2.2共價鍵與分子的空間結構（1）meiyangyang8602復習回顧成鍵兩原子各提供未成對電子以自旋相反的形式相互配對形成共價鍵價鍵理論共價鍵的飽和性數(shù)目是一定的共價鍵的方向性所在原子軌道除S軌道外，其他原子軌道都具有一定的空間取向影響分子的空間結構meiyangyang8602交流研討甲烷的空間結構分析1.請寫出基態(tài)碳原子和氫原子的軌道表示式。2.根據(jù)共價鍵的飽和性，碳和氫原子如何成鍵？meiyangyang8602交流研討甲烷的空間結構分析球棍模型填充模型3.根據(jù)CH4的真實成鍵情況，甲烷分子中C原子應該有幾個未成對的電子？怎樣才能使C原子具有這個數(shù)目的未成對的電子？meiyangyang8602交流研討甲烷的空間結構分析4.CH4中的4個C—H鍵完全相同，碳原子怎樣才能有四個完全相同的用于成鍵的原子軌道？01雜化軌道理論1、理解雜化軌道理論的主要內(nèi)容，掌握三種主要的雜化類型。宏觀辨識與微觀探析證據(jù)推理與模型認知2、能運用雜化軌道理論解釋典型分子的成鍵情況和空間結構。[學習目標]3、通過雜化軌道理論的了解和學習，形成科學態(tài)度和社會責任。科學態(tài)度和社會責任meiyangyang8602知識建構雜化軌道理論meiyangyang8602meiyangyang86021、雜化軌道理論要點①原子軌道的雜化成鍵時，由于原子的相互影響，原子內(nèi)部能量相近的原子軌道，重新組合形成新的原子軌道的過程。②雜化軌道原子軌道雜化后形成的一組新的原子軌道叫做雜化原子軌道，簡稱雜化軌道。meiyangyang8602（1）雜化和雜化軌道概念只有成鍵時，才發(fā)生雜化，單個原子不雜化。如2s、2p等，而像1s與2p軌道由于能量相差太大，是不能雜化的。同一組雜化軌道的能量、形狀、成分完全相同。sp3雜化軌道的圖形表示：a.雜化前后軌道數(shù)目、伸展方向、形狀有無變化？b.為什么雜化后是朝正四面體的四個頂點伸展？[交流研討]（2）雜化軌道的規(guī)律雜化改變了原有原子軌道的能量、形狀和空間取向，使原子的成鍵能力增強。①數(shù)目不變②成鍵能力增強-----原子軌道雜化的目的有幾個原子軌道參與雜化，雜化后就生成幾個雜化軌道。③排斥力最小雜化軌道的能量、形狀完全相同，為使相互間的排斥力最小，所以在空間上采取彼此最遠距離、最大夾角分布。不同類型的雜化軌道空間取向不同、夾角也不同。舉例理解雜化軌道成鍵能力增強的原因以S軌道與P軌道形成的SP3雜化軌道為例，如圖（一頭大一頭?。涸诳臻g分布上比單純的S或P軌道在某一方向上更集中，成鍵時根據(jù)軌道最大重疊原理，它的大頭與其他原子的原子軌道重疊，重疊程度更大，形成的共價鍵更牢固?；鶓B(tài)碳原子激發(fā)態(tài)2s2p激發(fā)2s2p雜化4個sp3雜化軌道自旋方向相同思維建模：基態(tài)——激發(fā)態(tài)——雜化——成鍵根據(jù)組成雜化軌道的原子軌道的種類和數(shù)目，以及雜化軌道之間的能量高低，可以將雜化軌道分成不同的類型。meiyangyang86022.雜化軌道類型與分子的空間結構（1）sp3

雜化原子形成分子時，同一個原子中能量相近的一個ns

軌道與三個

np

軌道進行混合組成四個新的原子軌道稱為

sp3雜化軌道。sp3雜化軌道特點：四個sp3軌道在空間的分布指向正四面體的4個頂點，雜化軌道間夾角109.5°甲烷分子為正四面體形，鍵角109.5°。（2）sp2

雜化同一個原子的一個ns

軌道與兩個

np

軌道進行雜化組合為

sp2雜化軌道。3條sp2雜化軌道在空間的分布指向正三角形的3個頂點，雜化軌道間的夾角是120°。BF3分子結構分析BF3分子結構為平面三角形，鍵角120°。（3）sp

雜化同一原子中一個

s

軌道和一個p軌道雜化組合成兩個新的

sp

雜化軌道。2條sp雜化軌道在空間的分布是一條直線上，雜化軌道間夾角180°。BeCl2分子結構分析BeCl2分子結構為直線形，鍵角180°。meiyangyang8602meiyangyang8602①乙烯的形成C原子在形成乙烯分子時，碳原子的2s軌道與2個2p軌道發(fā)生雜化，形成3個sp2雜化軌道，伸向平面正三角形的三個頂點。每個C原子的2個sp2雜化軌道分別與2個H原子的1s軌道形成2個相同的s-sp2σ鍵，各自剩余的1個sp2雜化軌道相互形成一個sp2-sp2σ鍵，各自沒有雜化的l個2p軌道則垂直于雜化軌道所在的平面，彼此肩并肩重疊形成π鍵。所以，在乙烯分子中碳碳雙鍵由一個σ鍵和一個π鍵構成。meiyangyang8602乙烯分子的結構乙烯填充模型乙烯球棍模型2個碳原子和4個氫原子共平面，鍵角120°。meiyangyang8602meiyangyang8602②乙炔的形成兩個碳原子的sp雜化軌道沿各自對稱軸形成sp-spσ鍵，另兩個sp雜化軌道分別與兩個氫原子的1s軌道重疊形成兩個sp-sσ鍵，每個原子的兩個p軌道分別從側面相互重疊，形成兩個相互垂直的P-PΠ鍵，形成乙炔分子。2個碳原子和2個氫原子在一條直線上，鍵角120°。meiyangyang8602meiyangyang8602②苯的形成C-C(sp2-sp2)σ鍵6個;C-H(sp2-s)σ鍵6個，分子中6個碳原子

未雜化的2p軌道上

的未成對電子重疊結果形成了一個閉合的、環(huán)狀的大π鍵苯分子的平面正六邊形結構苯分子填充模型苯分子球棍模型

6個碳原子和6個氫原子在同一平面內(nèi)，整個分子呈平面正六邊形,鍵角皆為120°。meiyangyang8602氮原子的價電子排布為2s22p3,三個2p軌道中各有一個未成對電子，可分別與一個氫原子的1s電子形成一個σ鍵。如果真是如此，那么三個2p軌道相互垂直，所形成的氨分子中N-H鍵的鍵角應約為90°。NH3中N的價電子排布：2s22p3而測得氨分子中N—H鍵的鍵角為107.3o，與90°矛盾！meiyangyang8602（1）N為sp3雜化(2)N-H(sp3-s)σ鍵3個σ鍵孤電子對孤對電子對其他電子的排斥能力較強，偏離109.50，而成為107.30。氨分子的三角錐形結構氨分子填充模型氨分子球棍模型meiyangyang8602meiyangyang8602meiyangyang8602遷移應用——H2O練習測得水中O—H鍵的鍵角為104.5°。用雜化軌道理論解釋meiyangyang8602meiyangyang8602meiyangyang8602遷移應用——H2O練習1、H2O

中O為sp3雜化2、兩對孤對電子對對成鍵電子對的排斥更大，使得鍵角更小，變成104.5°。meiyangyang8602meiyangyang8602練習1.下列分子中的中心原子雜化軌道的類型相同的是()A.CO2與SO2 B.CH4與NH3C.BeCl2與BF3 D.C2H2與C2H4B2.下列分子的空間結構可用sp2雜化軌道來解釋的是()①BF3②CH2==CH2③

④CH≡CH⑤NH3⑥CH4A.①②③ B.①⑤⑥C.②③④ D.③⑤⑥A練習3.下列分子中的中心原子的雜化方式為sp雜化，分子的空間結構為直線形且分子中沒有形成π鍵的是()A.CH≡CH B.CO2