第2章 第2节 第3课时 杂化轨道理论-【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（人教版）

第3课时　杂化轨道理论

新知探究(一)——杂化轨道及其类型

1.甲烷分子形成的解释

形成CH4分子时,碳原子的2s轨道和3个2p轨道会发生混杂,混杂时保持轨道总数不变,却得到4个新的能量相同、方向不同的sp3杂化轨道。4个sp3杂化轨道分别与4个H原子的1s轨道重叠,形成4个等同的C—H σ键。

2.杂化轨道形成及特点

3.杂化轨道类型及其空间结构

[微点拨]　sp、sp2两种杂化方式中还有未参与杂化的p轨道,可用于形成π键,杂化轨道只用于形成σ键或者用来容纳未参与成键的孤电子对。

应用化学　

　　如图是描述乙烯、乙炔分子中化学键的情况。

分析乙烯和乙炔分子中碳原子的杂化方式,总结原子轨道杂化后,数量和能量有什么变化?

提示:乙烯分子中碳原子杂化方式是sp2杂化;乙炔分子中碳原子的杂化方式是sp杂化;杂化轨道与参与杂化的原子轨道数目相同,但能量不同。s轨道与p轨道的能量不同,杂化后形成的一组杂化轨道能量相同。

[题点多维训练]

1.正误判断(正确的打“√”,错误的打“×”)。

(1)原子轨道的杂化只有在形成分子的过程中才会发生 (√)

(2)2s和3p轨道能混杂形成杂化轨道 (×)

(3)杂化轨道能量更集中,有利于牢固成键 (√)

(4)杂化轨道的作用是形成σ键或用来容纳未参与成键的孤电子对 (√)

2.下列关于杂化轨道的说法错误的是 (　　)

A.杂化前后的轨道数目不变,但轨道的形状发生了改变

B.sp3、sp2、sp杂化轨道的夹角分别为109°28'、120°、180°

C.部分四面体形、三角锥形、V形分子的结构可以用sp3杂化轨道解释

D.杂化轨道全部参与形成化学键

解析:选D　原子轨道发生杂化时,轨道数目不变,但轨道的形状(电子云伸展方向)发生变化,A项正确;sp3、sp2、sp杂化轨道的形状分别为正四面体形、平面三角形和直线形,夹角分别为109°28'、120°、180°,B项正确;部分四面体形、三角锥形(中心原子有1个孤电子对)、V形(中心原子有2个孤电子对)分子的中心原子均采取sp3杂化,其分子结构可以用sp3杂化轨道解释,C项正确;杂化轨道用于形成σ键和容纳未成键的孤电子对,D项错误。