第二章 第二节2 杂化轨道理论-【正禾一本通】2023-2024学年新教材高二化学选择性必修2 同步课堂高效讲义教师用书（人教版2019）

课时(二)　杂化轨道理论　►对应学生用书P33 课程标准解读 核心素养解读 1.了解杂化轨道理论的基本内容。 2．在理解杂化轨道理论的基础上，对分子的空间结构进行解释和预测 1.通过杂化轨道理论的学习，能从微观角度理解中心原子的杂化类型对分子空间结构的影响。培养“宏观辨识与微观探析”能力。 2．通过对杂化轨道理论的学习，掌握中心原子杂化轨道类型判断的方法，建立分子空间结构分析的思维模型。培养“证据推理与模型认知”能力 　高效导学第一步　预习新知，落实必备知识 　　　　　　　　　　　　　　　　 【教材基点梳理】 1．用杂化轨道理论解释甲烷的形成 轨道的 杂化 碳原子的2s轨道和三个2p轨道发生混杂，形成4个能量相同、方向不同的sp3杂化轨道 化学键 的形成 4个sp3杂化轨道分别与4个H原子的1s轨道重叠，形成4个C—H σ键 2.杂化轨道类型及空间结构 杂化类型 sp sp2 sp3 用于杂化 的原子轨 道及数目 s 1 1 1 p 1 2 3 杂化轨道 的数目 2 3 4 杂化轨道 间的夹角 180° 120° 109°28′ 空间结构 直线形 平面三角形 正四面体形 [注意]sp、sp2两种杂化形式中还有未参与杂化的p轨道，可用于形成π键，而杂化轨道只用于形成σ键或者用来容纳未参与成键的孤电子对。 3．VSEPR模型与中心原子的杂化轨道类型 VSEPR 模型 VSEPR 模型名称 直线形 平面 三角形 四面体 平面 三角形 四面体 正四 面体 中心原子 的杂化轨 道类型 sp sp2 sp3 sp2 sp3 sp3 典型例子 CO2 SO2 H2O SO3 NH3 CH4 【基础正误辨析】 1．任何原子轨道之间都可以杂化(×) 2．轨道杂化的目的是使原子轨道重叠程度更大，因此杂化前后轨道的形状、轨道的伸展方向及轨道的个数均发生改变(×) 3．sp3、sp2、sp杂化轨道的夹角依次增大(√) 4．中心原子的杂化类型相同，分子的空间结构就相同(×) 5．杂化轨道可以用来形成σ键或π键(×) 　高效导学第二步　课堂探究，培优关键能力 　　　　　　　　　　　　　　　　 【要点培优】 1．杂化轨道的形成及其特点 2．杂化轨道数的计算(对ABm型分子) (1)方法一 杂化轨道数＝σ键电子对数＋中心原子上的孤电子对数(同价层电子对数的计算)。 (2)方法二 ①中心原子的杂化轨道数n＝(中心原子价电子数＋与中心原子结合的原子提供的价电子数)。 其中与中心原子结合的原子中，卤素原子、氢原子提供1个价电子，第ⅥA族元素不提供价电子，即提供价电子数为0。 例如： 代表物 杂化轨道数(n) 杂化轨道类型 CO2 (4＋0)＝2 sp CH2O (4＋2＋0)＝3 sp2 CH4 (4＋4)＝4 sp3 SO2 (6＋0)＝3 sp2 NH3 (5＋3)＝4 sp3 H2O (6＋2)＝4 sp3 ②离子杂化轨道数的计算 n＝(中心原子的价电子数＋与中心原子结合的原子提供的价电子数±电荷数)。 代表物 杂化轨道数(n) 杂化轨道类型 NO (5＋1＋0)＝3 sp2 NH (5－1＋4)＝4 sp3 3.中心原子杂化轨道类型的判断 (1)利用价层电子对互斥模型、杂化轨道理论判断分子结构的思路： 价层电子对杂化轨道数杂化类型杂化轨道结构。 (2)根据杂化轨道之间的夹角判断 若杂化轨道之间的夹角为109°28′，则中心原子发生sp3杂化；若杂化轨道之间的夹角为120°，则中心原子发生sp2杂化；若杂化轨道之间的夹角为180°，则中心原子发生sp杂化。 (3)根据分子的空间结构判断 ①若分子的空间结构为正四面体形或三角锥形，则分子的中心原子采取sp3杂化。 ②若分子的空间结构为平面三角形，则分子的中心原子采取sp2杂化。 ③若分子的空间结构为直线形，则分子的中心原子采取sp杂化。 ④若分子的空间结构为V形，则分子的中心原子采取sp2杂化或sp3杂化。 (4)有机物中碳原子的杂化类型的判断 ①根据碳原子形成的σ键数目判断 有机物中，碳原子杂化轨道形成σ键，未杂化轨道形成π键。 ②由碳原子的饱和程度判断 饱和碳原子采取sp3杂化；双键及苯环上的碳原子采取sp2杂化；三键上的碳原子采取sp杂化。 [思考] 1.AB3型的共价化合物，其中心原子A是否均采用sp3杂化轨道成键？ 提示：不一定。例如SO3是采用sp2杂化轨道成键。 2．ClO、ClO、ClO中，中心原子Cl的杂化类型分别是什么？ 提示：由VSEPR模型可知，ClO、ClO、ClO中，中心原子Cl都是s