1、第2節(jié) 共價鍵與分子的空間構(gòu)型第1課時 一些典型分子的空間構(gòu)型【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1. 理解雜化軌道理論的主要內(nèi)容，掌握三種主要的雜化軌道類型；2. 學(xué)會用雜化軌道原理解釋常見分子的成鍵情況與空間構(gòu)型【學(xué)習(xí)過程】一、一些典型分子的立體構(gòu)型1. 雜化軌道理論(1) 理論的提出：甲烷的分子模型表明甲烷分子的空間構(gòu)型 ，分子中的CH鍵 ，鍵角是 。這說明：碳原子具有四個完全相同的軌道與四個氫原子的電子云重疊成鍵。而碳原子的價電子構(gòu)型是 ，包含一個 軌道和三個 軌道，為了解釋甲烷分子中碳原子有這四個相同的軌道，Pauling提出了 理論。(2) 雜化的概念：在形成 分子的過程中，中心原子的若干 相近的原子軌道

2、重新組合，形成一組新的、 的軌道，這個過程叫做軌道的雜化，產(chǎn)生的新軌道叫雜化軌道。2. 形成甲烷分子時，中心原子的 和 ， ， 等四條原子軌道發(fā)生雜化，形成一組新的軌道，即四條 雜化軌道，這些 雜化軌道不同于s軌道，也不同于p軌道。成鍵時，這四個完全相同的 軌道分別與四個氫原子的電子云重疊成 共價鍵。3. 乙烯分子中碳原子用一個 軌道和兩個 軌道進(jìn)行sp2雜化，得到三個完全相同的雜化軌道。形成乙烯分子時，兩個碳原子各用 的電子相互配對，形成一個鍵，每個碳原子的另外 分別與兩個氫原子的 的電子配對形成共價鍵；每個碳原子剩下的一個未參與雜化的 的未成對電子相互配對形成一個 鍵。4. 乙炔分子中碳原

3、子用一個 軌道和一個 軌道進(jìn)行sp雜化，得到兩個完全相同的雜化軌道。形成乙炔分子時，兩個碳原子各用 的電子相互配對，形成一個鍵，每個碳原子的另外 分別與一個氫原子的 的電子配對形成共價鍵；每個碳原子剩下的兩個未參與雜化的 的未成對電子相互配對形成一個 鍵。二、軌道雜化簡單規(guī)律 ： 1. 通常中心原子有幾個軌道參與了雜化是由與中心原子成鍵的 決定的，有幾個原子軌道參與雜化，雜化后就生成幾個雜化軌道，就能與幾個其它原子成鍵。2. 三種雜化軌道的軌道形狀，SP雜化夾角為 的 型雜化軌道，SP2 雜化軌道為 的 ，SP3雜化軌道為 的 構(gòu)型。如：HCN中C原子以 雜化，CH2O中C原子以 雜化；HCN

4、中含有 個鍵和 個鍵；CH2O中含有 個鍵和 個鍵3. 應(yīng)用軌道雜化理論，探究分子的立體結(jié)構(gòu)?；瘜W(xué)式雜化軌道數(shù)雜化軌道類型CH4C2H4BF3CH2OC2H2【典題解悟】例1.有關(guān)甲醛分子的說法正確的是( ) A. C原子采取sp雜化 B. 甲醛分子為三角錐形結(jié)構(gòu)C. C原子采取sp2雜化 D. 甲醛分子為平面三角形結(jié)構(gòu)例2. 在以下的分子或離子中，空間結(jié)構(gòu)的幾何形狀不是三角錐形的是（ ）A、NF3 B、CH3- C、BF3 D、H3O+【當(dāng)堂檢測】1. PCl3的分子結(jié)構(gòu)是（ ）A. 平面三角形，鍵角小于120 B. 平面三角形，鍵角120C. 三角錐形，鍵角小于10928 D. 三角錐形，

5、鍵角109282. 下列分子的空間構(gòu)型是正四面體形的是（ ） CH4 NH3 CF4 SiH4 C2H4 CO2A. B. C. D. 3. 在乙烯分子中有5個鍵、一個鍵，它們分別是 （ ）Asp2雜化軌道形成鍵、未雜化的2p軌道形成鍵Bsp2雜化軌道形成鍵、未雜化的2p軌道形成鍵CC-H之間是sp2形成的鍵，C-C之間是未參加雜化的2p軌道形成的鍵DC-C之間是sp2形成的鍵，C-H之間是未參加雜化的2p軌道形成的鍵4. 下列分子的立體構(gòu)型，可以用sp雜化方式解釋的是（ ）A HCl B BeCl2 C PCl3 D CCl45. 在BrCHCHBr分子中，C-Br鍵采用的成鍵軌道是（ ）A

6、. sp-p B. sp2-s C. sp2-p D. sp3-p6. 試用雜化軌道理論說明下列分子或離子的幾何構(gòu)型。（1）CO2（直線形） （2）SiF4（正四面體）（3）BCl3（平面三角形） （4）NF3（三角錐形） （5）NO2-（V形）（6）N2H4（N-N單鍵，非平面形）7. 試用雜化軌道理論分析為什么BF3的空間構(gòu)型是平面三角形，而NF3是三角錐形的？ 參考答案一、1.(1)正四面體 完全相同 109.5 正四面體型 s p 雜化軌道理論 (2)共價 能量 能量相同2. 2s 2px 2py 2pz sp3 sp3 sp3 3. s p p軌道 s軌道 p軌道 二、1.軌道數(shù)目

7、180 直線 120 平面三角形 107.5 四面體型3.4 sp3 3 sp2 3 sp2 3 sp2 2 sp 【典題解悟】例1.解析：甲醛分子分子(CH2O)中心C原子采用的是sp2雜化，三個雜化軌道呈平面三角形，2個sp2雜化軌道分別與一個H原子形成一個CHs鍵，另一個sp2雜化軌道與O原子形成一個s鍵，C原子中未用于雜化的個p軌道與O原子的p軌道形成一個p鍵。答案：CD 例2.解析：其中NF3、CH3-和 H3O+的中心原子N、C、O均為sp3雜化，但是只形成3個化學(xué)鍵，有1個雜化軌道被孤對電子占據(jù)，又由于價層電子對相互排斥，所以為三角錐形；只有BF3中的B以sp2雜化，形成平面正三

8、角型分子。所以選C。答案：C【當(dāng)堂檢測】1.C 2. B 3.C 4.B 5.C6.答案：（1）CO2：C以兩個sp雜化軌道分別與兩個O形成鍵。C上另兩個未雜化的P軌道分別與兩個O上的P軌道形成鍵，分子構(gòu)型為直線形。（2）SiF4：Si以四個SP3雜化軌道分別與四個F形成鍵，分子構(gòu)型為正四面體形。（3）BCl3：B采取SP2雜化，三個SP2雜化軌道分別與三個Cl形成鍵，分子構(gòu)型為平面三角形。（4）NF3：N采取SP3雜化，其中一個軌道上有一對電子，不參與成鍵，另外三個雜化軌道分別與三個F形成鍵，由于一對電子的存在，三個F不可能平均瓜分N周圍的空間，而是被孤對電子排斥到一側(cè)，形成三角錐形結(jié)構(gòu)。（5）NO2-：N采取SP2雜化，其中兩個雜化軌道分別與兩個O形成鍵，另一個有一對孤對電子，未雜化的P軌道與兩個O上的另一個P軌道形成34鍵，形成V形分子結(jié)構(gòu)。（6）N2H4：N采取SP3雜化，四個雜化軌道中的三個分別與一個N和兩個H形成三個鍵，每個N上還有一對孤對電子，故不可能為平面結(jié)構(gòu)。7. 答案：BF3中B的價電子結(jié)構(gòu)為2s