雜化軌道理論 一等獎(jiǎng)

09三月20241第二章分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第二節(jié)分子的立體構(gòu)型第2課時(shí)雜化軌道理論第一頁(yè)，共三十五頁(yè)。09三月20242學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.認(rèn)識(shí)雜化軌道理論的概念2.能根據(jù)雜化軌道類(lèi)型判斷簡(jiǎn)單分子或離子的構(gòu)型3.

進(jìn)一步判斷有機(jī)化合物中碳原子的雜化類(lèi)型第二頁(yè)，共三十五頁(yè)。09三月20243雜化軌道理論簡(jiǎn)介復(fù)習(xí)分子或離子σ鍵電子對(duì)數(shù)目孤電子對(duì)數(shù)目?jī)r(jià)電子對(duì)數(shù)目VSEPR模型立體構(gòu)型CO2SO2H2ONH3CH4CO32-NH4+SO42-201222344431000023444443直線形平面三角形四面體四面體正四面體平面三角形正四面體正四面體直線形V形V形三角錐形正四面體平面三角形正四面體正四面體第三頁(yè)，共三十五頁(yè)。09三月20244活動(dòng)：請(qǐng)根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論分析CH4的立體構(gòu)型新問(wèn)題1：1.寫(xiě)出碳原子的核外電子排布圖，思考為什么碳原子與氫原子結(jié)合形成CH4，而不是CH2？C原子價(jià)層軌道排布圖2s22p2H原子軌道排布圖1s1雜化軌道理論簡(jiǎn)介第四頁(yè)，共三十五頁(yè)。09三月20245一、雜化理論簡(jiǎn)介1.雜化：在形成分子時(shí)，由于原子的相互影響，若干能量相近的原子軌道混合起來(lái)，重新組合成與原軌道數(shù)目相同的一組新軌道的過(guò)程，2.雜化軌道：雜化后形成的新的能量相同的一組原子軌道雜化軌道理論簡(jiǎn)介第五頁(yè)，共三十五頁(yè)。09三月202463.軌道雜化的過(guò)程：4.雜化改變了原子軌道的

、

。雜化使原子的成鍵能力

。激發(fā)→雜化→軌道重疊形狀方向增加第六頁(yè)，共三十五頁(yè)。09三月20247sp3C：2s22p2

由1個(gè)s軌道和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。我們把這種軌道稱(chēng)之為

sp3雜化軌道。第七頁(yè)，共三十五頁(yè)。09三月20248為了四個(gè)雜化軌道在空間盡可能遠(yuǎn)離，使軌道間的排斥最小，4個(gè)雜化軌道的伸展方向成什么立體構(gòu)型?雜化軌道理論簡(jiǎn)介第八頁(yè)，共三十五頁(yè)。09三月20249

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-SP3σ鍵，從而構(gòu)成一個(gè)正四面體構(gòu)型的分子。

109°28’第九頁(yè)，共三十五頁(yè)。09三月2024103.雜化軌道理論簡(jiǎn)介第十頁(yè)，共三十五頁(yè)。09三月202411雜化前后原子軌道為使相互間排斥力最小，故在空間取最大夾角分布，不同的雜化軌道伸展方向不同；第十一頁(yè)，共三十五頁(yè)。09三月202412（一）sp雜化軌道的形成過(guò)程

xyzxyzzxyzxyz180°每個(gè)sp雜化軌道的形狀為一頭大，一頭小，含有1/2s

軌道和1/2p

軌道的成分兩個(gè)軌道間的夾角為180°，呈直線型

sp

雜化：1個(gè)s軌道與1個(gè)p軌道進(jìn)行的雜化,

形成2個(gè)sp雜化軌道。4.雜化類(lèi)型第十二頁(yè)，共三十五頁(yè)。09三月202413180°ClClBe例如：Sp

雜化——BeCl2分子的形成Be原子：1s22s2

沒(méi)有單個(gè)電子，spsp雜化ClClsppxpx第十三頁(yè)，共三十五頁(yè)。09三月202414（二）sp2雜化軌道的形成過(guò)程

xyzxyzzxyzxyz120°每個(gè)sp2雜化軌道的形狀也為一頭大，一頭小，含有1/3s

軌道和2/3p

軌道的成分，每?jī)蓚€(gè)軌道間的夾角為120°，呈平面三角形

sp2雜化：1個(gè)s軌道與2個(gè)p軌道進(jìn)行的雜化,

形成3個(gè)sp2雜化軌道。第十四頁(yè)，共三十五頁(yè)。09三月202415120°FFFB例如：Sp2

雜化——BF3分子的形成B：1s22s22p1有3個(gè)成單電子sp2sp2雜化第十五頁(yè)，共三十五頁(yè)。09三月202416（三）sp3雜化軌道的形成過(guò)程

xyzxyzzxyzxyz109°28′

sp3雜化：1個(gè)s軌道與3個(gè)p軌道進(jìn)行的雜化,形成4個(gè)sp3雜化軌道。

每個(gè)sp3雜化軌道的形狀也為一頭大，一頭小，含有1/4s

軌道和3/4p

軌道的成分，每?jī)蓚€(gè)軌道間的夾角為109.5°，空間構(gòu)型為正四面體型第十六頁(yè)，共三十五頁(yè)。09三月202417例如：Sp3

雜化——CH4分子的形成sp3C：2s22p2第十七頁(yè)，共三十五頁(yè)。09三月202418雜化軌道分類(lèi)：sp3CH4原子軌道雜化等性雜化：參與雜化的各原子軌道進(jìn)行成分的均勻混合。雜化軌道每個(gè)軌道的成分軌道間夾角(鍵角)

sp1/2s，1/2p180°

sp21/3s，2/3p120°

sp31/4s，3/4p109°28′第十八頁(yè)，共三十五頁(yè)。09三月2024193.雜化軌道分類(lèi)：三、雜化理論簡(jiǎn)介H2O原子軌道雜化

O原子：2s22p4有2個(gè)單電子，可形成2個(gè)共價(jià)鍵，鍵角卻是105°，Why?2s2p2

對(duì)孤對(duì)電子雜化不等性雜化：參與雜化的各原子軌道進(jìn)行成分上的不均勻混合。某個(gè)雜化軌道有孤電子對(duì)第十九頁(yè)，共三十五頁(yè)。09三月202420三、雜化理論簡(jiǎn)介4.雜化類(lèi)型判斷：因?yàn)殡s化軌道只能用于形成σ鍵或用來(lái)容納孤電子對(duì)（π鍵不參與雜化），故有2.先確定分子或離子的VSEPR模型，然后就可以比較方便地確定中心原子的雜化軌道類(lèi)型。（還可以根據(jù)分子結(jié)構(gòu)式判斷）=中心原子孤對(duì)電子對(duì)數(shù)＋中心原子結(jié)合的原子數(shù)（σ鍵數(shù)目）1.雜化軌道數(shù)=中心原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)雜化軌道理論簡(jiǎn)介第二十頁(yè)，共三十五頁(yè)。09三月202421三、雜化理論簡(jiǎn)介4.雜化類(lèi)型判斷：A的價(jià)電子對(duì)數(shù)234A的雜化軌道數(shù)雜化類(lèi)型A的價(jià)電子空間構(gòu)型ABm型分子或離子空間構(gòu)型對(duì)于ABm型分子或離子，其中心原子A的雜化軌道數(shù)恰好與A的價(jià)電子對(duì)數(shù)相等。234spsp2sp3直線形平面三角形正四面體直線形平面三角形正四面體直線形平面三角形或V形正四面體三角錐形或V形雜化軌道理論簡(jiǎn)介第二十一頁(yè)，共三十五頁(yè)。物質(zhì)價(jià)電子對(duì)數(shù)中心原子雜化軌道類(lèi)型VSEPR模型軌道夾角分子空間構(gòu)型鍵角氣態(tài)BeCl2CO2BF3CH4NH4+H2ONH3PCl309三月202422例1：計(jì)算下列分子或離子中的價(jià)電子對(duì)數(shù)，并根據(jù)已學(xué)填寫(xiě)下表22344444spspsp2sp3直線形直線形平面三角形正四面體或者四面體180°180°120°109.28°直線形直線形平面三角形正四面體V形三角錐形180°180°120°109.28°109.28°105°107°107°課堂練習(xí)雜化軌道理論簡(jiǎn)介第二十二頁(yè)，共三十五頁(yè)。09三月202423例2、對(duì)SO2與CO2說(shuō)法正確的是（）A．都是直線形結(jié)構(gòu)

B．中心原子都采取sp雜化軌道

C．S原子和C原子上都沒(méi)有孤對(duì)電子

D．SO2為V形結(jié)構(gòu)，CO2為直線形結(jié)構(gòu)D雜化軌道理論簡(jiǎn)介第二十三頁(yè)，共三十五頁(yè)。5.在

分子中，羰基碳原子與甲基碳原子成鍵時(shí)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√12345答案解析解析羰基上的碳原子共形成3個(gè)σ鍵，為sp2雜化，兩側(cè)甲基中的碳原子共形成4個(gè)σ鍵，為sp3雜化。6第二十四頁(yè)，共三十五頁(yè)。第二十五頁(yè)，共三十五頁(yè)。09三月202426試用雜化軌道理論分析乙烯和乙炔分子的成鍵情況交流討論雜化軌道理論簡(jiǎn)介第二十六頁(yè)，共三十五頁(yè)。09三月202427

C原子在形成乙烯分子時(shí)，碳原子的2s軌道與2個(gè)2p軌道發(fā)生雜化，形成3個(gè)sp2雜化軌道，伸向平面正三角形的三個(gè)頂點(diǎn)。每個(gè)C原子的2個(gè)sp2雜化軌道分別與2個(gè)H原子的1s軌道形成2個(gè)相同的σ鍵，各自剩余的1個(gè)sp2雜化軌道相互形成一個(gè)σ鍵。各自沒(méi)有雜化的l個(gè)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，在乙烯分子中雙鍵由一個(gè)σ鍵和一個(gè)π鍵構(gòu)成。雜化軌道理論簡(jiǎn)介乙烯中碳原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3，采取sp2雜化第二十七頁(yè)，共三十五頁(yè)。09三月202428

C原子在形成乙炔分子時(shí)發(fā)生sp雜化，兩個(gè)碳原子以sp雜化軌道與氫原子的1s軌道結(jié)合形成σ鍵。各自剩余的1個(gè)sp雜化軌道相互形成1個(gè)σ鍵，所以一個(gè)碳原子形成2個(gè)σ鍵。兩個(gè)碳原子的未雜化2p軌道分別在Y軸和Z軸方向重疊形成π鍵。所以乙炔分子中碳原子間以叁鍵相結(jié)合。雜化軌道理論簡(jiǎn)介乙炔中碳原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為2，采取sp雜化第二十八頁(yè)，共三十五頁(yè)。09三月202429大π鍵C6H6

sp2雜化雜化軌道理論簡(jiǎn)介第二十九頁(yè)，共三十五頁(yè)。09三月202430課堂小結(jié)1.概念在形成分子時(shí)，在外界條件影響下若干不同類(lèi)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)程叫做原子軌道的雜化，所形成的新軌道就稱(chēng)為雜化軌道。雜化軌道理論2、雜化軌道的類(lèi)型雜化軌道每個(gè)軌道的成分軌道間夾角(鍵角)

sp1/2s，1/2p180°

sp21/3s，2/3p120°

sp31/4s，3/4p109°28′板書(shū)內(nèi)容：第三十頁(yè)，共三十五頁(yè)。09三月2024313、雜化軌道數(shù)類(lèi)型的判斷因?yàn)殡s化軌道只能用于形成σ鍵或用來(lái)容納孤電子對(duì)（π鍵不參與雜化）雜化軌道數(shù)=中心原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)=中心原子孤對(duì)電子對(duì)數(shù)＋中心原子結(jié)合的原子數(shù)（σ鍵數(shù)目）對(duì)于ABm型分子或離子，其中心原子A的雜化軌道數(shù)恰好與A的價(jià)電子對(duì)數(shù)相等。電子對(duì)數(shù)n234雜化類(lèi)型spSp2Sp3第三十一頁(yè)，共三十五頁(yè)。09三月202432練習(xí)1、．在乙烯分子中有5個(gè)σ鍵、一個(gè)π鍵，它們分別是

（

）

A．sp2雜化軌道形成σ鍵、未雜化的2p軌道形成π鍵B．sp