1、,第1課時雜化軌道理論與分子空間 構(gòu)型,專題4第一單元分子構(gòu)型與物質(zhì)的性質(zhì),1.了解雜化軌道理論，能從微觀角度理解中心原子的雜化軌道類型對分子空間構(gòu)型的影響。 2.通過對雜化軌道理論的學(xué)習(xí)，掌握中心原子雜化軌道類型的判斷方法，建立分子空間構(gòu)型分析的思維模型。,核心素養(yǎng)發(fā)展目標(biāo),新知導(dǎo)學(xué) XIN ZHI DAO XUE,01,一、雜化軌道及其理論要點,1.試解釋CH4分子為什么具有正四面體的空間構(gòu)型？ (1)雜化軌道的形成 碳原子2s軌道上的1個電子進(jìn)入2p空軌道， 個2s軌道和 個2p軌道“混合”起來，形成 相等、成分相同的4個，可表示為,1,3,能量,sp3雜化軌道,(2)共價鍵的形成 碳原

2、子的4個分別與4個H原子的 軌道重疊形成4個相同的 鍵。,sp3雜化軌道,1s,(3)CH4分子的空間構(gòu)型 甲烷分子中的4個CH鍵是等同的，CH鍵之間的夾角鍵角是 ，形成正四面體型分子。 2.軌道雜化與雜化軌道 (1) 軌道的雜化：在外界條件影響下，原子內(nèi)部能量 的原子軌道重新組合形成一組新軌道的過程叫做原子軌道的雜化。 (2)雜化軌道：重新組合后的新的原子軌道，叫做 ，簡稱雜化軌道。 (3)軌道雜化的過程： 。,109.5,相近,雜化原子軌道,激發(fā),雜化,軌道重疊,相關(guān)視頻,3.雜化軌道的類型,1,2,3,2,3,4,歸納總結(jié),雜化軌道理論的要點 (1)原子形成分子時，通常存在激發(fā)、雜化和軌

3、道重疊等過程。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雜化(如2s、2p)。 (4)雜化前后原子軌道數(shù)目不變(參加雜化的軌道數(shù)目等于形成的雜化軌道數(shù)目)，且雜化軌道的能量相同。 (5)雜化軌道成鍵時要滿足化學(xué)鍵間最小排斥原理，使軌道在空間取得最大夾角分布。故雜化后軌道的伸展方向、形狀發(fā)生改變，但雜化軌道的形狀完全相同。,例1下列關(guān)于雜化軌道的說法錯誤的是 A.所有原子軌道都參與雜化形成雜化軌道 B.同一原子中能量相近的原子軌道參與雜化 C.雜化軌道能量集中，有利于牢固成鍵 D.雜化軌道中

4、不一定有一個電子,解析參與雜化的原子軌道，其能量不能相差太大，如1s軌道與2s、2p軌道能量相差太大，不能形成雜化軌道，即只有能量相近的原子軌道才能參與雜化，故A項錯誤，B項正確； 雜化軌道的電子云一頭大一頭小，成鍵時利用大的一頭，可使電子云重疊程度更大，形成牢固的化學(xué)鍵，故C項正確； 并不是所有的雜化軌道中都會有電子，也可以是空軌道，也可以有一對孤電子對(如NH3)，故D項正確。,例2下列有關(guān)sp2雜化軌道的說法錯誤的是 A.由同一能層上的s軌道與p軌道雜化而成 B.共有3個能量相同的雜化軌道 C.每個sp2雜化軌道中s軌道成分占三分之一 D.sp2雜化軌道最多可形成2個鍵,解析同一能層上s

5、軌道與p軌道的能量差異不是很大，相互雜化的軌道的能量差異也不能過大，A項正確； 同種類型的雜化軌道能量相同，B項正確； sp2雜化軌道是由一個s軌道與2個p軌道雜化而成的，C項正確； sp2雜化軌道最多可形成3個鍵，D項錯誤。,二、用雜化軌道理論解釋分子的形成及分子中的成鍵情況,1.用雜化軌道理論解釋BeCl2、BF3分子的形成 (1)BeCl2分子的形成,雜化后的2個sp雜化軌道分別與氯原子的3p軌道發(fā)生重疊，形成2個鍵，構(gòu)成直線形的BeCl2分子。,(2)BF3分子的形成,2.用雜化軌道理論解釋乙烯、乙炔分子中的成鍵情況 (1)乙烯分子中的成鍵情況 在乙烯分子中，C原子采取 雜化，形成3個

6、雜化軌道，兩個碳原子各以1個雜化軌道互相重疊，形成1個CC 鍵，另外兩個雜化軌道分別與氫原子的1s軌道重疊，形成2個CH 鍵，這樣形成的5個鍵在同一平面上，此外每個C原子還剩下1個未雜化的p軌道，它們發(fā)生重疊，形成一個 鍵。其結(jié)構(gòu)示意圖如下：,sp2,相關(guān)視頻,(2)乙炔分子中的成鍵情況 在乙炔分子中，碳原子采取 雜化，形成2個雜化軌道，兩個碳原子各以1個雜化軌道互相重疊，形成1個CC 鍵，每一個碳原子又各以1個sp軌道分別與1個氫原子形成鍵，這樣形成的3個鍵在同一直線上，此外每個碳原子還有2個未雜化的2p軌道，它們發(fā)生重疊，形成兩個 鍵。其結(jié)構(gòu)示意圖如下：,sp,相關(guān)視頻,歸納總結(jié),雜化軌道

7、的類型與分子空間構(gòu)型的關(guān)系,特別提醒雜化軌道只能形成鍵，不能形成鍵。,例3有關(guān)雜化軌道的說法不正確的是 A.雜化前后的軌道數(shù)不變，但軌道的形狀發(fā)生了改變 B.sp3、sp2、sp雜化軌道的夾角分別為109.5、120、180 C.雜化軌道既可形成鍵，又可形成鍵 D.已知CO2為直線形分子，其分子結(jié)構(gòu)可以用sp雜化軌道解釋,解析雜化前后的軌道數(shù)不變，雜化后，各個軌道盡可能分散、對稱分布，導(dǎo)致軌道的形狀發(fā)生了改變， A正確； sp3、sp2、sp雜化軌道其空間構(gòu)型分別是正四面體型、平面三角形、直線形，所以其夾角分別為109.5、120、180，B正確； 雜化軌道只能形成鍵，C錯誤； 直線形分子的鍵

8、角為180，中心原子的雜化方式是sp, D正確。,例4有機物中標(biāo)有“”的碳原子的雜化方式依次為 A.sp、sp2、sp3 B.sp3、sp2、sp C.sp2、sp、sp3 D.sp3、sp、sp2,解析根據(jù)價層電子對互斥理論可判斷C原子的雜化方式。若價電子對數(shù)是4，則C原子采取sp3雜化；若價電子對數(shù)是3，則C原子采取sp2雜化；若價電子對數(shù)是2，則C原子采取sp雜化。,方法規(guī)律,中心原子雜化類型的判斷方法,(1)根據(jù)雜化軌道之間的夾角判斷：若雜化軌道之間的夾角為109.5，則中心原子發(fā)生sp3雜化；若雜化軌道之間的夾角為120，則中心原子發(fā)生sp2雜化；若雜化軌道之間的夾角為180，則中心

9、原子發(fā)生sp雜化。 (2)有機物中碳原子雜化類型的判斷：飽和碳原子采取sp3雜化，連接雙鍵的碳原子采取sp2雜化，連接叁鍵的碳原子采取sp雜化。,學(xué)習(xí)小結(jié),返回,達(dá)標(biāo)檢測 DA BIAO JIAN CE,02,1,2,3,4,5,1.判斷正誤 (1)雜化軌道與參與雜化的原子軌道的數(shù)目相同，但能量不同() (2)雜化軌道的鍵角與分子內(nèi)的鍵角不一定相同() (3)只要分子的空間構(gòu)型為平面三角形，中心原子均為sp2雜化() (4)雜化方式相同的分子，空間構(gòu)型一定相同(),6,1,2,3,4,5,2.鮑林是兩位獲得諾貝爾獎不同獎項的人之一，雜化軌道是鮑林為了解釋分子的空間結(jié)構(gòu)提出的。下列對sp3、sp

10、2、sp雜化軌道的夾角的比較，得出結(jié)論正確的是 A.sp雜化軌道的夾角最大 B.sp2雜化軌道的夾角最大 C.sp3雜化軌道的夾角最大 D.sp3、sp2、sp雜化軌道的夾角相等,6,解析sp3、sp2、sp雜化軌道的夾角分別為109.5、120、180，故A項正確。,1,2,3,4,5,3.下列有關(guān)sp雜化軌道的敘述正確的是 A.是由一個1s軌道和一個2p軌道線性組合而成 B.sp雜化軌道中的兩個雜化軌道完全相同 C.sp雜化軌道可與其他原子軌道形成鍵和鍵 D.sp雜化軌道有兩個，一個能量高，另一個能量低,解析sp雜化軌道是同一原子內(nèi)同一電子層內(nèi)軌道發(fā)生的雜化，A項錯誤； 不同類型能量相近的

11、原子軌道混合起來，重新組合成一組新的軌道，所形成兩個能量等同的sp雜化軌道，B項正確，D項錯誤； 雜化軌道用于形成鍵，未雜化的軌道形成鍵，不是雜化軌道形成鍵，C項錯誤。,6,1,2,3,4,5,4.在乙炔分子中有3個鍵、2個鍵，它們分別是 A.sp雜化軌道形成鍵、未雜化的2個2p軌道形成2個鍵，且互相垂直 B.sp雜化軌道形成鍵、未雜化的2個2p軌道形成2個鍵，且互相平行 C.CH之間是sp雜化軌道形成的鍵，CC之間是未參加雜化的2p軌道形成的鍵 D.CC之間是sp雜化軌道形成的鍵，CH之間是未參加雜化的2p軌道形成的鍵,解析碳原子形成乙炔時，一個2s軌道和一個2p軌道雜化成兩個sp軌道，另外

12、的兩個2p軌道保持不變，其中一個sp軌道與氫原子的1s軌道頭碰頭重疊形成CH鍵，另一個sp軌道則與另一個碳原子的sp軌道頭碰頭重疊形成CC 鍵，碳原子剩下的兩個p軌道則肩并肩重疊形成兩個CC 鍵，且這兩個鍵互相垂直。,6,5.在 分子中，羰基碳原子與甲基碳原子成鍵時所采取的雜化方式分別為 A.sp2雜化；sp2雜化 B.sp3雜化；sp3雜化 C.sp2雜化；sp3雜化 D.sp雜化；sp3雜化,1,2,3,4,5,6,解析羰基上的碳原子共形成3個鍵，為sp2雜化；兩側(cè)甲基中的碳原子共形成4個鍵，為sp3雜化。,6.石墨烯(圖甲)是一種由單層碳原子構(gòu)成的平面結(jié)構(gòu)新型材料，石墨烯中部分碳原子被氧化后，其平面結(jié)構(gòu)會發(fā)生改變，轉(zhuǎn)化為氧化石墨烯(圖乙)。,1,2,3,4,5,6,(