2.2.3 杂化轨道理论简介 课件 2023-2024学年高二化学人教版（2019）选择性必修2

第二节 分子的空间结构 课时3 杂化轨道理论简介 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 1. 能够运用杂化轨道理论对分子空间结构 进行解释和预测。 2. 能正确判断中心原子的杂化类型。 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 学习目标 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 2 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 请写出氢原子、碳原子的轨道表示式 画出其价层电子的电子云轮廓图 ↑↓ 1s 2s 2p ↑↓ ↑ ↑ ↑ 1s H C H C 课前引入 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 4 x z y 按照我们已经学过的价键理论，甲烷的4个C — H 单键都应该是 σ 键，然而，碳原子的 4 个价层原子轨道是 3 个相互垂直的 2p 轨道和 1 个球形的 2s 轨道，用它们跟 4 个氢原子的 1s 原子轨道重叠，不可能得到正四面体构型的甲烷分子 甲烷结构 课前引入 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 2s 2p ↑↓ ↑ ↑ 2s 2p ↑ ↑ ↑ ↑ sp3 ↑ ↑ ↑ ↑ 跃迁 杂化 基态 激发态 杂化轨道 课前引入 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 H 1s H 1s H 1s H 1s C sp3 sp3 109°28′ 课前引入 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 杂化轨道理论 1. 概念： 外界条件下，能量相近的原子轨道混杂起来，重新组合新轨道的过程叫做原子轨道的杂化，杂化后的新轨道就称为杂化轨道。 杂化轨道理论是一种价键理论，是鲍林为了解释分子的空间结构提出的。 2. 要点： ① 轨道杂化后原子轨道数不变； ② 杂化后的新轨道能量、形状都相同； ③ 只有中心原子里能量相近的原子轨道才能发生轨道杂化； ④ 杂化轨道只用于形成 σ 键或容纳孤电子对，不形成 π 键； ⑤ 未参与杂化的 p 轨道，可用于形成 π 键； 知识精讲 小杨老师 15521324728 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 8 sp sp sp2 sp2 sp2 sp3 sp3 sp3 sp3 杂化轨道理论 知识精讲 小杨老师 15521324728 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 9 sp sp sp2 sp2 sp2 sp3 sp3 sp3 sp3 最小排斥，最大夹角 sp 杂化 轨道重排 180° 直线形 sp2 杂化 轨道重排 120° 平面三角形 sp3 杂化 轨道重排 109.5° 正四面体形 杂化轨道理论 知识精讲 小杨老师 15521324728 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 杂化轨道理论 3. 类型： ① sp3 杂化 （以 NH3 和 H2O 为例） 氮原子的 3 个 sp3 杂化轨道与 3 个氢原子的 1s 原子轨道重叠形成 3 个N-H σ 键，另外 1 个 sp3 杂化轨道中占有孤电子对 2s 2p ↑↓ ↑ ↑ ↑ sp3 ↑↓ ↑ ↑ ↑ 氧原子的 2 个 sp3 杂化轨道与 2 个氢原子的 1s 原子轨道重叠形成 2 个 O-H σ