雜化軌道理論課件高二上學(xué)期化學(xué)人教版選擇性必修2

甲烷結(jié)構(gòu)和雜化軌道理論視頻課題導(dǎo)入第二章

分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)§雜化軌道理論1、請根據(jù)價(jià)層電子對互斥理論分析CH4的立體構(gòu)型。C原子電子排布圖2s2pH原子電子排布圖1sC：2s22p2H：1s12、寫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？獨(dú)立自學(xué)C：2s22p2如何解決上述矛盾？用已有舊知解決矛盾矛盾：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，重新組合成一組新軌道的過程叫做雜化。所形成的新軌道就稱為雜化軌道。雜化初識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介——鮑林（bàolín）引導(dǎo)探究sp3雜化過程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

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雜化過程的理解

成對電子中的一個(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同一能級組或相近能級組的軌道，對于非過渡元素，由于ns和np能級接近，往往采用“sp”雜化再析雜化軌道理論-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，并分析雜化過程。引導(dǎo)探究NH3空間結(jié)構(gòu)：三角錐形鍵角：107o2pH2O空間結(jié)構(gòu)：V形鍵角為：105o2s2p1對孤電子對2對孤電子對

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。雜化前后原子軌道在空間取最大夾角分布，能使相互間排斥力最小。1.概念：外界條件下，能量相近的原子軌道混雜起來，重新組合新軌道的過程叫做原子軌道的雜化，雜化后的新軌道就稱為雜化軌道。2.軌道雜化的過程：激發(fā)→雜化→軌道重疊。3.雜化軌道類型:雜化軌道理論簡介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°，呈直線形。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。xyzxyzzxyzxyz180°（1）sp雜化Be原子：1s22s2

沒有單個(gè)電子，spsp雜化如：BeCl2分子的形成180°ClClBe180°

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

軌道的成分每兩個(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。xyzxyzzxyzxyzsp2sp2雜化如BF3分子的形成：B：1s22s22p1沒有3個(gè)單電子FFFB120°（1）sp2雜化①原子在成鍵時(shí)，同一原子中能量相近的原子軌道可重新組合成雜化軌道。②原子軌道的雜化只發(fā)生在多原子分子(原子數(shù)>2)中，單獨(dú)原子無法發(fā)生雜化(雙原子分子也沒有雜化過程)③參與雜化的原子軌道數(shù)等于形成的雜化軌道數(shù)，雜化前后原子軌道數(shù)目不變，且雜化軌道的能量相同。④雜化改變了軌道的成分、能量(趨向平均化)、形狀、方向，使原子的成鍵能力增加。⑤軌道成鍵時(shí)要滿足化學(xué)鍵間最小排斥原理，使軌道在空間取得最大夾角分布⑥雜化軌道用于形成σ鍵或者用來容納未參與成鍵的孤電子對。剩余未參與雜化的p軌道可用于形成π鍵。分子的空間結(jié)構(gòu)主要取決于原子軌道的雜化類型。雜化軌道理論簡介4.雜化軌道理論要點(diǎn)方法一：利用雜化軌道數(shù)判斷5.判斷雜化類型雜化軌道數(shù)=中心原子孤對電子對數(shù)＋中心原子結(jié)合的原子數(shù)=中心原子的價(jià)層電子對數(shù)價(jià)層電子對數(shù)=雜化軌道數(shù)中心原子的雜化軌道類型VSEPR模型23456spsp2sp3直線形平面三角形四面體形sp3dsp3d2八面體形三角雙錐形化學(xué)式H3O+NH2-CO2SF6COCl2PCl5σ鍵電子對孤電子對雜化類型推測下列微粒中心原子的雜化類型：312220603050sp3sp3spsp3d2sp2sp3d當(dāng)堂診學(xué)方法二：有機(jī)物中碳原子雜化軌道類型判斷1、甲烷甲烷中的碳原子為飽和碳原子，碳原子是sp3雜化2、乙烯乙烯中有碳碳雙鍵，碳原子是sp2雜化乙烯分子中σ鍵和π鍵的形成過程3、乙炔乙炔中有碳碳三鍵，碳原子是sp雜化乙炔分子中σ鍵和π鍵的形成過程乙炔：

個(gè)σ鍵

個(gè)π鍵32推測下列有機(jī)物中碳的雜化類型：(1)CH3CH2CH3(2)CH3CH=CH2(3)CH≡CCH=CH2sp3sp3sp3sp3sp2sp2spspsp2sp2方法三：根據(jù)雜化軌道之間的夾角判斷夾角為109。28′夾角為120

。夾角為180

?！鷖p3雜化→sp2雜化→sp雜化當(dāng)堂診學(xué)價(jià)電子對數(shù)VSEPR模型VSEPR模型名稱雜化軌道數(shù)中心原子的雜化軌道類型分子的空間構(gòu)型實(shí)例

直線形平面三角形四面體形平面三角形四面體形四面體形spsp2sp3sp2sp3VSEPR模型與中心原子的雜化軌道類型的關(guān)系sp3直線形V形V形平面三角形三角錐形四面體形234344234344H2OSO3BeCl2、CO2SO2NH3CH4、CCl4=1+3=1+2=0+3=2+2=0+4歸納小結(jié)NO2+NO2NO2—NO3—孤電子對數(shù)價(jià)層電子對數(shù)VSEPR模型中心原子雜化類型粒子的真實(shí)空間結(jié)構(gòu)鍵角大小0.5+2=2.5sp2雜化(5－2×2)÷2=0.51個(gè)單電子，看做1對孤電子(4－2×2)÷2=0(6－2×2)÷2=1(6－3×2)÷2=0→取30+2=21+2=30+3=3平面三角形sp2雜化V形直線形sp雜化平面三角形sp2雜化平面三角形?V形直線形平面正三角形斥力小斥力大<120°>120°NO2+NO3—NO2NO2—>>>思考與討論原子軌道雜化雜化軌道在外界條件影響下，中心原子能量相近的原子軌道發(fā)生混雜，重新組合成一組新的軌道的過程。原子軌道雜化后形成的一組新的原子軌道，叫做雜化軌道。①雜化軌道數(shù)等于參與雜化的原子軌道數(shù)②雜化改變了原子軌道的形狀和方向③雜化使原子的成鍵能力增強(qiáng)④雜化軌道用于構(gòu)建分子的σ軌道和孤電子對軌道雜化軌道理論要點(diǎn)雜化軌道類型sp3雜化、sp2雜化、sp雜化……目標(biāo)升華1、以下有關(guān)雜化軌道的說法中正確的是(

)A．sp3

雜化軌道中軌道數(shù)為4，且4個(gè)雜化軌道能量相同B．雜化軌道既能形成σ鍵，也能形成π鍵C．雜化軌道不能容納孤電子對D．sp2雜化軌道最多可形成2個(gè)σ鍵A當(dāng)堂診學(xué)2(1)【2021年山東省等級考】Xe是第五周期的稀有氣體元素，與F形成的XeF2室溫下易升華。XeF2中心原子的價(jià)層電子對數(shù)為

，下列對XeF2中心原子雜化方式推斷合理的是_______________（填標(biāo)號）。A.sp

B.sp2

C.sp3

D.sp3d5D(2)【2021年全國甲卷】SiCl4是生產(chǎn)高純硅的前驅(qū)