專題4分子空間結(jié)構(gòu)與物質(zhì)性質(zhì)

專題4分子空間結(jié)構(gòu)與物質(zhì)性質(zhì)第一單元分子的空間結(jié)構(gòu)第1課時(shí)雜化軌道理論教學(xué)目標(biāo):1．了解雜化軌道理論的基本內(nèi)容。2．能根據(jù)雜化軌道理論解釋簡單分子的空間結(jié)構(gòu)。3．結(jié)合雜化軌道理論認(rèn)識(shí)常見共價(jià)分子的空間結(jié)構(gòu)。教學(xué)過程：知識(shí)點(diǎn)01雜化軌道理論與分子的結(jié)構(gòu)【復(fù)習(xí)與回顧】：共價(jià)鍵的方向性與飽和性【問題】：H2O的鍵角、CH4的空間結(jié)構(gòu)為了解釋CH4等分子的空間構(gòu)型，美國化學(xué)家鮑林于1931年提出了雜化軌道理論。雜化軌道理論sp3雜化與CH4分子的空間構(gòu)型(1)雜化軌道的形成碳原子2s軌道上的1個(gè)電子進(jìn)入2p空軌道，1個(gè)2s軌道和3個(gè)2p軌道“混合”，形成能量相等、成分相同的4個(gè)sp3雜化軌道?；鶓B(tài)原子軌道激發(fā)態(tài)原子軌道雜化軌道sp3雜化軌道的空間構(gòu)型4個(gè)sp3雜化軌道在空間呈正四面體形，軌道之間的夾角為109°28'，每個(gè)軌道上都有一個(gè)未成對(duì)電子。(2)共價(jià)鍵的形成碳原子的4個(gè)sp3雜化軌道分別與4個(gè)氫原子的1s軌道重疊，形成4個(gè)相同的σ鍵。(3)CH4分子的空間構(gòu)型CH4分子為空間正四面體結(jié)構(gòu)，分子中C—H鍵之間的夾角都是109°28′。1.雜化軌道理論①要點(diǎn)②類型sp2雜化與BF3分子的空間構(gòu)型(1)sp2雜化軌道的形成硼原子2s軌道上的1個(gè)電子進(jìn)入2p軌道。1個(gè)2s軌道和2個(gè)2p軌道發(fā)生雜化，形成能量相等、成分相同的3個(gè)sp2雜化軌道。硼原子的3個(gè)sp2雜化軌道呈平面三角形，3個(gè)sp2雜化軌道間的夾角為120°。(2)共價(jià)鍵的形成硼原子的3個(gè)sp2雜化軌道分別與3個(gè)氟原子的1個(gè)2p軌道重疊，形成3個(gè)相同的σ鍵。(3)BF3分子的空間構(gòu)型BF3分子的空間構(gòu)型為平面三角形，鍵角為120°。sp雜化與BeCl2分子的空間構(gòu)型(1)雜化軌道的形成Be原子2s軌道上的1個(gè)電子進(jìn)入2p軌道，1個(gè)2s軌道和1個(gè)2p軌道發(fā)生雜化，形成能量相等、成分相同的2個(gè)sp雜化軌道。Be原子的sp雜化軌道呈直線形，其夾角為180°。(2)共價(jià)鍵的形成Be原子的2個(gè)sp雜化軌道分別與2個(gè)Cl原子的1個(gè)3p軌道重疊形成2個(gè)相同的σ鍵。(3)BeCl2分子的空間構(gòu)型BeCl2分子為空間構(gòu)型為直線形，分子中Be—Cl鍵之間的夾角為180°?！舅伎肌拷饎偸⒍趸柚刑?、硅原子的雜化軌道類型雜化軌道類型的判斷（1）空間結(jié)構(gòu)判斷（2）雜化軌道數(shù)目判斷知識(shí)點(diǎn)02用雜化軌道理論分析乙烷、乙烯、乙炔分子的成鍵情況1．乙烷分子的成鍵情況(1)碳原子的雜化方式：碳原子為sp3雜化，形成4個(gè)sp3雜化軌道。(2)成鍵情況及空間結(jié)構(gòu)每個(gè)碳原子的sp3雜化軌道分別與3個(gè)氫原子的1s軌道形成3個(gè)C-Hσ鍵（sp3—s），與另一個(gè)碳原子sp3軌道形成1個(gè)C-Cσ鍵（sp3—sp3）。每個(gè)C原子與3個(gè)H原子和1個(gè)C原子形成四面體結(jié)構(gòu)。2．乙烯分子的成鍵情況(1)碳原子的雜化方式：碳原子為sp2雜化，形成3個(gè)sp2雜化軌道。(2)成鍵方式和空間構(gòu)型：每個(gè)碳原子的sp2雜化軌道分別與2個(gè)氫原子的1s軌道形成2個(gè)C-Hσ鍵（sp2—s），與另一個(gè)碳原子的sp2雜化軌道形成C-Cσ鍵（sp2—sp2）。2個(gè)碳原子未雜化的2p軌道形成1個(gè)π鍵。乙烯分子的空間構(gòu)型為平面結(jié)構(gòu)。3．乙炔分子的成鍵情況(1)碳原子的雜化方式：碳原子為sp雜化，形成2個(gè)sp雜化軌道。(2)成鍵方式和空間構(gòu)型：每個(gè)碳原子的sp雜化軌道分別與1個(gè)氫原子的1s軌道形成2個(gè)C-Hσ鍵（sp—s），與另一個(gè)碳原子的sp雜化軌道形成C-Cσ鍵（sp—sp）。碳原子未雜化的2p軌道兩兩形成2個(gè)π鍵。乙炔分子的空間構(gòu)型為直線形?！窘涣髋c討論】石墨、苯中碳原子的雜化軌道類型知識(shí)點(diǎn)03用雜化軌道理論解釋H2O和NH3分子的空間構(gòu)型1．H2O分子的空間構(gòu)型H2O中O原子的sp3雜化軌道H2O的空間構(gòu)型(1)雜化軌道類型：O原子上的1個(gè)2s軌道與3個(gè)2p軌道混合，形成4個(gè)sp3化軌道，雜化軌道的空間構(gòu)型是正四面體形。(2)成鍵情況：O原子的2個(gè)sp3雜化軌道分別與H原子的1s軌道重疊，形成2個(gè)σ鍵，2對(duì)孤電子對(duì)沒有參加成鍵。(3)空間構(gòu)型：由于孤電子對(duì)—成鍵電子對(duì)的排斥作用>成鍵電子對(duì)—成鍵電子對(duì)作用，使鍵角小于109°28'。H2O分子的空間構(gòu)型為V形，鍵角為104°30'。2．NH3的空間構(gòu)型NH3中N原子的sp3雜化軌道NH3的空間構(gòu)型(1)雜化軌道類型：N原子上的1個(gè)2s軌道與3個(gè)2p軌道混合，形成4個(gè)sp3雜化軌道，該雜化軌道的空間構(gòu)型是正四面體形。(2)成鍵情況：N原子的3個(gè)sp3雜化軌道分別與H原子的1s軌道重疊，形成3個(gè)σ鍵，1對(duì)孤電子對(duì)沒有參加成鍵。(3)空間構(gòu)型：NH3分子的空間構(gòu)型為三角錐形，鍵角為107°18'。3．CH4、NH3、H2O的雜化方式和空間結(jié)構(gòu)比較CH4NH3H2O中心原子的雜化方式sp3sp3sp3分子空間構(gòu)型正四面體三角錐V形中心原子孤電