第二节 分子的空间结构 第3课时（同步课件）-【上好课】高二化学同步精品课堂（人教版2019选择性必修2）

第二节　分子的空间结构 第3课时 第二章　分子结构与性质 1 2 1 本节重点 本节难点 杂化轨道理论简介 杂化轨道类型与分子空间结构的关系 知识导航 甲烷分子呈正四面体形，它的4个C—H的键长相同，H—C—H的键角为109°28′。根据价键理论，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形的甲烷分子。 这是为什么呢？ 新课导入 莱纳斯·卡尔·鲍林 为了解决这一矛盾，1931年由鲍林等人在价键理论的基础上提出杂化轨道理论，它实质上仍属于现代价键理论，但是它在成键能力、分子的空间构型等方面丰富和发展了现代价键理论。 新课讲授 杂化轨道理论简介 杂化轨道的含义 在外界条件影响下，原子内部能量相近的原子轨道重新组合形成新的原子轨道的过程叫做原子轨道的杂化。重新组合后的新的原子轨道，叫做杂化原子轨道，简称杂化轨道。 能量相近 原子在成键时，同一原子中能量相近的原子轨道可重新组合成杂化轨道 数目不变 形成的杂化轨道数与参与杂化的原子轨道数相等且杂化轨道的能量相同 (变：轨道的成分、能量、形状、方向，使原子的成键能力增加) 杂化轨道在角度分布上比单纯的s或p轨道在某一方向上更集中，成键时根据最大重叠原理，重叠程度越大，形成的共价键越牢固。 杂化轨道理论四要点 新课讲授 杂化轨道理论简介 杂化轨道的含义 在外界条件影响下，原子内部能量相近的原子轨道重新组合形成新的原子轨道的过程叫做原子轨道的杂化。重新组合后的新的原子轨道，叫做杂化原子轨道，简称杂化轨道。 杂化轨道理论四要点 成键能力增强 杂化改变原有轨道的形状和伸展方向，使原子形成的共价键更牢固。 排斥力最小 杂化轨道为使相互间的排斥力最小，故在空间取最大夹角分布，不同的杂化轨道伸展方向不同但形状完全相同。 新课讲授 回顾所学内容，判断下列语句正误 问题1 发生轨道杂化的原子一定是中心原子(　　) 原子轨道的杂化只有在形成分子的过程中才会发生，孤立的原子是不可能发生杂化的(　　) 问题2 只有能量相近的轨道才能杂化(　　) 问题3 杂化轨道能量更集中，有利于牢固成键(　　) 问题4 杂化轨道只用于形成σ键或用来容纳未参与成键的孤电子对。未参与杂化的p轨道可用于形成π键(　　) 问题5 典例精讲 杂化轨道类型与分子空间结构的关系 杂化轨道的类型 sp3杂化轨道是由 ns轨道和 np轨道杂化而成，每个sp3杂化轨道都含有___和______的成分，sp3杂化轨道间的夹角为 ，空间结构为正四面体形 sp3杂化轨道——正四面体形 1个 3个 109°28′ s Sp3杂化 109°28′ s p p p sp3 1/4s 3/4 p 新课讲授 杂化轨道类型与分子空间结构的关系 杂化轨道的类型 sp2杂化轨道——平面三角形 sp2杂化轨道是由 ns轨道和 np轨道杂化而成的，每个sp2杂化轨道含有____和____成分，sp2杂化轨道间的夹角都是120°，呈平面三角形 1个 2个 1/3s 2/3p s sp2杂化 120° 120° 120° s p p p p sp2 新课讲授 杂化轨道类型与分子空间结构的关系 杂化轨道的类型 sp杂化——直线形 sp杂化轨道是由 ns轨道和 np轨道杂化而成的，每个sp杂化轨道含有____和____的成分，sp杂化轨道间的夹角为180°，呈直线形 1个 1个 1/2s 1/2p sp杂化 s p p p sp p p 180℃ 新课讲授 杂化轨道类型与分子空间结构的关系 情况一：当杂化轨道全部用于形成σ键时，分子或离子的空间结构与杂化轨道的空间结构相同 杂化类型 sp sp2 sp3 轨道夹角 180° 120° 109°28′ 杂化轨道 示意图       实例 BeCl2 BF3 CH4 分子结构 示意图 分子空间结构 直线形 平面三角形 正四面体形 新课讲授 杂化轨道类型与分子空间结构的关系 情况二：当杂化轨道中有未参与成键的孤电子对时，孤电子对对成键电子对的排斥作用，会使分子或离子的空间结构与杂化轨道的形状有所不同 ABn型分子 中心原子杂化类型 中心原子孤电子对数 空间结构 实例 AB2 sp2 1 SO2 AB3 sp3 1 NH3、PCl3、NF3、H3O＋ AB2或(B2A) 2 H2S、NH2- V形 三角锥形 V形 新课讲授 方法一：根据杂化轨道数目判断 杂化轨道数目 2 3 4 杂化类型 sp sp2 sp3 判断中心原子杂化轨道类型的三种方法 杂化轨道只能用于形成σ键或者用来容纳未参与成键的