第2章 第2节 第1课时 分子空间结构的理论分析-【新课程学案】2026-2027学年高中化学选择性必修第二册教师用书word（鲁科版 山东专版双选版）

第2节　共价键与分子的空间结构

第一课时　分子空间结构的理论分析

探究新知(一)——杂化轨道理论

 1.杂化轨道理论的提出

(1)基态碳原子的价电子排布及原子轨道图

基态碳原子价电子排布

(2)杂化轨道理论的提出

研究事实:甲烷(CH4)——正四面体形结构,H—C—H键角为109°28'。分子结构如图:

根据价键理论,碳原子的价电子中只有两个未成对的2p电子。若碳原子与氢原子结合,应形成 CH2而不是 CH4,即使碳原子的一个 2s电子受外界条件影响跃迁到2p空轨道,使碳原子具有四个未成对电子,但这四个价电子的原子轨道是3个相互垂直的2p轨道与1个球形的 2s 轨道,它与四个氢原子形成的分子也不应当具有规则的正四面体形结构。为了解决这一矛盾,鲍林提出了杂化轨道理论。

2.杂化轨道理论

(1)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作原子轨道的杂化,组合后形成的一组新的原子轨道叫作杂化原子轨道,简称杂化轨道。

(2)甲烷(CH4)分子中碳原子的杂化类型

(3)杂化轨道理论的要点

(4)杂化轨道的类型

[微点拨]　①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轨道数相等的杂化轨道。

②杂化轨道可用于形成σ键,也可用来容纳未参与成键的孤电子对,不可形成π键。

③原子轨道的杂化只有在形成分子的过程中才会发生,单个的原子是不可能发生杂化的。

[题点多维训练]

1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。

(1)任意能级的s轨道和p轨道都可以形成杂化轨道。 (×)

(2)sp3杂化轨道是平面形,夹角120°。 (×)