2.2.3杂化轨道理论 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 第3课时 杂化轨道理论 第二章 分子结构与性质 【思考】根据共价键的饱和性和基态碳原子的轨道表示式，基态碳原子与氢原子能否结合形成CH4？如果是激发态的碳原子呢？ C H 1s 激发 1s 1s 1s 1s 【思考】结合s轨道和p轨道的特点和共价键的方向性，CH4分子的空间结构能否为正四面体形？ 为了解决这一矛盾，鲍林提出了杂化轨道理论 激发 杂化 sp3杂化轨道 s 109°28′ sp3杂化 sp3杂化轨道 一、杂化轨道理论： 1、定义：在外界条件影响下，中心原子内部 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 sp3杂化轨道 2、杂化理论轨道的要点： 【思考】①杂化的原子轨道间的能量要求？ ②形成的杂化轨道数目和参与杂化的原子轨道的数目的关系？ ③形成杂化轨道后各原子轨道的形状方向能量是否发生改变？ （1）能量相近的原子轨道间才能杂化 （2）杂化轨道数=参与杂化的原子轨道数 （同一能级组或相近能级） sp3杂化轨道 （3）杂化改变了原子轨道的形状、方向、能量，使原子的成键能力增强，形成的共价键更加牢固 H ↑ 1s ↑ 1s N ↑↓ 2s 2p ↑ ↑ ↑ 2s22p3 基态 sp3 ↑↓ ↑ ↑ ↑ 杂化轨道 【思考】怎么用杂化轨道理论解释NH3的空间结构呢？杂化轨道究竟用来做什么？ 孤电子对 sp3杂化 形成σ键 3个N-H，键角为107° （4）杂化轨道只用于形成σ键和容纳孤电子对 原子轨道常见的杂化类型：sp杂化、sp2杂化、sp3杂化 sp杂化： sp2杂化： （1）sp3杂化轨道：由 个s轨道和 个p轨道杂化形成的。 sp3杂化轨道间的夹角为 。 1 3 109°28′ （2）sp2杂化轨道：由 个s轨道和 个p轨道杂化形成的。 sp2杂化轨道间的夹角为 。 1 2 120° （3）sp杂化轨道：由 个s轨道和 个p轨道杂化形成的。 sp 杂化轨道间的夹角为 。 1 1 180° ★判断中心原子杂化轨道类型的方法 中心原子的杂化轨道类型 sp3杂化 sp2杂化 sp杂化 键角 VSEPR模型 中心原子的价层电子对数 中心原子的杂化轨道数目 正四面体形 平面三角形 直线形 109°28′ 120° 180° 4对 3对 2对 4个杂化轨道 3个杂化轨道 2个杂化轨道 （1）中心原子的杂化轨道数目=中心原子的价层电子对数 （2）杂化轨道的空间分布与VSEPR模型 （3）通过杂化轨道间的夹角或键角进行判断 计算中心原子孤电子对数： BF3 H3O+ 计算价层电子对数： 3+0＝3 3+1＝4 确定杂化轨道类型： sp2 sp3 【思考】乙炔、乙烯、HCHO分子中的键角为？碳原子的杂化轨道类型为？有机物中碳原子的杂化类型判断有什么规律？HOOCCH2C≡CCH3的碳原子的杂化类型为？ 乙炔：180°、乙烯：120°、HCHO：120° 碳原子的杂化轨道类型分别为sp杂化、sp2杂化、sp2杂化 碳原子形成1个三键，形成的是sp杂化，如HC≡CH等； 碳原子形成1个双键形成的是sp2杂化，如HCHO、CH2=CH2等； 碳原子全是单键（即碳原子饱和），则形成sp3杂化，如CH4、CH3OH等。 1个未杂化的p轨道用于跟另一个碳原子形成1个π键 2个未杂化的p轨道用于跟另一个碳原子形成2个π键 A C D × × × √ √ √ 0 sp杂化 直线形 1 sp2杂化 V形 2 sp3杂化 V形 0 sp杂化 直线形 0 sp2杂化 平面三角形 1 sp3杂化 三角锥形 1 sp3杂化 三角锥形 0 sp2杂化 平面三角形 0 sp3杂化 正四面体形 0 sp3杂化 正四面体形 谢谢观看 EVCapture4.1.9软件录制 Lavf57.25.100 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制，www.ieway.cn $$