选修3杂化轨道理论ppt课件
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高中化学苏教版选修三 4.1.3 分子构型与物质的性质(杂化轨道理论)课件(共22张PPT)
激发态
2s
2p
杂化
sp3 杂化
109028’
形成四个杂化轨道，指 向正四面体的四个顶点， 每个轨道有一个未成对 电子
甲烷分子的成键分析
四个氢原子的1s轨道和四个杂化轨道 的未成对电子形成4个sp3-s的σ键
4+ →
HC
CH4
关于杂化轨道的注意点
1.形成分子时，通常存在激发、杂化和轨道重叠等过程。 2.原子轨道的杂化只有在形成分子的过程中才会发生。 3.只有能量相近的轨道才能相互杂化。 4.杂化前后轨道数目不变化。 5.杂化后轨道伸展方向、形状发生改变。 6.杂化轨道间的夹角决定分子的空间构型。
杂化轨道理论
杂化：杂化是指在形成分子时，由于原子 的相互影响，若干不同类型能量相近的原 子轨道混杂起来，重新组合成一组新的能 量相同的原子轨道。这种重新组合的过程 叫做杂化，所形成的新的轨道称为杂化轨 道。
C原子基态
激
2s
2p
发
形成四个能量完全相 同的杂化轨道，一个 S轨道3个P轨道，所 以称为sp3杂化
小结：杂化轨道的类型与空间构型
杂化类型
sp
sp2
sp3
参加杂化的 原子轨道
杂化轨道数
夹角
轨道空间构型
1个s和 1个s和 1个s和 1个p 2个p 3个p
2 34
1800 1200 109028’ 直线型 正三角形正四面体
人教版高中化学选修3课件-杂化轨道理论和配合物简介
(3)参与杂化的原子轨道数等于 形成的杂化轨道数 。 (4)原子轨道的杂化改变了原子轨道的 形状、方向 。原 子轨道的杂化使原子的成键能力增强。
(5)杂化轨道为使电子相互间的排斥力最小，故在空间取最 大夹角分布，不同的杂化轨道伸展方向 不同 。在多原子 分子中，两个化学键之间的夹角叫 键角 。键角与分子的
【提示】 利用杂化轨道理论判断分子或离子的空间构型 时，也要考虑孤电子对的数目。
【解析】 由于 NCl3 分子中 N 原子上有 1 对孤电子对和 3 个 σ 键，所以为 sp3 杂化，A 项错误；sp3 杂化轨道是由中心原子 的 1 个 s 轨道和 3 个 p 轨道混合形成的 4 个 sp3 杂化轨道，不是 任意的 1 个 s 轨道，B 项错误；中心原子采取 sp3 杂化的分子， 如果没有孤电子对，其几何构型为四面体形，若有 1 对孤电子对， 其几何构型为三角锥形，若有 2 对孤电子对，其几何构型为 V 形， C 项正确；AB3 型的分子空间构型也有可能为三角锥形，如 NCl3 分子，D 项错误。
(1)不是所有的配合物都具有颜色。如[Ag(NH3)2]OH 溶液无 色，而 Fe(SCN)3 溶液呈红色。(2)过渡金属原子或离子都有接受 孤电子对的空轨道，对多种配体具有较强的结合力，因而过渡 金属配合物远比主族金属配合物多。
1.在四水合铜离子中，铜离子与水分子之间的 化学键是如何形成的？该化学键如何表示？
人教版高中化学选修3课件 第二节分子的立体结构(杂化轨道理论)(共28张PPT)
为了解释像甲烷等分子的立体结构，鲍林提 出了杂化轨道理论。
看看杂化轨道理论的解释：
由1个s轨道和3个p轨道混杂并重新组合成4个能量 与形状完全相同的轨道。我们把这种轨道称之为 sp3 杂化轨道。
为了四个杂化轨道在空间尽可能远离，使轨道间的排斥最 小，4个杂化轨道的伸展方向分别指向正四面体的四个顶点。
四个H原子分别以4个s轨道与C原子上的四个sp3杂化轨 道相互重叠后，就形成了四个性质、能量和键角都完全相 同的S-SP3σ键，从而构成一个正四面体构型的分子。
三、杂化轨道理论
主族元素的
1、 基本要点：在形成分子时，由于原子的相n互s、影n响p轨，道
若干不同类型能量相近的原子轨道混合起来，重新组合成
Π键不杂化
2、杂化轨道类型：
sp3 原子形成分子时，同一个原子中能量相近的一个 ns 轨道
杂 化
与三个 np 轨道进行混合组成四个新的原子轨道称为 sp3 杂
化轨道。
sp3杂化轨道特点：四个sp3 轨道在空间均匀分布，轨 道间夹角109°28′
BF3是平面三角形构型， 分子中键角均为120o； 气态BeCl2是直线型分子构型，分子中键角为180o 。 试用杂化轨道理论加以说明。
CO2 、BeCl2
1
2 平面三角形 V 形
sp2
SO2
2
2 四面体 V 形
看看杂化轨道理论的解释：
由1个s轨道和3个p轨道混杂并重新组合成4个能量 与形状完全相同的轨道。我们把这种轨道称之为 sp3 杂化轨道。
为了四个杂化轨道在空间尽可能远离，使轨道间的排斥最 小，4个杂化轨道的伸展方向分别指向正四面体的四个顶点。
四个H原子分别以4个s轨道与C原子上的四个sp3杂化轨 道相互重叠后，就形成了四个性质、能量和键角都完全相 同的S-SP3σ键，从而构成一个正四面体构型的分子。
三、杂化轨道理论
主族元素的
1、 基本要点：在形成分子时，由于原子的相n互s、影n响p轨，道
若干不同类型能量相近的原子轨道混合起来，重新组合成
Π键不杂化
2、杂化轨道类型：
sp3 原子形成分子时，同一个原子中能量相近的一个 ns 轨道
杂 化
与三个 np 轨道进行混合组成四个新的原子轨道称为 sp3 杂
化轨道。
sp3杂化轨道特点：四个sp3 轨道在空间均匀分布，轨 道间夹角109°28′
BF3是平面三角形构型， 分子中键角均为120o； 气态BeCl2是直线型分子构型，分子中键角为180o 。 试用杂化轨道理论加以说明。
CO2 、BeCl2
1
2 平面三角形 V 形
sp2
SO2
2
2 四面体 V 形
人教版高中化学选修三2.2.2 杂化轨道理论
A．都是直线形结构
）
× B．中心原子都采取sp杂化轨道 × C． S原子和C原子上都没有孤对电子 × D． SO2为V形结构， CO2为直线形结构 √
孤电子对数SO2：1； CO2：0 价层电子对数SO2：3； CO2：2 杂化轨道SO2： sp2 ； CO2： sp 分子构型SO2：平面三角形； CO2：直线形
杂化轨道理论 ■ sp3杂化轨道的形成过程
z z z 109°28′ y x x y x z
动画导学 第 10 页
y x
y
sp3杂化：1个s 轨道与3个p 轨道进行的杂化, 形成4个sp3 杂化轨道。 每个sp3杂化轨道的形状也为一头大，一头小，含有 1/4 s 轨道和 3/4 p 轨道的成分，每两个轨道间的夹 角为109.5°，空间构型为正四面体型
sp
直线形 直线形
180° 直线形
180°
sp
sp2
sp3
180° 直线形 平面三角形 120° 平面三 角形 正四 109.5° 面体 正四面体 V形 三角 锥形
180° 120°
109.5° 109.5° 104.5° 107.3° 107.3°
杂化轨道理论
当堂巩固 第 15 页 D
2、对SO2与CO2说法正确的是（
A的价电子对数
A的杂化轨道数
2
3
4
杂化类型
）
× B．中心原子都采取sp杂化轨道 × C． S原子和C原子上都没有孤对电子 × D． SO2为V形结构， CO2为直线形结构 √
孤电子对数SO2：1； CO2：0 价层电子对数SO2：3； CO2：2 杂化轨道SO2： sp2 ； CO2： sp 分子构型SO2：平面三角形； CO2：直线形
杂化轨道理论 ■ sp3杂化轨道的形成过程
z z z 109°28′ y x x y x z
动画导学 第 10 页
y x
y
sp3杂化：1个s 轨道与3个p 轨道进行的杂化, 形成4个sp3 杂化轨道。 每个sp3杂化轨道的形状也为一头大，一头小，含有 1/4 s 轨道和 3/4 p 轨道的成分，每两个轨道间的夹 角为109.5°，空间构型为正四面体型
sp
直线形 直线形
180° 直线形
180°
sp
sp2
sp3
180° 直线形 平面三角形 120° 平面三 角形 正四 109.5° 面体 正四面体 V形 三角 锥形
180° 120°
109.5° 109.5° 104.5° 107.3° 107.3°
杂化轨道理论
当堂巩固 第 15 页 D
2、对SO2与CO2说法正确的是（
A的价电子对数
A的杂化轨道数
2
3
4
杂化类型
杂化轨道理论-说课课件
轨道重叠
轨道重叠促使电子共享，形成 共价键。
混合过程
杂化轨道形成经历一系列电子 重新排列的过程。
杂化轨道的几何形状
1
线性形状
sp 杂化轨道形成线性分子。
2
三角形状
sp2 杂化轨道形成三角平面分子。
3
四面体形状
sp3 杂化轨道形成四面体分子。
杂化轨道的应用领域
材料科学
• 杂化轨道理论用于设 计新型材料和催化剂。
杂化轨道理论-说课课件
欢迎来到杂化轨道理论的说课课件。在这个课程中，我们将探索杂化轨道的 本质、形成原理、几何形状以及应用领域。让我们开始吧！
杂化轨道的本质
1 电子排斥
杂化轨道理论解释了电子避免互相排斥的机制。
2 原子间键合
杂化轨道的形成使得分子中原子之间能够形成共价键。
3 分子的稳定性
杂化轨道增强了分子的稳定性，影响着化学反应和性质。
• 帮助研究材料的物理 和化学性质。
药物设计
环境科学
• 杂化轨道理论可用于 预测药物分子的性质
• 和帮活助性设。计更有效的药物。
• 杂化轨道理论有助于 研究大气和水体中污 染物的转化和降解机
• 制可。用于评估环境风险 和制定净化策略。
杂化轨道理论的实验验证
自由基共振结构 实验光谱数据 结构拓扑性质
百度文库
[高二化学]_【选修3物质结构与性质-杂化轨道理论简介ppt-新人教[原创]】
![[高二化学]_【选修3物质结构与性质-杂化轨道理论简介ppt-新人教[原创]】](https://img.taocdn.com/s3/m/46ce1d20dd36a32d73758176.png)
轨道和1个 轨道混杂并重新组合成 轨道混杂并重新组合成2个 由1个s轨道和 个p轨道混杂并重新组合成 个 个 轨道和 能量与形状完全相同的轨道。 能量与形状完全相同的轨道。 由于每个杂化轨道中都含有1/2的s轨道成分和 由于每个杂化轨道中都含有 的 轨道成分和 1/2的p轨道成分，因此我们把这种轨道称之为 轨道成分， 的 轨道成分 因此我们把这种轨道称之为SP 杂化轨道。 杂化轨道。
如何才能使CH４分子中的 如何才能使 C原子与四个 原子形成完 原子与四个H原子形成完 原子与四个 全等同的四个共价键呢？ 全等同的四个共价键呢？
原子轨道？ 伸展方向？
看看杂化轨道理论的解释： 看看杂化轨道理论的解释：
轨道和3个 轨道混杂并重新组合成 轨道混杂并重新组合成4个 由1个s轨道和 个p轨道混杂并重新组合成 个 个 轨道和 能量与形状完全相同的轨道。 能量与形状完全相同的轨道。 由于每个轨道中都含有1/4的 轨道成分和3/4 由于每个轨道中都含有1/4的s轨道成分和3/4 1/4 轨道成分， 的p轨道成分，因此我们把这种轨道称之为 sp3杂 化轨道。 化轨道。
练习： 练习： 用杂化轨道理论分析下列物质的杂化类型、 用杂化轨道理论分析下列物质的杂化类型 、 成键情况和分子的空间构型。 成键情况和分子的空间构型。 （1）CH2＝CH2 （2）CHΞCH ） ） （3）HCHO （4）HCN ） ） 杂化轨道所用原子轨道的能量要相近，且 杂化轨道只能用于形成σ 杂化轨道只能用于形成σ键或容纳孤对电 子，剩余的p轨道还可形成∏ 子，剩余的p轨道还可形成∏键。
4-2-3 杂化轨道ppt课件
13
3° sp3 杂化
最新课件
14
等性sp3杂化 CH4
C: 2s22p2
最新课件
CCl4,SO24,ClO4, PO34,SiF4 15
最新课件
16
4 °s－p－d 杂化 PCl 5 三角双锥 P
sp3d 杂化
sp3d 杂化 5 条 三角双锥 三种交角 90°120°和 180°
最新课件
17
34
VP＝5
电子对数 (m) 3
4
配体数 (n)
2
3
孤电子对数 电子对构型
(m － n)
••
A
1
••
••
三角形
••
分子构型
B
B
A •• “ V ” 字形 •• A
1 ••
A ••
••
B
B B
正四面体
三角锥
4
2
••
2 ••
A •• ••
最新课件 正四面体
•• A ••
B
B
“ V ”35字形
5 对电子，4 个配体，1 对孤对电子，有 2 种情况供选择 ：
甲
乙
孤对 － 孤对
0
0
孤对 － 成键
2
3
成键 － 成键
4
3
从 90 °方向上的分布情况看，‘ 甲 ’ 稳定，称变形四面体。
杂化轨道理论完整ppt课件
可编辑课件
8
可编辑课件
9
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轨道这4个轨道会发生混杂,混杂时保持轨 道总数不变,得到4个能量相等、成分相同的sp3杂化轨 道,夹角109 28 ′, 如下图所示：
2s
2p
激发 2s
2p
正四面体形
C的基态
激发态
sp3 杂化态
H
C 109°28’
可编辑课件
22
Ｃ的sp2杂化
2p
2p
p
2s
激发 2s
sp 2
杂化
乙烯中的Ｃ在轨道杂化时，有一个Ｐ轨道未参
与杂化，只是Ｃ的２s与两个２p轨道发生杂化，
形成三个相同的sp2杂化轨道，三个sp2杂化轨
道分别指向平面三角形的三个顶点。未杂化p
轨道垂直于sp2杂化轨道所在平面。杂化轨道
间夹角为120°。
可编辑课件
正四面体形
sp2
V形
sp3
三角锥形
sp3
V形
例1：下列分子中的中心原子杂化轨道的类
型相同的是 ( B )
A．CO2与SO2 B．CH4与NH3 C．BeCl2与BF3 D．C2H2与C2H4
例2：对SO2与CO2说法正确的是( D )
A．都是直线形结构
B．中心原子都采取sp杂化轨道
2.2杂化轨道理论-课件-2020-2021学年高中化学人教版选修3
↑↑ pp sp杂化轨道
常见杂化类型与典例 ——以BF3为例看sp2杂化
2s
2p
↑
↑↓
sp2杂化
↑↑↑ p sp2杂化轨道
+
B
F
2、杂化轨道类型的判断 ——中学阶段只考查sp、sp2、sp3这三种杂化类型 价层电子对数 杂化轨道数量 杂化轨道类型 轨道互斥图示 VSEPR模型
2
2
sp杂化
直线形
3
来自百度文库
价层电子对数 2 4 3 4 4 3 4 3 2 2
杂化类型 sp sp3 sp2 sp3 sp3 sp2 sp3 sp2 sp sp
3、杂化轨道理论解释甲烷、乙烯、乙炔、苯的结构
1)甲烷(CH4)
2s
2p
↑↑
sp3杂化
↑↓
↑↑↑↑ sp3杂化轨道
sp3杂化
3、杂化轨道理论解释甲烷、乙烯、乙炔、苯的结构
3
sp2杂化
平面三角形
4
4
sp3杂化
四面体形
杂化方式判断方法：根据中心原子上价层电子对数，判断杂化方式
(中心原子)杂化类型判断
粒子 中心原子 δ键电子对数
CO2
C
2
H2O
O
2
CH2O
C
3
NH3
N
3
CH4
2.2.2《杂化轨道理论和配合物简介》PPT课件人教版高二化学选修3
杂化轨道类型 sp sp2 sp3 sp2
sp3 sp3
（人教版选修3） 第 二章《分子结构与性质》
④根据共价键类型判断：由于杂化轨道形成σ键或容纳 孤电子对，未参与杂化的轨道可用于形成π键，故有如下 规律：
(1)中心原子形成1个三键，则其中有2个π键，是sp杂 化，如CH≡CH。
(2)中心原子形成2个双键，则其中有2个π键，是sp杂 化，如O===C===O。
120°
平面三角形
BF3、苯、乙烯
109°28′
正四面体形 CH4、CCl4
Sp杂化： Sp2杂化： Sp3杂化：
（人教版选修3） 第 二章《分子结构与性质》
（人教版选修3） 第 二章《分子结构与性质》
（人教版选修3） 第 二章《分子结构与性质》
志鱼当跳存 龙高门远往。上游。 人有惟志患 登无山志顶，有无志无站有山不脚成。者。 有母志鸡登 的山理顶想，不无过志是站一山把脚糠。 有生志无登 一山锥顶土，无常志有站四山海脚心。 卒才子自过 清河明，志意自在高吃。帅。 有母志鸡不 的在理年想高不，过无是志一空把活糠百。岁。 治一天个下 人者如必果先胸立无其大志。，既使再有壮丽的举动也称不上是伟人。 有志志不者 立自，有天千下方无百可计成，之无事志。者只感千难万难。 丈虽夫长志 不不满大七，尺何，以而佐心乾雄坤万。丈。 立志志不难 立也，，如不无在舵胜这人舟，在无自衔胜之。马，漂荡奔逸，终亦何所底乎。
第二节杂化轨道上课
主要是一些过渡金属，如铁、钴、镍、铜、 银、金、铂等金 属元素的离子； 或是具有高氧化数的非金属元素，硼，硅、磷 等，如Na[BF4] 中的B(Ⅲ)、K2[SiF6]中的Si(Ⅳ) 和NH4[PF6]中的P(Ⅴ)； 或是不带电荷的中性原子，如[Ni(CO)4], [Fe(CO)5 中的Ni, Fe都是中性原子，
碱金属、碱土金属等可作为螯合物的形成体。
中心离子：也有中性 如：Ni(CO)4、Fe(CO)5
多核配合物：[(H3N)5Cr-O-Cr(NH3)5]X4 (卤化μ－氧＋氨合二铬（III））
2. 配位体和配位原子 有孤对电子 [Cu(NH3)4]SO4中，NH3是配位体，N为配位原子。 a. 单齿配位体(一个配位体中只有一个配位原子)
实例分析2： 试分析BeCl2分子的形成和空间构型。
个含有单电子的2s轨道和2px轨道进行sp杂化，2 个能量相同的sp杂化轨道，2的 1800组成夹角为
分子的空间构型为直线型。2所以BeCl
sp杂化轨道的形成过程
z
z
180°
z
z
y
y
y
y
x
x
x
x
实例分析2： 试说明BF3分子的空间构型。
1个2s轨道和2个2p轨道进行sp2杂化，形成夹角均
利于形成配位数较高的配合物。
*中心离子半径越大，其周围可容纳配体就越多，
碱金属、碱土金属等可作为螯合物的形成体。
中心离子：也有中性 如：Ni(CO)4、Fe(CO)5
多核配合物：[(H3N)5Cr-O-Cr(NH3)5]X4 (卤化μ－氧＋氨合二铬（III））
2. 配位体和配位原子 有孤对电子 [Cu(NH3)4]SO4中，NH3是配位体，N为配位原子。 a. 单齿配位体(一个配位体中只有一个配位原子)
实例分析2： 试分析BeCl2分子的形成和空间构型。
个含有单电子的2s轨道和2px轨道进行sp杂化，2 个能量相同的sp杂化轨道，2的 1800组成夹角为
分子的空间构型为直线型。2所以BeCl
sp杂化轨道的形成过程
z
z
180°
z
z
y
y
y
y
x
x
x
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实例分析2： 试说明BF3分子的空间构型。
1个2s轨道和2个2p轨道进行sp2杂化，形成夹角均
利于形成配位数较高的配合物。
*中心离子半径越大，其周围可容纳配体就越多，
2018版高中化学人教版选修3课件：2.2.2 杂化轨道理论与配合物理论简介
-22-
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知识梳理
重难聚焦
典例透析
3.配合物的形成对性质的影响 (1)溶解性的影响。 如:AgCl [Ag(NH3)2]+,由不溶于水的沉淀,转变为易溶于水的 物质。 如教材实验 2-2: CuSO4(aq) 蓝色沉淀 深蓝色透明溶液 [Cu(NH3)4]SO4· H2O 有关离子方程式: + Cu2++2NH3· H2O Cu(OH)2↓+2NH4 Cu(OH)2+4NH3 [Cu(NH3)4]2++2OH深蓝色晶体
点拨中心原子的杂化轨道数等于价层电子对数。注意:当被中心原 子结合的原子为氧原子或硫原子时,可认为提供电子数为0;计算价 电子数时,阳离子要减去电荷数;阴离子要加上电荷数。
-18-
第二课时 杂化轨道理论 与配合物理论简介
知识点1 知识点2 知识点3
目标导航
知识梳理
重难聚焦
典例透析
利用杂化轨道理论解释分子的立体构型 【例题2】 (1)BF3是平面三角形,但NF3却是三角锥形,试用杂化 轨道理论加以解释。 (2)在BF3、BeF2中B、Be原子各用哪几个原子轨道参与杂化?形 成什么类型的杂化轨道?
-6-
第二课时 杂化轨道理论 与配合物理论简介
一 二
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知识梳理
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典例透析
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3.配合物的形成对性质的影响 (1)溶解性的影响。 如:AgCl [Ag(NH3)2]+,由不溶于水的沉淀,转变为易溶于水的 物质。 如教材实验 2-2: CuSO4(aq) 蓝色沉淀 深蓝色透明溶液 [Cu(NH3)4]SO4· H2O 有关离子方程式: + Cu2++2NH3· H2O Cu(OH)2↓+2NH4 Cu(OH)2+4NH3 [Cu(NH3)4]2++2OH深蓝色晶体
点拨中心原子的杂化轨道数等于价层电子对数。注意:当被中心原 子结合的原子为氧原子或硫原子时,可认为提供电子数为0;计算价 电子数时,阳离子要减去电荷数;阴离子要加上电荷数。
-18-
第二课时 杂化轨道理论 与配合物理论简介
知识点1 知识点2 知识点3
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利用杂化轨道理论解释分子的立体构型 【例题2】 (1)BF3是平面三角形,但NF3却是三角锥形,试用杂化 轨道理论加以解释。 (2)在BF3、BeF2中B、Be原子各用哪几个原子轨道参与杂化?形 成什么类型的杂化轨道?
-6-
第二课时 杂化轨道理论 与配合物理论简介
一 二
目标导航
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典例透析
sp3杂化轨道特点PPT课件
3、判断一种有机物是否具有手性异构体，可 以看其含有的碳原子是否连有__四___个不同的 原子或原子团，符合上述条件的碳原子叫做手 性碳原子。
练习：
1．下列化合物中含有手性碳原子的是( ) OH
A.CCl2F2
B.CH3—CH—COOH CH2—OH
C.CH3CH2OH
D.CH—OH CH2—OH
sp3杂化轨道特点：
四个sp3轨道在空 间均匀分布，轨道 间夹角109.5°
杂化及杂化轨道：
指不同类型能量相近的原子轨道，在形 成分子的成键过程中重新组合成一系列能量 相等的新的轨道。这种轨道重新组合的过程 叫杂化，所形成的新轨道称为杂化轨道。
注意： ①只有能量相近的原子轨道才能发生杂化。
②杂化轨道的数目与参与杂化的各原子轨道的数目相等。
4 CH4
正四 109.5°
NH4+ H2O
4 4
sp3
正四面体
面体 109.5°V形
109.5° 104.5°
NH3 4
三角 107.3°
4 PCl3
锥形 107.3°
对于ABm型分子，若价电子对数与配位原 子数目相等，即中心原子上的价电子都用于 形成共价键，则分子的空间构型与价电子对 的几何分布构型相同。
1、极性分子： 正电荷重心和负电荷重心不相重合的分
子是极性分子
非极性分子： 正电荷重心和负电荷重心相重合的分
练习：
1．下列化合物中含有手性碳原子的是( ) OH
A.CCl2F2
B.CH3—CH—COOH CH2—OH
C.CH3CH2OH
D.CH—OH CH2—OH
sp3杂化轨道特点：
四个sp3轨道在空 间均匀分布，轨道 间夹角109.5°
杂化及杂化轨道：
指不同类型能量相近的原子轨道，在形 成分子的成键过程中重新组合成一系列能量 相等的新的轨道。这种轨道重新组合的过程 叫杂化，所形成的新轨道称为杂化轨道。
注意： ①只有能量相近的原子轨道才能发生杂化。
②杂化轨道的数目与参与杂化的各原子轨道的数目相等。
4 CH4
正四 109.5°
NH4+ H2O
4 4
sp3
正四面体
面体 109.5°V形
109.5° 104.5°
NH3 4
三角 107.3°
4 PCl3
锥形 107.3°
对于ABm型分子，若价电子对数与配位原 子数目相等，即中心原子上的价电子都用于 形成共价键，则分子的空间构型与价电子对 的几何分布构型相同。
1、极性分子： 正电荷重心和负电荷重心不相重合的分
子是极性分子
非极性分子： 正电荷重心和负电荷重心相重合的分
高中化学 选修三 杂化轨道理论
科学探究
1、写出HCN分子和CH2O分子的路易斯结构式 2．用VSEPR模型对HCN分子和CH2O分子的立体 结构进行预测 直线形 平面三角形
3 ．写出 HCN 分子和 CH2O 分子的中心原子的杂 化类型 sp杂化 sp2杂化 4．分析HCN分子和CH2O分子中的π键 2个π键 1个π键
巩固练习
第二课时
复习回顾
价层电子对互斥模型
中心原子上的孤对电子也要占据空间， 并参与排斥
通常采取对称结构(斥力最小)
应用反馈
化学式
中心原子 孤对电子数 0 1 2 0
1 0 0 0 0
中心原子结 合的原子数 2 2 2 3 3
4 4 4 4
空间构型 直线形 V形 V形 平面三角形 三角锥形 正四面体 四面体 正四面体 正四面体
杂化轨道 间夹角 空 间 构 型
2个sp 杂化轨道
1800 直 线
3个sp2 杂化轨道
1200 正三角形
4个sp3 杂化轨道
1090 28’ 正四面体
实
例
BeCl2 , C2H2
BF3 , C2H4
CH4 , CCl4
如何判断一个化合物的中心原子的杂化类 型？
sp3
sp2
sp
3.中心原子杂化类型的判断
四个H原子分别以4个s轨道与C原子上的四个 sp3杂化轨道相互重叠后，就形成了四个性质、 能量和键角都完全相同的S-SP3σ键，形成一个正 四面体构型的分子。
人教版高二化学选修三第二章第二节2.2.1杂化轨道理论 第一课时(共24张ppt)
C原子在形成乙烷分子时，每个碳原子的1个2s轨道与3个2p轨道发 生杂化，形成4个sp3杂化轨道，伸向空间正四面体的三个顶点。
2p 2s
C的基态
激发
2p
2s
激发态
杂化 正四面体形 sp3 杂化态
每个C原子的3个sp3杂化轨道分别与3个H原子的1s轨道形成3个相同的 C—Hσ键。两个C各自剩余的1个sp3杂化轨道相互重叠形成1个C—Cσ键。
②杂化前后原子轨道数发生变化了没有？
杂化轨道的数目与组成杂化轨道的各原子轨道的数目相等。
③杂化轨道的形状和伸展方向与单纯的s轨道和p轨道一样吗？如 果不一样，成键能力如何变化？ 杂化轨道的电子云形状一头大，一头小。杂化轨道增强了成σ键 的能力。
你能用杂化轨道理论分析 乙烷、乙烯的成键情况吗？
C2H6分子形成
1个s轨道+2个p轨道杂化？
F
F
2s
2p
激发 2s
2p
B的基态
激发态
B F
正三角形
sp2 杂化态
sp2杂化轨道的形成过程
1个2s轨道和2个2p轨道进行sp2杂化
3个完全等同sp2杂化轨道
120°
z
z
z
z
y
y
y
yቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
x
x
x
x
sp2杂化
2p 2s
C的基态
激发
2p
2s
激发态
杂化 正四面体形 sp3 杂化态
每个C原子的3个sp3杂化轨道分别与3个H原子的1s轨道形成3个相同的 C—Hσ键。两个C各自剩余的1个sp3杂化轨道相互重叠形成1个C—Cσ键。
②杂化前后原子轨道数发生变化了没有？
杂化轨道的数目与组成杂化轨道的各原子轨道的数目相等。
③杂化轨道的形状和伸展方向与单纯的s轨道和p轨道一样吗？如 果不一样，成键能力如何变化？ 杂化轨道的电子云形状一头大，一头小。杂化轨道增强了成σ键 的能力。
你能用杂化轨道理论分析 乙烷、乙烯的成键情况吗？
C2H6分子形成
1个s轨道+2个p轨道杂化？
F
F
2s
2p
激发 2s
2p
B的基态
激发态
B F
正三角形
sp2 杂化态
sp2杂化轨道的形成过程
1个2s轨道和2个2p轨道进行sp2杂化
3个完全等同sp2杂化轨道
120°
z
z
z
z
y
y
y
yቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
x
x
x
x
sp2杂化
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H2O
2+
H2O Cu OH2
H2O
★配位化合物，简称配合物，通常是由中心离
子（或原子） 与配位体(某些分子或阴离子) 以 配位键的形式结合而成精选p的pt 复杂离子或分子。
精选ppt
精选ppt
3 实验2-2 已知氢氧化铜与足量氨水 反应后溶解是因为生成[Cu(NH3)4]2+ ， NH3
2+
中心原子的4个sp3杂化轨道用于构建不同的σ轨道，如 H2O的中心原子的4个杂化轨道分别用于σ键和孤对电子对， 这样的4个杂化轨道显然有差别，叫做不等性杂化。
精选ppt
交流与讨论：为了满足生成BF3和 BeCl2的要求，B和Be原子的价电子排布 应如何改变？用轨道式表示B和Be原子的 价电子结构的改变。
[Fe (SCN) ]2+ 血红 色
由于该离子的颜 色极似血液，常
被用于电影特技
和魔术表演。
练习书写： 向硝酸银溶液中逐渐滴加氨水的离子方程式
精选ppt
变的。同一原子中能量相近的某些轨道，在 成键过程中重新组合成一系列能量相等的新 轨道而改变了原有的状态。这一过程称为 “杂化”。所形成的新轨道叫做“杂化轨 道”。
精选ppt
杂化轨道的要点
原子形成分子时，是先杂化后成键 同一原子中不同类型、能量相近的原子轨道参与杂化 杂化前后原子轨道数不变 杂化后形成的杂化轨道的能量相同 杂化后轨道的形状、伸展方向发生改变 杂化轨道参与形成σ键，未参与杂化的轨道形成π键
180
Cl Be Cl
精选ppt
精选ppt
sp2 杂化
一个s轨道与两个p轨道杂化，得三个sp2杂化轨道，每 个杂化轨道的s成分为1/3，p成分为2/3，三个杂化轨 道在空间分布是在同一平面上，互成120º
BF3分子形成
2s
2p
激发 2s
2p
杂化 正三角形
B的基态
激发态
sp2 杂化态
F
120°
B
F
1+2=3
SP2
V形
1+3=4
SP3
三角锥形
2+2=精4选ppt
SP3
V形
四 配合物理论简介： 实验2-1
CuSO4 CuCl2.2H2O CuBr2 NaCl
固体颜色 白色 绿色
深褐色 白色
K2SO4 白色
KBr 白色
溶液颜色 天蓝色 天蓝色 天蓝色 无色 无色 无色
思考：前三种溶液呈天蓝色大概与什么物质有关？依据是什么？
三 杂化轨道理论
精选ppt
C 2s
2px 2py 2pz
2s
2px
2py
2pz
C原子与H原子结合形成的分子为什么是 CH4，而不是CH2或CH3？CH4分子为什么 具有正四面体的空间构型（键长、键能相同， 键角相同为109°28精选′p）pt ？
杂化轨道理论的基本要点 原子轨道在成键的过程中并不是一成不
来自百度文库
2s
2p 激发 2s
2p
杂化 正四面体形
C的基态
H
C
H
H
H
激发态
109°28’
精选ppt
sp3 杂化态
1 sp3 杂化
一个s轨道与三个p轨道杂化后，得四个sp3杂化轨道， 每个杂化轨道的s成分为1/4，p成分为3/4，它们的空间 取向是四面体结构，相互的键角θ=109º28′
CH4,CCl4
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其结构简式为：
H3N Cu NH3
NH3
试写出实验中发生的两个反应的离 子方程式？
Cu 2+ +2NH3 .H2O
Cu（OH）2 +2 NH4 +
Cu（OH）2 + 4NH3 . H2O 蓝色沉淀
[Cu(NH3) 4]2+ +2OH—+4H2O 深蓝色溶 液
精选ppt
精选ppt
实验2-3
Fe 3+ +SCN— 硫氰酸根
NH3中N也是采取sp3杂化
N的电子构型:1s22s22p3
NF3
HN1H0ο17'8
精选ppt
H2O中O也是采取sp3杂化
O的电子构型:1s22s22p4
HO1H0ο34'0
精选ppt
等性杂化和不等性sp3杂化
与中心原子键合的是同一种原子，分子呈高度对称的正四 面体构型，其中的4个sp3杂化轨道自然没有差别，这种杂化 类型叫做等性杂化。
F
精选ppt
精选ppt
3 杂化轨道比较
sp 杂化 sp2 杂化 sp3 杂化
杂化轨道夹角 180º 120º 109.5º
杂化轨道 空间取向
直线
平面 三角形
正四面体
精选ppt
根据以下事实总结：如何判断一个化合物 的中心原子的杂化类型？
sp3
C－C
sp2
C＝C
sp
C≡C
精选ppt
4、判断中心原子的杂化类型一般方法
（1）看中心原子有没有形成双键或叁键，如果有1 个叁键，则其中有2个π键，用去了2个p轨道，形成 的是sp杂化；如果有1个双键则其中有1个π键，形成 的是sp2杂化；如果全部是单键，则形成的是sp3杂化。 （2）没有填充电子的空轨道一般不参与杂化。
精选ppt
思考题：根据以下事实总结：如何判断一个 化合物的中心原子的杂化类型？
精选ppt
已知：杂化轨道只用于形成σ键或者用来容纳孤对电子 ★杂化轨道数 中心原子孤对电子对数＋中心原子结合的原子数
结合上述信息完成下表：
代表物
CO2 CH2O CH4 SO2 NH3 H2O
杂化轨道数 杂化轨道类型 分子结构
0+2=2
SP
直线形
0+3=3
SP2
平面三角形
0+4=4
SP3
正四面体形
精选ppt
2 杂化轨道分类
为了解决这一矛盾，鲍林提出了杂化轨道理论， 它的要点是：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，得到4个能量相等、成分相同的sp3杂化 轨道，夹角109 28 ′，表示这4个轨道是由1个s轨道和 3个p轨道杂化形成的如下图所示：
BF3中的B是sp2杂化，BeCl2 中的Be是sp杂化。
精选ppt
2 sp 杂化
一个s轨道与一个p轨道杂化后，得两个sp杂化轨道， 每个杂化轨道的s成分为1/2，p成分为1/2，杂化轨
道之间的夹角为180度。 CO2 HC≡CH
BeCl2分子形成
2p 2s
2p
2s
激发
杂化
Be基态
激发态
sp杂化态 2p