复习题课件配套优秀

汉阳一中导学案

吴璟

2019.5.6 第二节 分子的立体构型 （第2课时：杂化轨道理论）

【学习目标】

1.认识杂化轨道理论的要点。

2.能根据杂化轨道理论判断简单分子或离子的空间构型。

3.培养分析、归纳、综合和空间想象能力。

【知识回顾】

Group 1: 回顾上节课学过的价层电子对互斥理论并总结如何应用该理论预测分子或离子的立体构型(三步)。

【新课引入】提出问题

1.写出碳原子的核外电子排布图，思考为什么碳原子与氢原子结合形成CH4，而不是CH2 ？

2.按照我们已经学过的价键理论，甲烷的4个C —

H单键都应该是σ键，然而，碳原子的4个价层原子轨道是3个相互垂直的2p 轨道和1个球形的2s轨道，用它们跟4个氢原子的1s原子轨道重叠，不可能得到四面体构型的甲烷分子。

Group 2: 利用杂化轨道理论来描述CH4的形成过程？（提示：激发-杂化-轨道重叠-杂化轨道）

【学习过程】

一．杂化轨道理论

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吴璟

2019.5.6 (1)杂化轨道理论是一种价键理论,是鲍林为了解释分子的立体结

提出的。当碳原子与4个氢原子形成甲烷分子时,碳原子的2s 轨道和3个2p 轨道会发生混杂,混杂时保持轨道

总数不变,却得到4个相同的轨道,夹角109°28',称为⑥sp3杂化轨道,表示这4个轨道是1

个s轨道和3 个p轨道杂化形成的。当碳原子跟4个氢原子结合时,碳原子以4个sp3杂化轨道分别与4个氢原子的⑩

1s轨道重叠,形成4个C—H σ键,因此呈正四面体的立体构型。 (2)概念：在形成分子时，在外界条件影响下分子的立体结构

混合混合起来，重新组合成一组新的杂化轨道的过程叫做原子轨道的杂化，所形成的杂化轨道就称为子的立体，杂化杂化轨道与其他原子的原子轨道重叠形成化学键。

(3)sp杂化轨道由1 个s轨道和1 个p轨道杂化而得;sp2杂化轨道由1 个s轨道和2 个p轨道杂化而得。sp杂化得到夹角为180°的直线形杂化轨道,sp2杂化得到三个夹角为120°的平面三角形杂化轨道。这两种杂化形式中还有未参与杂化的p轨道,可用于形成电子。 π

键,而杂化轨道只用于形成σ

键或者用来容纳未参与成键的孤对Group 3: 以CH4的形成过程为例总结杂化轨道理论的要点（提示可以从杂化的条件、杂化轨道的数量和形状、杂化轨道的成键能力等方面来思考）

二．常见的杂化轨道类型

Group 4: 如何判断一个化合物中的中心原子的杂化轨道类型？

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吴璟

2019.5.6

(1)学习了价层电子对互斥理论和杂化轨道理论以后,可以先确定分子或离子的VSEPR模型,然后就可以比较清楚地确定中心原子的杂化轨道类型。

中心原子的VSEPR

VSEPR模型

模型名称

化轨道类型

杂

典型例子

直线形

平面三角形

四面体形

平面三角形

四面体形

sp杂化

sp2杂化

sp3杂化

sp2杂化

sp3杂化

CO2

SO2

H2O

SO3

NH3

正四面体形

sp3杂化

CH4

(2)在学习价层电子对互斥理论时,我们知道H2O和NH3的VSEPR模型跟甲烷分子一样,也是四面体形的,因此它们的中心原子也是采取sp3

杂化的。所不同的是,水分子的氧原子的sp3杂化轨道有

2

个是由孤对电子占据的,而氨分子的氮原子的sp3杂化轨道有

1

个由孤对电子占据。

【知识应用】

Group 5: 实例分析：试分析BeCl2分子和BF3分子的形成和空间构型

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吴璟

2019.5.6

【知识拓展延伸】

Group 6: 乙炔与氢氰酸反应可得丙烯腈()。丙烯腈分子中碳原子轨道杂化类型是

;分子中处于同一直线上的原子数目最多为

。