2.2.3 杂化轨道理论 课件 2023-2024学年高二下学期化学人教版（2019）选择性必修2

杂化轨道理论 人教版·高中化学·选择性必修2·第二章·第二节 1 通过对杂化轨道的学习，能从微观角度理解中心原子的杂化 轨道类型对分子空间结构的影响； 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。 素养目标 问题探究 我们已经知道，甲烷分子的空间结构呈____________，它的4个C-H的键长______，H-C-H的键角皆为_________。 按照价键理论，甲烷的4个C-H单键都应该是_______键。 正四面体形 相同 109°28′ σ 思考与交流 ☻写出碳原子的核外电子排布式； ☻思考碳原子与氢原子是如何结合形成CH4 ？ 1s22s22p2 C H H H H 1s1 1s1 1s1 1s1 原子轨道 重叠成键 怎么重叠呢？ CH4不可能得到正四面体形 C原子的4个价层原子轨道是1个球形的2s轨道和3个相互垂直的2p轨道，用他们跟4个氢原子的1s轨道重叠。 鲍林提出了 杂化轨道理论 环节一：杂化轨道理论 1s22s22p2 C 基态 激发态 杂化 保持轨道总数不变 为了四个杂化轨道在空间尽可能远离，使轨道间的排斥最小，4个杂化轨道的伸展方向成什么立体构型? 5 环节一：杂化轨道理论 杂化：在形成分子（化学键）时，由于原子的相互影响，中心原子能量相近的原子轨道发生混杂，重新组合成一组新轨道的过程。 杂化只发生在多原子分子(原子数>2)的过程中 杂化轨道：杂化所形成的轨道 ❊杂化前后轨道数目不变 ❊杂化后轨道成分、能量、形状、方向发生改变 ❊杂化轨道之间要满足最小排斥最大夹角原理（使相互间排斥力最小） ❊杂化轨道只容纳孤电子对和形成σ键 ❊未参与杂化的P轨道可用于形成π键 6 环节二：杂化类型 常见杂化类型还有：sp3、sp2、sp 1.sp3杂化 x y z x y z z x y z x y z 109°28′ sp3杂化：1个s 轨道与3个p 轨道进行的杂化， 形成4个sp3 杂化轨道。 正四面体 7 环节二：杂化类型 释疑解惑 甲烷分子中碳原子的4个sp3杂化轨道分别与4个氢原子的1s轨道重叠，形成4个C-Hσ键，呈正四面体形。 8 环节二：杂化类型 2.sp2杂化 x y z x y z z x y z x y z 120° sp2杂化：1个s 轨道与2个p 轨道进行的杂化， 形成3个sp2 杂化轨道。 sp2杂化后，未参与杂化的1个np轨道可以用于形成π键 平面三角形 9 环节二：杂化类型 3.sp杂化 x y z x y z z x y z 180° x y z 直线型 sp 杂化：1个s 轨道与1个p 轨道进行的杂化, 形成2个sp杂化轨道。 10 环节二：杂化类型 杂化类型 sp sp2 sp3 参与杂化轨道 杂化轨道数 杂化轨道间夹角 空间结构 1个s，1个p 1个s，2个p 1个s，3个p 2个sp 3个sp2 4个sp3 180° 120° 109°28′ 直线形 平面三角形 正四面体 11 环节三：中心原子杂化类型判断的一般方法 杂化轨道数 = 中心原子价层电子对数= σ键电子对数 + 孤电子对数 价层电子对数 VSEPR模型名称 杂化轨道类型 2 3 4 直线型 平面三角形 正四面体 sp sp2 sp3 价层电子对互斥理论与轨道杂化理论相结合的应用 12 环节三：中心原子杂化类型判断的一般方法 代表物 价层电子对数 杂化轨道类型 分子空间结构 H2O SO2 CH2O CO2 CH4 NH3 判断下列物质的轨道杂化类型？ 4 3 3 2 4 4 sp3 sp2 sp2 sp sp3 sp3 平面三角形 V形 V形 正四面体 三角锥形 直线型 13 环节三：中心原子杂化类型判断的一般方法 有机物分子中碳原子杂化类型的判断方法： 饱和碳原子均采取sp3杂化； 连接双键的碳原子均采取sp2杂化； 连接三键的碳原子均采取sp杂化。 14 课堂小结 轨道杂化理论 轨道杂化类型 杂化类型与分子模型互推 15 16 Lavf57.62.100 $$