2.2.2 杂化轨道理论 课件 2024-2025学年高二下学期化学人教版（2019）选择性必修2

第二节　分子的空间结构　 第2课时 杂化轨道理论 第二章 分子结构与性质 杂化轨道理论 · 提出 ↑↓ ↑↓ 1s 2s 2p 6C ↑ ↑ ↑ 1s 1H CH4 根据电子配对原理（有几个未成对电子就可形成几个共价键）， C原子应该只能形成2个共价键。 但经实际测定，C原子能够形成4个共价键（例如：CH4-正四面体） 质疑 鲍林提出：杂化轨道理论 杂化轨道理论 · 原理 杂化轨道理论 同一原子能量相近的不同类型原子轨道， 重新组合生成与原轨道数相等的一组能量相等的杂化原子轨道。 杂化轨道理论 · 原理 杂化实例：CH4的形成 ①、C原子2s上的一个电子 跃迁到能量接近的2p轨道上 sp3 ②、这四个能量接近的轨道合并重新分配， 形成数目不变、方向不同、能量相同的轨道 杂化 1s 1s 1s 1s ③、4个sp3杂化轨道再分别与4个H原子的1s轨道“头碰头”重叠，形成4个σ键， 键角109°28′，呈正四面体型 杂化轨道理论 · 原理 杂化轨道理论 · 基本概念 1、杂化条件 只有在形成化学键时才能杂化 只有能量相近的轨道间才能杂化 2、杂化特点 ①、杂化轨道数=参加杂化的原子轨道数 ③、为使杂化轨道间的斥力最小，杂化轨道尽可能远离 ②、各杂化轨道能量相同，但比原来的原子轨道能量低，更易成键 ④、杂化轨道只用于形成σ键和容纳孤电子对 3、杂化类型 sp、sp2、sp3…… 杂化轨道理论 · 原理 sp3 杂化 由1个s 轨道与3个p 轨道杂化形成 【判断方法】 价层电子对数=4的分子，中心原子为sp3杂化 【代表分子】 CH4、NH3、H2O…… 【特别提醒】 有机物中，饱和C原子（4个单键）为sp3杂化 杂化轨道理论 · 原理 sp2 杂化 由1个s 轨道与2个p 轨道杂化形成 【判断方法】 价层电子对数=3的分子，中心原子为sp2杂化 【代表分子】 BF3、C2H4 、SO3、NO3- 【特别提醒】 有机物中，成双键的C原子均为sp2杂化 杂化轨道理论 · 原理 sp 杂化 由1个s 轨道与1个p 轨道杂化形成 【判断方法】 价层电子对数=2的分子，中心原子为sp杂化 【代表分子】 C2H2（乙炔） 、BeCl2 、CO2 【特别提醒】 有机物中，成三键的C原子均为sp杂化 课堂练习 【例1】正误判断 (1)发生轨道杂化的原子一定是中心原子 (2)只有能量相近的轨道才能发生杂化 (3)杂化轨道能量更集中，有利于牢固成键 (4)轨道杂化前后轨道数目可以相等，也可以不等 (5)杂化轨道成键时，要满足原子轨道最大重叠原理、最小排斥原理 √ √ √ √ × 课堂练习 【例2】判断下列有机物中C原子的杂化类型 (1)CH3CH2CH3 (2)CH3CH=CH2 (3)CH≡C-CH=CH2 sp3 sp3 sp3 sp3 sp2 sp2 sp sp sp2 sp2 【例3】下列分子或离子的中心原子为sp3杂化，且杂化轨道容纳了1个孤电子对的是 A、CH4、NH3　　　　　　　　　B、BBr3、SO32- C、SO2、BeCl2　　　　　　　　　D、PCl3、H3O＋ D 【例5】正误判断 (1)杂化轨道的空间结构与分子的空间结构不一定一致 (2)杂化轨道间的夹角与分子内的键角一定相同 (3)凡AB3型共价化合物，其中心原子A均采用sp3杂化轨道成键 (4)C2H4分子中的键角都约是120°，则碳原子的杂化方式是sp2 √ × × √ 课堂练习 【例6】下列分子的空间结构可用sp2杂化轨道来解释的是 ①BF3　② 　　　③CH≡CH　④NH3　⑤CH4 A.①②　　　　B.①⑤　　　　C.③④　　　　D.③⑤ A 课堂练习 苯环成键（sp2杂化） $$