《【课件】杂化轨道理论简介课件2022-2023学年高二化学人教版（2019）选择性必修2.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《【课件】杂化轨道理论简介课件2022-2023学年高二化学人教版（2019）选择性必修2.pptx（39页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、H H+H H+H H+H H+H H+H H+H H+H H+H H+H H+H H+H H+H H+H H+H H+H H+H H+H H+H H+H H+H H+H H+H H+H H+第二章第二章第二章第二章分子结构与性质分子结构与性质分子结构与性质分子结构与性质第第二二节节 分子的空间结构分子的空间结构第第3 3课时课时杂化轨道理论简介杂化轨道理论简介H H+学习目标1、结合实例了解杂化轨道理论的要点和类型（sp3、sp2、sp）。2、能运用杂化轨道理认解释简单共价分子和离子的空间结构。课前引入小杨老师 15521324728版权归属于微信公众号：杨sir化学侵权必究我们已经知道，甲
2、烷分子的空间结构呈_，它的4个C-H的键长_，H-C-H的键角皆为_。按照价键理论，甲烷的4个C-H单键都应该是_键。10928正四面体形相同10928复习回顾写出碳原子的核外电子排布式写出碳原子的核外电子排布式【思考交流思考交流】C1s22s22p2H1s1H1s1H1s1H1s1原子轨道原子轨道重叠成键重叠成键CHCH4 4不可能得不可能得到正四面体形到正四面体形思考碳原子与氢原子是如何结合形成思考碳原子与氢原子是如何结合形成CHCH4 4？1s22s22p2CC原子的原子的4个价层原子轨道个价层原子轨道是是1个球个球形形的的2s轨道和轨道和3个相互垂直的个相互垂直的2p轨轨道道，用他们跟
3、，用他们跟4个氢原子的个氢原子的1s轨道轨道重叠，不可能得到正四面体形。重叠，不可能得到正四面体形。如何解决这如何解决这一一矛盾？矛盾？鲍林鲍林提出了提出了杂化轨道杂化轨道理论理论怎么重叠呢？怎么重叠呢？10928四、杂化轨道理论简介四、杂化轨道理论简介 P47鲍林为解释分子的立体鲍林为解释分子的立体构型提出杂化轨道理论构型提出杂化轨道理论 当当碳原子与碳原子与4个氢原子形成甲烷个氢原子形成甲烷分子时，分子时，碳原子的碳原子的2s轨道和轨道和3个个2p轨道轨道会发生混杂，混会发生混杂，混杂时保持杂时保持轨道总数不变轨道总数不变，却得到四个新的，却得到四个新的能能量相同，方向不同量相同，方向不同
4、的轨道。的轨道。鲍林认为：鲍林认为：sp3杂化轨道杂化轨道杂化轨道理论：在外界条件影响下，在外界条件影响下，中心中心原子原子能量相近能量相近的原子轨道的原子轨道发生混杂，重新组合成一组新的轨道的过程发生混杂，重新组合成一组新的轨道的过程 。杂化轨道杂化轨道spsp3 3杂化过程杂化过程（p48p48）x y z x y z z x y z x y z 10928sp3杂化杂化：1个个s 轨道与轨道与3个个p 轨道进行的杂化，形成轨道进行的杂化，形成4个个sp3 杂化轨道。杂化轨道。基态基态激发态激发态4个个sp3杂化轨道杂化轨道电子电子跃迁跃迁杂化杂化C4个个能量相同、方向能量相同、方向不同不
5、同的的sp3杂化轨道杂化轨道【释疑解惑释疑解惑】甲烷分子甲烷分子中中碳碳原子原子的的4 4个个spsp3 3杂杂化轨道化轨道分别分别与与4 4个氢原子的个氢原子的1s1s轨轨道重叠道重叠，形成，形成4 4个个C-HC-H键键，呈正，呈正四面体形。四面体形。四、杂化轨道理论简介四、杂化轨道理论简介 P471.sp3杂化杂化 由由1个个ns 轨道与轨道与3个个np 轨道杂化形成轨道杂化形成轨道中心轴之间的夹角为轨道中心轴之间的夹角为10928，呈正四面体形，呈正四面体形 每个每个spsp3 3轨道轨道含有含有4 4条相同的轨道，它们的能量相同、方向不同条相同的轨道，它们的能量相同、方向不同常见杂化
6、类型还有：spsp、spsp2 2P48spsp2 2杂化杂化过程（过程（p48p48）x y z x y z z x y z x y z 120sp2杂化杂化：1个个s 轨道与轨道与2个个p 轨道进行的杂化，轨道进行的杂化，形成形成3个个sp2 杂化轨道。杂化轨道。spsp2 2杂化后，未参与杂化杂化后，未参与杂化的的1 1个个npnp轨道可以用于形成轨道可以用于形成键键B B原子基态电子排布轨道表示式原子基态电子排布轨道表示式2s2p电子电子跃迁跃迁spsp2 2 杂化杂化BFBF3 3分子的形成分子的形成 spsp2 2杂化轨道杂化轨道2.sp2.sp2 2杂化杂化与与F F成键成键FF
7、FB四、杂化轨道理论简介四、杂化轨道理论简介 P472.sp2杂化杂化 由由1个个ns 轨道轨道与与2个个np 轨道杂化形成轨道杂化形成注意：注意：spsp2 2杂化后，未参与杂化杂化后，未参与杂化的的1 1个个npnp轨道上若有未成对电子，轨道上若有未成对电子，则可以则可以用于形成用于形成键。键。轨道中心轴之间的夹角为轨道中心轴之间的夹角为120，呈平面三角形。，呈平面三角形。例如：例如：BFBF3 3 每个每个spsp2 2轨道含有轨道含有3 3条条相同的轨道，它们的能量相同、方向不同相同的轨道，它们的能量相同、方向不同180 x y z x y z z x y z x y z 180四、
8、杂化轨道理论简介四、杂化轨道理论简介 P473.sp杂化杂化spsp杂化过程杂化过程（p48p48）spsp 杂化杂化：1 1个个s s轨道轨道与与1 1个个p p轨道轨道进行的杂化进行的杂化,形成形成2 2个个spsp杂化轨道。杂化轨道。180180spsp杂化后，未参与杂化的两个杂化后，未参与杂化的两个npnp轨道可以用于形成轨道可以用于形成键键BeBe原子原子基态电子排布轨道表示式基态电子排布轨道表示式2s2p电子跃迁电子跃迁spsp杂化杂化BeClBeCl2 2分子的形成分子的形成 spsp杂化轨道杂化轨道3.sp3.sp杂化杂化与与Cl成键成键ClClsppxpx180ClClBe键
9、键键键四、杂化轨道理论简介四、杂化轨道理论简介 P473.sp杂化杂化 由由1个个ns 轨道轨道与与1个个np 轨道杂化形成轨道杂化形成注意注意：spsp杂化杂化后，未参与杂化后，未参与杂化的的2 2个个npnp轨道上若有未成对电子，轨道上若有未成对电子，则可以则可以用于形成用于形成键。键。轨道中心轴之间的夹角为轨道中心轴之间的夹角为180，呈直线形。，呈直线形。例如：例如：BeClBeCl2 2、CHCH 每个每个spsp轨道含有轨道含有2 2条条相同的轨道，它们的能量相同、相同的轨道，它们的能量相同、方向相反方向相反180180杂化类型杂化类型spsp3 3spsp2 2参与杂化轨道参与杂
10、化轨道1 1个个s,3s,3个个p p1 1个个s,2s,2个个p p杂化轨道数杂化轨道数4 4个个spsp3 33 3个个spsp2 2杂化轨道间夹角杂化轨道间夹角1092810928120120空间结构空间结构正四面体正四面体平面三角形平面三角形实实 例例CHCH4 4、CClCCl4 4 BFBF3 3小结小结 杂化轨道类型杂化轨道类型spsp1 1个个s,1s,1个个p p2 2个个spsp180180直线形直线形BeClBeCl2 2杂化杂化轨道轨道杂化轨道数杂化轨道数等于等于参与杂化的原子轨道数参与杂化的原子轨道数杂化杂化改变改变了原子轨道的形状和方向了原子轨道的形状和方向杂化使原
11、子的杂化使原子的成键能力成键能力增强增强杂化轨道只用于杂化轨道只用于形成形成分子分子的的键键或容纳或容纳孤电子对孤电子对杂化轨道有哪些特点？杂化轨道有哪些特点？四、杂化轨道理论简介四、杂化轨道理论简介(即轨道数目不变即轨道数目不变)剩余未杂化的剩余未杂化的p轨道可以形成轨道可以形成键键！思考：思考：任意不同的原子轨道都可以杂化吗？任意不同的原子轨道都可以杂化吗？中心原子中心原子原子轨道原子轨道只有在只有在形成化学键时才能杂化形成化学键时才能杂化.只有能量相近的轨道才能杂化只有能量相近的轨道才能杂化(如如2s2s、2p2p)。不是不是杂化的条件杂化的条件：杂化杂化只发生在多原子分子只发生在多原子
12、分子(原子数原子数2)2)的过程的过程中，中，单独原子无法发生杂化单独原子无法发生杂化(双原子分子也没有杂化过程双原子分子也没有杂化过程)大本39页B思考思考：观察并总结如何判断中心原子的杂化轨道类型？观察并总结如何判断中心原子的杂化轨道类型？价层电子对数价层电子对数432杂化轨道数价层电子对数杂化轨道数价层电子对数四、杂化轨道理论简介四、杂化轨道理论简介4.4.杂化杂化轨道轨道类型类型与与VSEPRVSEPR模型模型的关系的关系。杂化轨道杂化轨道数价数价层电子对数层电子对数中心原子中心原子键键电子电子对对数数+孤电子对数孤电子对数价层电子价层电子对数对数中心原子的中心原子的杂化轨道类型杂化轨
13、道类型VSEPRVSEPR理想模型理想模型理想键角理想键角2 23 34 4spsp直线形直线形180180spsp2 2平面正三角形平面正三角形120120spsp3 3正四面体形正四面体形1092810928C原子杂化轨道数目确定。4个键是sp3杂化。3个键是sp2杂化。2个键是sp杂化。VSEPRVSEPR模型模型 预测预测分子的空间结构分子的空间结构杂化轨道杂化轨道理论理论 解释解释分子的空间结构分子的空间结构【归纳小结归纳小结】VSEPRVSEPR模型模型预测空间结构预测空间结构计算价层电子对数计算价层电子对数=键电子对数键电子对数+孤电子对数孤电子对数确定中心原子的确定中心原子的杂化轨道类型杂化轨道类型杂化理论和杂化理论和VSEPR模型预测粒子空间结构结果基本一致模型预测粒子空间结构结果基本一致本节小结小杨老师 15521324728版权归属于微信公众号：杨sir化学侵权必究要点类型判断方法杂化轨道理论 轨道数不变 能量相近 成键力增强 排斥力最小 sp、sp2、sp3 VSEPR模型 杂化轨道数目 C原子杂化类型D大本41页:1、2、3、5DB心之所愿，无事不成