第二節(jié)分子的空間結(jié)構(gòu)第2課時雜化軌道理論第二章分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)[學習目標]1.通過雜化軌道理論的學習，能從微觀角度理解中心原子的雜化軌道

類型對分子空間結(jié)構(gòu)的影響。2.掌握中心原子雜化軌道類型判斷的方法，建立分子空間結(jié)構(gòu)分析思

維模型(重點)。問題導入CH4正四面體甲烷的4個C—H單鍵都應(yīng)是σ鍵，然而根據(jù)價層原子軌道情況，C原子3個相互垂直的2p軌道和4個H原子的1s原子軌道重疊，不可能得到正四面體結(jié)構(gòu)的甲烷分子？↑↓↑↓1s2s2p6C↑↑↑1s1H為了解決這一矛盾，鮑林提出了雜化軌道理論?一、雜化軌道及類型1．用雜化軌道理論解釋甲烷分子的形成形成CH4時，C原子1個2s軌道和3個2p軌道混雜，形成4個能量相等的sp3雜化軌道。4個sp3雜化軌道分別與4個H原子的1s軌道重疊形成4個C—H

σ鍵。sp3雜化C：2s22p22s2p激發(fā)2s2psp3sp3雜化2．雜化軌道的形成及特點形成軌道的雜化雜化軌道特點原子內(nèi)部能量相近的原子軌道重新組合雜化后重新形成一組能量相等的原子軌道①雜化軌道數(shù)等于參與雜化的原子軌道②雜化改變了原子軌道的形狀、方向③雜化使原子的成鍵能力增強一、雜化軌道及類型sp3sp3sp3sp3109°28′3．雜化軌道的類型類型spsp2sp3參與雜化的軌道雜化軌道數(shù)目夾角空間結(jié)構(gòu)舉例1個s1個p2180°直線形CO2C2H21個s2個p3120°平面三角形BF3C2H41個s3個p4109°28′正四面體形CH4CCl4一、雜化軌道及類型1.正誤判斷(1)發(fā)生軌道雜化的原子一定是中心原子(2)原子軌道的雜化只有在形成分子的過程中才會發(fā)生，孤立的原子是不可能發(fā)生雜化的(3)只有能量相近的軌道才能發(fā)生雜化(4)雜化軌道能量更集中，有利于牢固成鍵(5)雜化軌道只用于形成σ鍵或用來容納未參與成鍵的孤電子對，未參與雜化的p軌道可用于形成π鍵(6)2s軌道和3p軌道能形成sp2雜化軌道√×√√√√思考交流一、雜化軌道及類型思考交流2.(2023·江蘇無錫期中)氨分子的空間結(jié)構(gòu)是三角錐形，而甲烷是正四面體形，這是因為A.兩種分子的中心原子雜化類型不同，NH3為sp2雜化，而CH4是sp3雜化B.NH3分子中氮原子形成3個雜化軌道，CH4分子中碳原子形成4個雜化軌道C.NH3分子中有一對未成鍵的孤電子對，它對成鍵電子的排斥作用較強D.NH3分子中氮元素的電負性比CH4分子中碳元素的電負性大√一、雜化軌道及類型思考交流3.(2023·浙江溫州期末)根據(jù)雜化軌道理論和價層電子對互斥模型判斷，下列說法不正確的是選項粒子中心原子雜化方式VSEPR模型空間結(jié)構(gòu)ACO2sp直線形直線形BNH3sp3四面體形三角錐形Csp2四面體形平面三角形DH3O＋sp3四面體形三角錐形√一、雜化軌道及類型思考交流4.下列分子或離子的中心原子為sp3雜化，且雜化軌道容納了1個孤電子對的是A.CH4、NH3

B.BBr3、C.SO2、BeCl2

D.PCl3、H3O＋√一、雜化軌道及類型二、雜化軌道類型與分子空間結(jié)構(gòu)的關(guān)系1．雜化軌道用于形成σ鍵或用來容納未參與成鍵的孤電子對雜化軌道數(shù)＝價層電子對數(shù)＝孤對電子對數(shù)＋中心原子結(jié)合的原子數(shù)(即成σ鍵電子對數(shù))(1)沒孤電子對：同能量雜化軌道彼此遠離→形成的分子為對稱結(jié)構(gòu)；(2)有孤電子對：孤電子對占據(jù)一定空間且對成鍵電子對產(chǎn)生排斥→

形成的分子的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。2．雜化軌道與分子空間結(jié)構(gòu)的關(guān)系(1)雜化軌道全部用于形成σ鍵雜化軌道類型spsp2sp3軌道組成軌道夾角雜化軌道示意圖實例分子的空間結(jié)構(gòu)一個ns和一個np一個ns和兩個np一個ns和三個np180°120°109°28′

BeCl2BF3CH4直線形平面三角形正四面體形二、雜化軌道類型與分子空間結(jié)構(gòu)的關(guān)系(2)雜化軌道中有未參與成鍵的孤電子對雜化軌道類型sp2sp3中心原子所在族第ⅥA族第ⅤA族第ⅥA族中心原子的孤電子對數(shù)分子空間結(jié)構(gòu)實例112V形三角錐形V形SO2NH3、PCl3、PH3H2O、H2S二、雜化軌道類型與分子空間結(jié)構(gòu)的關(guān)系1.正誤判斷(1)雜化軌道的空間結(jié)構(gòu)與分子的空間結(jié)構(gòu)不一定一致(2)雜化軌道間的夾角與分子內(nèi)的鍵角一定相同(3)凡AB3型共價化合物，其中心原子A均采用sp3雜化軌道成鍵(4)NH3分子的空間結(jié)構(gòu)為三角錐形，氮原子的雜化方式為sp3(5)C2H4分子中的鍵角都約是120°，則碳原子的雜化方式是sp2√××√√思考交流二、雜化軌道類型與分子空間結(jié)構(gòu)的關(guān)系思考交流2.下列分子的空間結(jié)構(gòu)可用sp2雜化軌道來解釋的是①BF3

②

③CH≡CH

④NH3

⑤CH4A.①②

B.①⑤

C.③④

D.③⑤√3.下列中心原子的雜化軌道類型和分子空間結(jié)構(gòu)不正確的是A.PCl3中P原子為sp3雜化，三角錐形B.中N原子為sp3雜化，正四面體形C.H2S中S原子為sp雜化，直線形D.SO2中S原子為sp2雜化，V形√二、雜化軌道類型與分子空間結(jié)構(gòu)的關(guān)系自我測試1.C原子在形成化合物時，可采取多種雜化方式。雜化軌道中s軌道成分越多，C元素的電負性越強，連接在該C原子上的H原子越容易電離。下列化合物中，最有可能在堿性體系中形成陰離子的是A.CH4

B.CH2==CH2C.CH≡CH

D.苯√自我測試2.已知某XY2分子的空間結(jié)構(gòu)為V形，下列說法正確的是A.X原子一定是sp2雜化B.X原子一定為sp3雜化C.X原子上一定存在孤電子對D.VSEPR模型一定是平面三角形√自我測試3.按要求回答下列問題：(1)CH3COOH中C原子的雜化軌道類型是__________。sp3、sp2(2)醛基中碳原子的雜化軌道類型是______。sp2(3)化合物[H3O]＋

中陽離子的空間結(jié)構(gòu)為__________，陰離子的中心原子軌道采取_____雜化。(4)X的單質(zhì)與氫氣可化合生成氣體G，G的水溶液的pH>7。G分子中X原子的雜化軌道類型是_____。三角錐形sp3sp3常見物質(zhì)中心原子的雜化方式(1)采取sp3雜化：有機物中飽和碳原子、NH3、H2O、金剛石中的碳原子、(2)采取sp2雜化：有機物中的雙鍵碳原子、BF3、石墨中的碳原子、