第二章原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第二節(jié)分子的空間結(jié)構(gòu)第3課時(shí)

雜化軌道理論高二化學(xué)新人教化學(xué)選擇性必修2《物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》1、請(qǐng)根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論分析CH4的立體構(gòu)型。C原子電子排布圖2s2pH電子排布圖1sC：2s22p2H：1s1【溫故知新】2、寫(xiě)出碳原子和氫原子的價(jià)電子排布圖。思考為什么形成CH4，而不形成CH2？C：2s22p2如何解決上述矛盾？用已有舊知解決矛盾【溫故知新】矛盾：碳原子的4個(gè)價(jià)層原子軌道是3個(gè)相互垂直的2p軌道和1個(gè)球形2s軌道，用他們跟4個(gè)氫原子的1s原子軌道重疊，不可能得到四面體構(gòu)型的甲烷分子

在形成分子（化學(xué)鍵）時(shí)，由于原子的相互影響，若干不同類型能量相近的原子軌道混合起來(lái)，重新組合成一組新軌道的過(guò)程叫做雜化。所形成的新軌道就稱為雜化軌道。雜化【學(xué)習(xí)任務(wù)一】初識(shí)雜化軌道理論鮑林為解釋分子的立體構(gòu)型提出雜化軌道理論雜化軌道理論簡(jiǎn)介——鮑林（bàolín）sp3雜化過(guò)程（教材p48）C：2s22p2sp3雜化4個(gè)sp3雜化軌道sp3雜化：1個(gè)s軌道與3個(gè)p軌道混雜并重新組合成4個(gè)能量與形狀完全相同的軌道，形成4個(gè)sp3雜化軌道。（方向不同）xyzxyzzxyzxyz109°28′每個(gè)sp3軌道形狀為一頭大，一頭小，含有1/4s軌道和3/4p軌道的成分sp3雜化過(guò)程（教材p48）

四個(gè)H原子分別以4個(gè)s軌道與C原子上的四個(gè)sp3雜化軌道相互重疊后，就形成了四個(gè)性質(zhì)、能量和鍵角都完全相同的s-sp3鍵，從而構(gòu)成一個(gè)正四面體型的分子。

等性雜化：參與雜化的各原子軌道進(jìn)行成分的均勻混合價(jià)層電子空軌道激發(fā)雜化軌道軌道重新組合能量相近、類型不同的原子軌道吸收能量對(duì)雜化過(guò)程的理解

【學(xué)習(xí)任務(wù)一】初識(shí)雜化軌道理論成對(duì)電子中的一個(gè)與激發(fā)電子臨近②混雜時(shí)保持軌道總數(shù)不變，角度和形狀發(fā)生變化，成鍵時(shí)釋放能量較多，軌道重疊程度更大，生成的分子更穩(wěn)定

①同一能級(jí)組或相近能級(jí)組的軌道，對(duì)于非過(guò)渡元素，由于ns和np能級(jí)接近，往往采用“sp”雜化【學(xué)習(xí)任務(wù)二】再析雜化軌道理論-sp3雜化中心原子核外電子排布式價(jià)層電子對(duì)數(shù)雜化軌道數(shù)中心原子雜化類型空間構(gòu)型NH3

H2O

1s22s22p41s22s22p3sp344sp344三角錐形v形【思考與討論1】應(yīng)用VSEPR模型和雜化軌道理論，確定NH3、H2O的空間結(jié)構(gòu)，以及中心原子的雜化軌道類型，并分析雜化過(guò)程。NH3空間結(jié)構(gòu)：三角錐形鍵角：107o2p【學(xué)習(xí)任務(wù)二】再析雜化軌道理論-sp3雜化H2O空間結(jié)構(gòu)：V形鍵角為：105o2s2p1對(duì)孤電子對(duì)2對(duì)孤電子對(duì)

不等性雜化：參與雜化的各原子軌道進(jìn)行成分的不均勻混合。某雜化軌道有孤電子對(duì)。小結(jié)：中心原子的雜化類型與VSEPR模型的關(guān)系①雜化軌道只用于形成σ鍵或用來(lái)容納未參與成鍵的孤電子對(duì)。②雜化軌道數(shù)＝

價(jià)層電子對(duì)數(shù)

＝

中心原子孤電子對(duì)數(shù)+中心原子σ鍵電子對(duì)數(shù)【學(xué)習(xí)任務(wù)三】初探雜化軌道理論-sp2、sp雜化【思考與討論2】應(yīng)用VSEPR模型和雜化軌道理論，分析并確定BF3、BeCl2的空間結(jié)構(gòu)，預(yù)測(cè)中心原子的雜化軌道類型。中心原子核外電子排布式價(jià)層電子對(duì)數(shù)雜化軌道數(shù)中心原子雜化類型空間構(gòu)型BF3

BeCl2

1s22s21s22s22p13322平面三角形直線形sp2雜化過(guò)程（教材p48）B：2s22p1sp2雜化3個(gè)sp2雜化軌道sp2雜化：1個(gè)s軌道與2個(gè)p軌道混雜并重新組合成3個(gè)能量與形狀完全相同的軌道，形成3個(gè)sp2雜化軌道。（方向不同）每個(gè)sp3軌道形狀為一頭大，一頭小，含有1/3s軌道和2/3p軌道的成分xyzxyzzxyzxyz120°120°——BF3分子的形成sp2雜化軌道與F成鍵FFFB【學(xué)習(xí)任務(wù)三】初探雜化軌道理論-sp2、sp雜化sp雜化過(guò)程（教材p48）Be：2s2sp雜化2個(gè)sp雜化軌道sp2雜化：1個(gè)s軌道與1個(gè)p軌道混雜并重新組合成2個(gè)能量與形狀完全相同的軌道，形成2個(gè)sp2雜化軌道。（方向不同）每個(gè)sp3軌道形狀為一頭大，一頭小，含有1/2s軌道和1/2p軌道的成分xyzxyzzxyzxyz180°180°——BeCl2分子的形成

sp雜化軌道與Cl成鍵ClClsppxpx180°ClClBeσ鍵σ鍵【學(xué)習(xí)任務(wù)三】初探雜化軌道理論-sp2、sp雜化確定中心原子的雜化軌道類型的方法（活力滿分P46）：價(jià)層電子對(duì)數(shù)

價(jià)層電子互斥理論雜化軌道類型分子空間結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)解釋雜化軌道理論VSEPR模型雜化軌道數(shù)目234空間結(jié)構(gòu)雜化軌道之間夾角雜化類型直線形平面三角形正四面體形或三角錐形180°120°109°28′spsp2sp3方法1：根據(jù)雜化軌道數(shù)目判斷雜化軌道類型。方法2：雜化軌道的空間分布判斷雜化軌道類型?！菊n堂練習(xí)】雜化軌道類型與VSEPR模型、分子的立體構(gòu)型的關(guān)系代表物雜化軌道數(shù)=中心原子孤對(duì)電子對(duì)數(shù)＋σ鍵電子對(duì)雜化軌道類型VSEPR模型名稱分子的立體構(gòu)型(略去孤電子對(duì)）CO2CH2OSO2SO42-NH4+0+2=2sp直線形0+3=3sp2平面三角形1+2=3sp2V形直線形平面三角形平面三角形正四面體形0+4=40+4=4sp3正四面體形sp3正四面體形正四面體形【學(xué)習(xí)任務(wù)四】雜化軌道理論的應(yīng)用請(qǐng)用雜化軌道理論分析乙烯成鍵軌道未參與雜化的p軌道上的電子可用于形成π鍵——CH2=CH2分子中碳原子的雜化

sp2雜化軌道2s22p2Csp2雜化電子躍遷——CH2=CH2分子中碳原子的雜化

sp2雜化軌道乙烯分子中的σ鍵乙烯分子中的π鍵【學(xué)習(xí)任務(wù)四】雜化軌道理論的應(yīng)用方法3：有機(jī)物中碳原子雜化類型的判斷方法①飽和碳原子均采取sp3雜化，②連接雙鍵的碳原子均采取sp2雜化,③連接三鍵的碳原子均采取sp雜化。雜化軌道數(shù)目432空間結(jié)構(gòu)雜化軌道之間夾角有機(jī)物碳碳鍵類型雜化類型直線形平面三角形正四面體形或三角錐形180°120°109°28′spsp2sp3-C≡C-C-CC=C【學(xué)習(xí)任務(wù)四】雜化軌道理論的應(yīng)用思考與討論3：請(qǐng)用雜化軌道理論分析乙炔（CH≡CH）成鍵軌道未參與雜化的p軌道可用于形成π鍵——CH≡CH分子中碳原子的雜化

sp雜化軌道2s22p2Csp雜化電子躍遷【學(xué)習(xí)任務(wù)四】雜化軌道理論的應(yīng)用

sp雜化軌道乙炔分子結(jié)構(gòu)示意圖π鍵乙炔分子中的σ鍵σ鍵σ鍵σ鍵——CH≡CH分子中碳原子的雜化π鍵【學(xué)習(xí)任務(wù)四】雜化軌道理論的應(yīng)用課堂小結(jié)價(jià)層電子對(duì)數(shù)中心原子的雜化軌道類型VSEPR模型名稱孤電子對(duì)數(shù)類型分子的空間構(gòu)型實(shí)例2sp直線形0AB2直線形BeCl2、CO23sp2平面三角形

0AB3V形SO3、BF33sp21AB2平面三角形SO24sp3正四面體形

0AB4V形CH4、CCl44sp31AB3三角錐形NH34sp32AB2正四面體形H2O課堂小結(jié)①價(jià)電子對(duì)之間的夾角越小,排斥力越小。(

)②NH3分子的VSEPR模型與分子空間結(jié)構(gòu)不一致。(

)③五原子分子的空間結(jié)構(gòu)都是正四面體形。(

)④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。(

)⑤凡是中心原子采取sp3雜化軌道成鍵的分子,其空間結(jié)構(gòu)都是正四面體形。(

)⑥凡AB3型的共價(jià)化合物,其中心原子A