高中化学选修三第二章_分子的立体结构2——杂化理论
人教版高中化学选修三2-2分子的立体构型3课时教学课件共14张PPT
PCl3
2 2 3 4 4 4 4 4
直线形 sp 直线形 180° sp 直线形 180° 直线形 sp2 平面三角形 120°平面三 角形
180° 180°
3 sp
正四 面体
120° 正四 109.5° 面体 109.5° 109.5° V形 104.5°
三角 107.3° 锥形 107.3°
例题二：对SO2与CO2说法正确的是( A．都是直线形结构 B．中心原子都采取sp杂化轨道
ABm型分子或离子 空间构型
正四面体 正四面体三角 锥形或V形
课堂练习
例1：计算下列分子或离子中的价电子对数，并根据已学填写下表 物质 气态 BeCl2 CO2 价电 子对 数 中心原 子杂化 轨道类型 杂化轨道/ 电子对空 间构型 轨道 夹角 分子空 间构型 键角
BF3
CH4 NH4+ H2 O NH3
C原子在形成乙炔分子时发生sp杂化，两个 碳原子以sp杂化轨道与氢原子的1s轨道结合形成 σ键。各自剩余的1个sp杂化轨道相互形成1个σ 键，两个碳原子的未杂化2p轨道分别在Y轴和Z轴 方向重叠形成π键。所以乙炔分子中碳原子间以 叁键相结合。
大π 键
C 6 H6
sp2杂化
例题二：对SO2与CO2说法正确的是( A．都是直线形结构 B．中心原子都采取sp杂化轨道
三、杂化理论简介
4.杂化类型判断：
对于ABn型分子或离子，其中心原子A的杂化轨 道数恰好与A的价电子对数相等。
A的价电子对数 2 2 sp 3 3 sp2 4 sp3 正四面体 4
A的杂化轨道数 杂化类型
A的价电子空间构型 A的杂化轨道空间构型
直线型 平面三角形 直线型 直线型 平面三角形 平面三角 形或V形
高二化学选修三第二章第二节 第二课时 杂化轨道理论
实验[2—1]
向盛有固体样品的试管中，分别加1/3试管水 溶解固体，观察实验现象并填写下表
固体 CuSO4 CuCl2•2H2O CuBr2 NaCl K2SO4 KBr
白色 绿色 深褐色 白色 白色 白色
溶液颜色 天蓝色 天蓝色 天蓝色 无色 无色 无色
无色离子： Na+ Cl- K + SO42 – 天蓝色离子： [Cu(H2O)4]2+
第二节 分子的立体结构
——杂化轨道理论 ——配合物理论
教学目标：
1. 会区分杂化轨道类型 2. 认识配合物及其结构
C原子轨道排布图
C
2s2 1s2
H原子轨道排布图
C
2p2 1s1
按照价键理论，甲烷的4个C-H单键都应该是σ键 碳原子（2p 轨道和2s轨道），跟1s原子轨道重叠
不可能得到四面体构型的甲烷分子
外外界 离界子
离
子 外界
配合物配 合 物
思 Fe3+是如何检验的？ 考 Fe3+的检验
Fe3+ + 3SCN— = Fe(SCN)3
黄色
血红色
Fe3+ + nSCN— = [Fe(SCN)n ]3-n (n=1-6) 血红色
注意：配合物中外界离子能电离出来 内界离子不能电离出去
(3)配位键的强度
配位键的强度有大有小，因而有的配合物 很稳定，有的很不稳定。许多过渡金属离子 对多种配体具有很强的结合力，因而，过渡 金属配合物远比主族金属配合物多。
1、下列各种说法中错误的是 （D）
A、形成配位键的条件是一方有空轨道一方有孤对电 子。
B、配位键是一种特殊的共价键。
C、配位化合物中的配体可以是分子也可以是阴离子。
人教版选修3高中化学 第2章第2节 分子的立体构型(第2课时)
锥形
sp 杂化和 sp2 杂化这两种形式中，原子还有未参与杂化的 p 轨道，可用于形成 π 键，而杂化轨道只能用于形成 σ 键或 者用来容纳未参与成键的孤电子对。
指出下列分子中，中心原子可能采取的杂化轨道类 型，并预测分子的立体构型。 (1)BeCl2：__________ (2)PCl3：__________ (3)BCl3：____________ (4)CS2：__________ (5)SCl2：____________
4．如图是甲醛分子的模型。根据该图和所学化学键知识回 答下列问题：
甲醛分子的比例模型 甲醛分子的球棍模型 (1)甲醛分子中碳原子的杂化方式是________________， 作出该判断的主要理由是_____________________。 (2) 下 列 是 对 甲 醛 分 子 中 碳 氧 键 的 判 断 ， 其 中 正 确 的 是 ________(填序号)。 ①单键 ②双键 ③σ 键 ④π 键 ⑤σ 键和 π 键
(3)sp3 杂化 sp3 杂化轨道是由一个__s____轨道和三个_____p____轨道杂 化 而 得 ， 杂 化 轨 道 间 的 夹 角 为 __1_0_9_°__2_8_′_ ， 立 体 构 型 为 _正__四__面__体___形，如 CH4 分子。
(1)在形成多原子分子时，中心原子价电子层上的某些能量 相近的原子轨道发生混杂，重新组合成一组新的轨道的过 程，叫做轨道的杂化。双原子分子中，不存在杂化过程。 (2)只有能量相近的轨道才能杂化(ns，np)。
• 1、“手和脑在一块干是创造教育的开始，手脑双全是创造教育的目的。” • 2、一切真理要由学生自己获得，或由他们重新发现，至少由他们重建。 • 3、反思自我时展示了勇气，自我反思是一切思想的源泉。 • 4、好的教师是让学生发现真理，而不只是传授知识。 • 5、数学教学要“淡化形式，注重实质.
人教版化学选修3第二章第二节分子的立体结构---杂化轨道理论简介
（第二课时）
2021/3/1
C 2s
2px 2py 2pz
问题：
2s
2px
2py
2pz
1、基态C原子只有两 个未成对电子？
2、3条P轨道相互垂直？
sp3 杂化
原子形成分子时，同一个原子中能量相近的一个 s 轨道与三个 p 轨道进行混合，组成四个新的原子轨道称 为 sp3 杂化轨道。
两个sp杂化轨道
2、类型
CO2同样是直线型分子构型， 说明： π键是否参与排斥？
π键是否参与杂化？
CO2
CH2O
思考：根据NH3、H2O的价层电 子对构型，推测杂化方式。
NH3
..
H2O
..
..
三角锥型
V型
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
sp2
sp
根据价层电子对的数目，来推测 其中心原子的杂化方式
sp2
平面三角形
sp3
正四面体形
sp2
V形
sp3
三角锥形
sp3
V形
科学探究:
1、写出 HCN分子和 SO3分子的中心原子的杂 化类型。
sp杂化 sp2杂化
课堂练习
2：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 C．BeCl2与BF3
B．CH4与NH3 D．C2H2与C2H4
★注意：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
人教版高中化学选修三第二章第二节分子的立体结构 课件(共19张PPT)
思考
↑↓
↑↓
1s 2s
↑↑
2p
根据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 ？
↑↓碳原子的一个2S电子受外界影响跃迁到2P空轨道 上，使碳原子具有四个单电子，因此碳原子与氢原子 结合生成CH4。
思考
如果C原子就以1个2S轨道和3个2P轨道上的单电子，
D.H2O
B ❖ 2.下列分子中的中心原子杂化轨道的类型相同的是（ ）
❖ A.CO2与SO2
B.CH4与NH3
❖ C.BeCl2与BF3
D.C2H2与C2H4
❖ 3.ClO-、ClO2-、ClO3-、ClO4-中Cl都是以sp3杂化轨道与 O原子成键的，试推测下列微粒的立体结构
直线形
V形 三角锥形 正四面体
强调：杂化前后轨道数目不变。即杂化轨道数=参与杂化的轨道数目 如：1个s，1个p形成2个完全相同的sp杂化轨道,
1个s，2个p形成3个完全相同的sp2杂化轨道, 1个s，3个p形成4个完全相同的sp3杂化轨道, 杂化后轨道伸展方向、形状发生改变。
2说明：
(1)只有能量相近的原子轨道才能杂化。 (2)杂化轨道数目和参与杂化的原子轨道数目相等，杂 化轨道能量相同。
例题
❖ 例：有关乙炔分子中的化学键描述不正确的是（ ）
❖ A．两个碳原子采用sp杂化方式
B
❖ B．两个碳原子采用sp2杂化方式
❖ C．每个碳原子都有两个未杂化的2p轨道形成π键
❖ D．两个碳原子形成两个π键
返回
C ❖ 1.下列分子中心原子是sp2杂化的是 （ ）
❖ A.PBr3
B.CH4
C.BF3
化学选修3第二章第二节分子的立体构型
3个sp2杂化轨 4个sp3杂化轨 道 道
1200 1090 28’
1800
空 间 构 型
实 例
直 线形
平面三角形
四面体形 CH4 , H2O
BeCl2 CO2 C2H2 BF3 , C2H4
杂化轨道只用于形成σ键或者用来容纳孤对电子，剩 余的p轨道可以形成π键
1、氨气分子空间构型是三角锥形，而甲烷是正四面体形，这是 因为（ C ） A．两种分子的中心原子杂化轨道类型不同，NH3为sp2杂化， 而CH4是sp3杂化 B．NH3分子中N原子形成3个杂化轨道，CH4分子中C原子形 成4个杂化轨道 C．NH3分子中有未成键的孤电子对，它对成键电子的排斥 作用较强 D．氨气分子中氮原子电负性强于甲烷分子中的碳原子 2、用价层电子对互斥理论预测H2S和BF3的立体结构，两个 结论都正确的是（ D ）
sp2杂化轨道的形成过程
120° z z z z
y x x
y x
y x
y
sp2杂化轨道由1个s轨道和2个p轨道杂化而得到三个sp2杂化轨道。 三个杂化轨道在空间分布是在同一平面上，互成120º 例如：C2H4
C2H4(sp2杂化）
sp杂化轨道的形成过程
z
z
180°
z
z
y x x
y x
y x
y
sp杂化轨道由1个s轨道和1个p轨道杂化而得到两个sp杂化轨道。 两个杂化轨道在空间分布呈直线型，互成180º 例如：C2H2
4、下列分子或离子中，不含有孤对电子的是（ D ） A、H2O B、H3O+ C、NH3 D、NH4+
5、以下分子或离子的结构为正四面体，且键角为 109°28′ 的是（ B ） ①CH4 ②NH4+ ③CH3Cl ④P4 ⑤SO42A、①②③ B、①②④ C、①②⑤ D、①④⑤
高中化学选修三第二章-分子的立体结构2——杂化理论
理论分析：B原子的三个SP2杂化轨道分别与3个F 原子含有单电子的2p轨道重叠，形成3个sp2-p的σ 键。故BF3 分子的空间构型是平面正三角形。 实验测定：BF3分子中有3个完全等同的B-F键， 键角为1200 ，分子的空间构型为平面正三角形。
sp2杂化
同一个原子的一个 ns 轨道与两个 np 轨道进行 杂化组合为 sp2 杂化轨道。 sp2 杂化轨道间的夹角是
120°，分子的几何构型为平面正三角形。
sp2杂化轨道特点：3个sp2杂化轨道在一个
平面内均匀分布，轨道间夹角120°
BeCl2分子的形成和空间构型
Be原子的价层电子排布为 2s2 。在形成BeCl2 分子的过程中，Be原子的1个2s电子被激发到2p空 轨道，价层电子排布变为为2s1 2px1 。这2个含有 单电子的2s轨道和2px轨道进行sp杂化，组成夹角 为 1800 的 2 个能量相同的 sp 杂化轨道，其形成过 程可表示为：
4
四面体
3
1
三角锥
2
2
V —型
H2O
合作交流
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、如果C原子就以１个２Ｓ轨道和３个２Ｐ轨 道上的单电子，分别与四个Ｈ原子的１Ｓ轨道 上的单电子重叠成键，所形成的四个共价键能 否完全相同？这与CH４分子的实际情况是否吻 合？
2
直线
2
0
直线
BeCl2 CO2 BF3 SO3 SnBr2 PbCl2
3
平面 三角形
3
0
平面 三角形
2
1
V —形
电子对 数目
电子对的 空间构型
成键电 子对数
高中化学选修三(人教)第二章第二节--杂化轨道
知识目标第一章分子结构与性质第二节分子的立体结构：(第二课时)能力目标1.认识杂化轨道理论的要点2.进一步了解有机化合物中碳的成键特征3.能根据杂化轨道理论判断简单分子或离子的构型过程重点杂化轨道理论的要点难点杂化轨道理论教学过程备注[复习]共价键类型：σ、π键，价层电子对互斥模型。
[质疑] 我们已经知道，甲烷分子呈正四面体形结构，它的4个C--H键的键长相同，H—C--H的键角为109～28°。
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π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ls原子轨道重叠，不可能得到四面体构型的甲烷分子。
为什么？［讲］碳原子具有四个完全相同的轨道与四个氢原子的电子云重叠成键。
［引入］碳原子的价电子构型2s22p2，是由一个2s轨道和三个2p轨道组成的，为什么有这四个相同的轨道呢？为了解释这个构型Pauling提出了杂化轨道理论。
[板书]三、杂化轨道理论简介1、杂化的概念：在形成多原子分子的过程中，中心原子的若干能量相近的原子轨道重新组合，形成一组新的轨道，这个过程叫做轨道的杂化，产生的新轨道叫杂化轨道。
[讲]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构提出的。
为了解决甲烷分子四面体构型，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，却得到4个相同的轨道，夹角109°28′，称为sp3杂化轨道，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。
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ls轨道重叠，形成4个C--Hσ键，因此呈正四面体的分子构型。
［投影］［讲］杂化轨道理论认为：在形成分子时，通常存在激发、杂化、轨道重叠等过程。
但应注意，原子轨道的杂化，只有在形成分子的过程中才会发生，而孤立的原子是不可能发生杂化的。
人教版高中化学选修三 2.2 分子的立体结构第2课时(课件2)
例：
CH4分子形成
C: 2s22px12py13pz
2p 2s
杂化
激发
2p 2s
sp3
键合
H: 1s1 1s
sp3-s
❖ 能量相近：ns,np ns,np,ns (n-1)d,ns,np
杂化特征：
❖ 成键能力变大：轨道形状发生了变化
sp3 杂化
同一个原子的一个 ns 轨道与三个 np 轨道进行杂化组合 为 sp3 杂化轨道。sp3 杂化轨道间的夹角是 10928’，分子的几 何构型为正四面体形。
思维导图& 超级记忆法& 费曼学习法
1
外脑- 体系优化
知识体系& 笔记体系
内外脑高效学习模型
超级记忆法
超级记忆法-记忆 规律
记忆前
选择记忆的黄金时段
前摄抑制：可以理解为先进入大脑的信息抑制了后进 入大脑的信息
后摄抑制：可以理解为因为接受了新的内容，而把前 面看过的忘记了
超级记忆法-记忆 规律
TIP1：我们可以选择记忆的黄金时段——睡前和醒后！ TIP2：可以在每天睡觉之前复习今天或之前学过的知识，由于不受后摄抑制的 影 响，更容易储存记忆信息，由短时记忆转变为长时记忆。
动手做实验： 向盛有硫酸铜水溶液的试管里加入氨水，首先形
成难溶物，继续添加氨水，难溶物溶解，得到深 蓝色的透明溶液；若加入极性较小的溶剂(如乙醇)， 将析出深蓝色的晶体。
Cu2＋+2NH3·H2O=Cu（OH）2↓+2NH4＋ Cu （ OH ） 2+4NH3·H2O=[Cu （ NH3 ） 4]2 ＋ +2OH－+4H2O [Cu（NH3）4]2＋深蓝色
人教版高中数学选修三第二节《分子的立体构型—杂化轨道理论与配合物理论简介》
高中化学学习材料（灿若寒星**整理制作）第二章第二节《分子的立体构型—杂化轨道理论与配合物理论简介》过关训练试题（时间：45分钟满分：100分）一、单项选择题（每小题4分，共48分）1．氨气分子空间构型是三角锥形，而甲烷是正四面体形，这是因为( C)A．两种分子的中心原子杂化轨道类型不同，NH3为sp2杂化，而CH4是sp3杂化B．NH3分子中N原子形成三个杂化轨道，CH4分子中C原子形成4个杂化轨道C．NH3分子中有一对未成键的孤电子对，它对成键电子的排斥作用较强D．氨气分子是极性分子而甲烷是非极性分子2.在分子中,羰基碳原子与甲基碳原子成键时所采取的杂化方式分别为( C)A.sp2杂化;sp2杂化B.sp3杂化;sp3杂化C.sp2杂化;sp3杂化D.sp杂化;sp3杂化3.下列分子的空间构型可用sp2杂化轨道来解释的是( A)①BF3②③④CH≡CH ⑤NH3⑥CH4A.①②③B.①⑤⑥C.②③④D.③⑤⑥【解析】:sp2杂化形成的为三个夹角为120°的平面三角形杂化轨道,另外中心原子还有未参与杂化的p轨道,可形成一个π键,而杂化轨道只用于形成σ键或容纳未成键的孤电子对,①②③的键角均为120°,④为sp杂化,⑤⑥为sp3杂化。
4.在下列化学反应:①H++OH-H2O;②2H2+O22H2O;③HCl+NH3NH4Cl;④BaCl2+(NH4)2SO4BaSO4↓+2NH4Cl;⑤Fe+Cu2+Cu+Fe2+;⑥NaNH2+H2O NaOH+NH3中,反应时不形成配位键的是( A)A.①②④⑤⑥B.④⑤⑥C.②④⑤D.②③5．下列物质：①H3O＋、②[B(OH)4]－、③CH3COO－、④NH3、⑤CH4中存在配位键的是( A)A．①②B．①③C．④⑤D．②④【解析】：水分子中各原子已达到稳定结构，H3O＋是H＋和H2O中的O形成配位键，[B(OH)4]－是3个OH－与B原子形成3个共价键，还有1个OH－的O与B形成配位键，而其他选项中均不存在配位键。
高中化学第2章分子的立体构型(第2课时)杂化轨道理论、配合物理论习题 新人教版选修3
杂化轨道理论、配合物理论一、选择题1．下列分子的中心原子是sp 2杂化的是导学号 09440309( )A ．PBr 3B ．CH 4C ．H 2OD ．BF 3 答案：D解析：杂化轨道数＝中心原子的孤电子对的对数＋中心原子的σ键个数，A 、B 、C 采用的都是sp 3杂化。
2．(双选)下列各组离子中，中心原子的杂化轨道类型相同的是导学号 09440310( )A ．NO －3、ClO －3B ．SO 2－3、CO 2－3C ．NH ＋4、PH ＋4D ．SO 2－3、SO 2－4 答案：CD解析：可以由VSEPR 模型来判断离子的立体构型，再判断杂化轨道类型。
NO －3中N 原子上无孤电子对[12(5＋1－3×2)＝0]，ClO －3中Cl 原子上孤电子对数为1[12(7＋1－3×2)＝1]，分别为平面三角形和三角锥形，N 、Cl 原子采取sp 2和sp 3杂化。
同理，SO 2－3中S 原子上孤电子对数为1、CO 2－3中C 原子上无孤电子对，S 、C 原子分别采取sp 3、sp 2杂化。
因此，SO 2－3、SO 2－4中S 原子均为sp 3杂化。
3．用过量硝酸银溶液处理0.01 mol 氯化铬水溶液，产生0.02 mol AgCl 沉淀，则此氯化铬最可能是导学号 09440311( )A ．[Cr(H 2O)6]Cl 3B ．[Cr(H 2O)5Cl]Cl 2·H 2OC ．[Cr(H 2O)4Cl 2]Cl·2H 2OD ．[Cr(H 2O)3Cl 3]·3H 2O 答案：B解析：0.01 mol 氯化铬能生成0.02 mol AgCl 沉淀，说明1 mol 配合物的外界含有2mol Cl －。
4．由配位键形成的离子[Pt(NH 3)6]2＋和[PtCl 4]2－中，中心原子铂的化合价是导学号 09440312( )A ．都是＋8B ．都是＋6C ．都是＋4D ．都是＋2 答案：D解析：NH3是中性配位体，Cl－带一个单位的负电荷，所以配离子[Pt(NH3)6]2＋和[PtCl4]2－中，中心原子铂的化合价都是＋2。
人教版化学选修三第二章第二节分子的立体构型杂化轨道理论精讲
气态 BeCl2
CO2 BF3 CH4 NH4+ H2 O
NH3
PCl3
2 2 3 4 4 4 4 4
直线形 sp 直线形 180° sp 直线形 180° 直线形 sp2 平面三角形 120°平面三 角形
180° 180°
3 sp
四面 体
120° ′ 109.28 正四 面体 109.28′ 109.5° V形 105°
D． SO2为V形结构， CO2为直线形结构
试用杂化轨道理论分析乙烯和乙炔分子 的成键情况
C原子在形成乙烯分子时，碳原子的2s轨道与2个 2p轨道发生杂化，形成3个sp2杂化轨道，伸向平面正 三角形的三个顶点。每个C原子的2个sp2杂化轨道分 别与2个H原子的1s轨道形成2个相同的σ键，各自剩 余的1个sp2杂化轨道相互形成一个σ键，各自没有杂 化的l个2p轨道则垂直于杂化轨道所在的平面，彼此 肩并肩重叠形成π键。所以，在乙烯分子中双键由一 个σ键和一个π键构成。
5．有关乙炔分子中的化学键
描述不正确的是（ B ） A．两个碳原子采用sp杂化方式
B．两个碳原子采用sp2杂化方式
C．每个碳原子都有两个未杂化的2p 轨道形成π键
D．两个碳原子形成两个π键
6．氨气分子空间构型是三角锥形，而
甲烷是正四面体形，这是因为 （ C ） A．两种分子的中心原子的杂化轨道类型不 同，NH3为sp2型杂化，而CH4是sp3型杂化 B．NH3分子中N原子形成三个杂化轨道， CH4 分子中C原子形成4个杂化轨道。 C．NH3分子中有一对未成键的孤对电子，它 对成键电子的排斥作用较强。 D. NH3为sp3型杂化，而CH4是sp2型杂化。
4 四面体形 sp3 SO4 2CCl4 H2O NH3
高中化学人教版 选修三 第2章 分子结构与性质 杂化轨道理论
高中化学人教版选修三第2章分子结构与性质杂化轨道理论选择题下列关于杂化轨道的叙述正确的是(? )A.杂化轨道可用于形成σ键,也可用于形成π键B.杂化轨道可用来容纳未参与成键的孤电子对C.NH3中N原子的sp3杂化轨道是由N原子的3个p轨道与H 原子的s轨道杂化而成的D.在乙烯分子中,1个碳原子的3个sp2杂化轨道与3个氢原子的s轨道重叠形成3个C?H σ键【答案】B【解析】杂化轨道只用于形成σ键,或用来容纳未参与成键的孤电子对,不能用来形成π键,故B项正确,A项不正确;NH3中N原子的sp3杂化轨道是由N原子的1个s轨道和3个p轨道杂化而成的,C项不正确;乙烯分子中的C原子采用sp2杂化,1个碳原子中的2个sp2杂化轨道与2个氢原子的s轨道重叠形成2个C?H σ键,剩下的1个sp2杂化轨道与另一个碳原子的sp2杂化轨道重叠形成1个C?C σ键,D项不正确。
选择题对H3O+的说法正确的是(? )A.O原子采取sp2杂化B.O原子采取sp3杂化C.离子中无配位键D.离子中配体为O原子【答案】B【解析】H3O+的中心原子的价层电子对数是4,采取的是sp3杂化,H2O和H+之间形成配位键。
选择题下列烃分子中,每个碳原子的杂化轨道数最多的是(? )A.C6H6B.C2H6C.C2H4D.C2H2【答案】B【解析】苯分子和乙烯分子中的C原子都是采取sp2杂化,生成3个杂化轨道;乙烷分子中的C原子采取sp3杂化,生成4个杂化轨道;乙炔分子的C原子采取sp杂化,生成2个杂化轨道。
选择题鲍林被认为是20世纪对化学科学影响最大的人之一,他也是两位获得诺贝尔奖不同奖项的人之一。
杂化轨道是鲍林为了解释分子的立体构型提出的,下列对sp3、sp2、sp杂化轨道的夹角的比较,得出结论正确的是(? )A.sp杂化轨道的夹角最大B.sp2杂化轨道的夹角最大C.sp3杂化轨道的夹角最大D.sp3、sp2、sp杂化轨道的夹角相等【答案】A【解析】sp3、sp2、sp杂化轨道的夹角分别为109°28’、120°、180°。
高中化学 第2章第2节 分子的立体构型第2课时杂化轨道理论及配合物理论简介同步导学 新人教版选修3
• 1．配位键
• (1)概念：共用电子对 由一个原子 单方面 提 供 而 跟 另 一
个原子形成的共价键，即“电子对给予接受键”，是一类特
殊共的价键
。
• (2)表示
•
配位键可以用 A→B
来表示，其中A是 提供 了 孤 电 子 对
的原子，叫做给予体；B是接受
电子对的原子，叫做接
受体。
• 2．配位化合物 • (1)概念：金属离子(或原子) 与某些 分子或离子 ( 称 为 配体 )以 配位键 结合形成的化合物，简称配合物。
• (2)类型
杂化类型
参于杂化 的原子轨 道及数目
杂化轨道 的数目
sp
1个s轨道 1个p轨道
2Hale Waihona Puke sp21个s轨道 2个p轨道
sp3
1个s轨道 3个p轨道
3
4
• 2.杂化轨道类型与分子空间构型的关系
杂化类型
sp
sp2
sp3
杂化轨道间 的夹角
180° 直线形
120°
109°28′
平面三角形 正四面体形
数
A 原子 的孤 电子 对数
4
0
1
s
个s
p3
3
4
3
1
个p
2
2
分 子的 空间 构型
分 子 式
实例
结构 式
正 四面 体形
三 角锥
形
C H4
N H3
V
H
形
2O
• (3)含σ键和π键的分子构型和杂化类型
物 质
甲 醛
乙 烯
氰 化氢
乙 炔
结构式
杂 化轨道
类型
高中化学选修3第二章第二节分子的立体结构
第二章分子结构与性质第二节分子的立体结构第一课时教学目标：1、认识共价分子的多样性和复杂性；2、初步认识价层电子对互斥模型；3、能用VSEPR模型预测简单分子或离子的立体结构；4、培养学生严谨认真的科学态度和空间想象能力。
重点难点：分子的立体结构；利用价层电子对互斥模型预测分子的立体结构教学过程创设问题情境：1、阅读课本P37-40内容；2、展示CO2、H2O、NH3、CH2O、CH4分子的球辊模型（或比例模型）；3、提出问题：⑴什么是分子的空间结构？⑵同样三原子分子CO2和H2O，四原子分子NH3和CH2O，为什么它们的空间结构不同？[讨论交流]1、写出CO2、H2O、NH3、CH2O、CH4的电子式和结构式；2、讨论H、C、N、O原子分别可以形成几个共价键；3、根据电子式、结构式描述CO2、H2O、NH3、CH2O、CH4的分子结构。
[模型探究]由CO2、H2O、NH3、CH2O、CH4的球辊模型，分析结构不同的原因。
[引导交流]引导学生得出由于中心原子的孤对电子占有一定的空间，对其他成键电子对存在排斥力，影响其分子的空间结构。
——引出价层电子对互斥模型（VSEPR models）[讲解分析] 价层电子对互斥模型把分子分成两大类：一类是中心原子上的价电子都用于形成共价键。
如CO2、CH2O、CH4等分子中的C原子。
它们的立体结构可用中心原子周围的原子数来预测，概括如下：H 2O和NH3中心原子上的孤对电子也要占据中心原子周围的空间，并参与互相排斥。
因而H2O分子呈V型，NH3分子呈三角锥型。
（如图）课本P40。
[应用反馈][练习]：1、下列物质中，分子的立体结构与水分子相似的是 A 、CO 2 B 、H 2S C 、PCl 3 D 、SiCl 42、下列分子的立体结构，其中属于直线型分子的是 A 、H 2O B 、CO 2 C 、C 2H 2 D 、P 43、写出你所知道的分子具有以下形状的物质的化学式，并指出它们分子中的键角分别是多少？①直线形 ②平面三角形 ③三角锥形 ④正四面体4、下列分子中，各原子均处于同一平面上的是 A 、NH 3 B 、CCl 4 C 、H 2O D 、CH 2O5、下列分子的结构中，原子的最外层电子不都满足8电子稳定结构的是 A 、CO 2 B 、PCl 3 C 、CCl 4 D 、NO 26、下列分子或离子的中心原子，带有一对孤对电子的是 A 、XeO 4 B 、BeCl 2 C 、CH 4 D 、PCl 37、为了解释和预测分子的空间构型，科学家在归纳了许多已知的分子空间构型的基础上，提出了一种十分简单的理论模型——价层电子对互斥模型。
人教版化学选修三2.2《分子的立体构型(第二课时)杂化轨道理论》课程教学设计
人教版选修三第二章第二节第二课时《杂化轨道理论》教学设计一、教材与学情分析1.教材分析新教材改革使结构化学成为独立的课本出现在高中化学中，本节内容选自高中化学人教版（新课标）选修3第二章分子与结构第二节第二课时。
杂化轨道理论位于共价键和价层电子对互斥理论之后，对价键理论进行了完善和丰富，很好地解释了多原子分子的空间构型，并且形象地解释了原子之间的成键方法、有关物质的空间结构及其稳定性。
还对后续配合物和晶胞的学习奠定了空间想象基础。
因此杂化轨道理论在高中化学中起着承上启下的作用。
2.学情分析：知识基础：已经学习了原子的结构与性质，价键理论和价层电子对互斥理论，学会了运用价层电子对互斥理论来判断简单分子的空间构型。
能力基础: 高二学生思维敏捷，好奇心强，动手能力强，但空间想象力弱，而且本节对学生空间想象力和抽象思维能力要求较高。
因此我将难点拆分，将其转化为问题抛给学生，再通过模型动画演示和小组合作学习的形式突破教学重难点。
可能遇到的障碍:如果对原子结构和价层电子对互斥理论掌握的不好，空间想象能力欠缺将会影响到对本部分内容的学习二、教学目标根据《普通高中化学课程标准（实验）》的要求，制定以下教学目标：1.知识与技能：认识共价分子结构的多样性和复杂性，能根据杂化轨道理论解释分子的空间构型。
2.过程与方法：培养分析、归纳能力和空间想象能力3.情感态度与价值感：通过杂化轨道理论的学习，激发学习兴趣，投身科学追求真理的积极情感；提高学生对探究物质结构的兴趣，感受物质结构与性质的奇妙。
三、教学重难点重点：杂化轨道理论的要点难点：对杂化轨道理论的理解；用杂化轨道理论来解释分子的构型四、教法学法教法：讲授法，问题驱动式教学法，对比归纳法，多媒体辅助教学法学法：自主学习，探究学习，合作学习五、教学流程[教师]为探究分子的立体构型，发展了许多结构理论，上节课我们已经学习了其中一种叫做价层电子对互斥理论，这节课我们来学习另一个非常重要的价键理论——杂化轨道理论。
高中化学选修三第二章2.2 杂化轨道理论讲义
重点难点探究 重要考向探究
课堂探究案 答疑解惑
。
A.[Cu(H2O)4]SO4·H2O B.[Ag(NH3)2]OH C.KAl(SO4)2·12H2O D.Na[Al(OH)4] (3)在配合物[Fe(SCN)]2+中,提供空轨道接受孤电子对的微粒
是
,画出配合物离子[Cu(NH3)4]2+中的配位键
。
重点难点探究 重要考向探究
课堂探究案 答疑解惑
sp3
SO2
1+2=3
sp2
NH3
1+3=4
sp3
H2O
2+2=4
sp3
重点难点探究 重要考向探究
课堂探究案 答疑解惑
(4)共价键全部为σ键的分子构型与杂化类型:
中心原 子(A) 杂化的 类型
参加杂 化的 轨道
生成杂 化轨 道数
sp
1个s 1个p
2
成键 电子 对数
2
A 原子 的孤电 子对数
0
sp2
1.常见的杂化轨道类型有哪些?什么是sp3杂化?参与杂化的轨道 数目与形成的杂化轨道数目有何关系?
提示:常见的杂化轨道类型有sp、sp2、sp3杂化。sp3杂化是指1个 s轨道和3个p轨道杂化形成的。参与杂化的轨道数目等于形成的杂 化轨道数目。
2.CO2、SO2、SO3、H2O、NH3、CH4的中心原子的杂化轨道类 型分别是什么?
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理论分析：Be原子上的两个SP杂化轨道分别与2个 Cl原子中含有单电子的3p轨道重叠，形成2个spp 的σ键，所以BeCl2分子的空间构型为直线。
实验测定：BeCl2分子中有2个完全等同的BeCl键， 键角为1800 ，分子的空间构型为直线。
sp杂化
同一原子中 ns-np 杂化成新轨道：一个 s 轨道和一个 p 轨道杂化组合成两个新的 sp 杂 化轨道。 sp杂化轨道特点：2个sp杂化轨道在一条直 线上，轨道间夹角180°
4
四面体
3
1
三角锥
2
2
V —型
H2O
合作交流
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、如果C原子就以１个２Ｓ轨道和３个２Ｐ轨 道上的单电子，分别与四个Ｈ原子的１Ｓ轨道 上的单电子重叠成键，所形成的四个共价键能 否完全相同？这与CH４分子的实际情况是否吻 合？
sp3 杂化
原子形成分子时，同一个原子中能量相近的一个 ns 轨道与三个 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109.5°
杂化轨道
在形成分子时，由于原子的相互影响，若主族元素的 ns、np轨道 干不同类型能量相近的原子轨道混合起来， 重新组合成一组新轨道。这种轨道重新组 合的过程叫做杂化，所形成的新轨道就称 为杂化轨道。 注意：1、杂化前后轨道数目不变。
注：杂化轨道只能用于形成б键或者用来
容纳未参与成键的孤对电子；
试用杂化轨道理论分析乙烯和乙炔分子 的成键情况
小结：杂化轨道的类型与分子的空间构型
杂化类型
参加杂化的 轨道 杂化轨道数 sp s+p 2 sp2 s+(2)p 3 sp3 s+(3)p 4
杂化轨道间 的夹角
分子空间构型
180
120
第二课时
化学式
HCN SO2 NH2－ BF3 H3O+ SiCl4 CHCl3 NH4+ SO42－
价层电 子对数 2
3 4 3 4 4 4 4 4
结合原子 孤对电子 数 对数 2 2
2 3 3 4 4 4 4
0 1
2 0 1 0 0 0 0
价层电子对构型（VSEPR模型）
价层电子对 数目 2 3 平面 三角形 4 正四面 体形
价层电子对 直线 构型 形
注意：孤对电子的存在会改变键合电子对
的分布方向，从而改变化合物的键角 电子间斥力大小： 孤对间＞孤对与键合间＞键合间
分子构型在价层电子对构型的基础上，去掉孤电子对
由真实原子形成的构型
电子对 数目 电子对的 空间构型 成键电 子对数 孤电子 对数 电子对的 排列方式 分子的 空间构型 实 例
120°，分子的几何构型为平面正三角形。
sp2杂化轨道特点：3个sp2杂化轨道在一个
平面内均匀分布，轨道间夹角120°
BeCl2分子的形成和空间构型
Be原子的价层电子排布为 2s2 。在形成 BeCl2 分子的过程中，Be原子的1个2s电子被激发到2p空 轨道，价层电子排布变为为2s1 2px1 。这2个含有 单电子的2s轨道和2px轨道进行sp杂化，组成夹角 为 1800 的 2 个能量相同的 sp 杂化轨道，其形成过 程可表示为：
2、杂化后轨道伸展方向、形状发生改变，电子云 一头大，一头小，成键时重叠程度更大。 3、杂化轨道只能用于形成σ键和容纳孤电子对
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。
BF3分子的空间构型
BF3 分子的中心原子是 B ，其价层电子排布为 2s22px1 。在形成BF3分子的过程中，B原子的2s轨 道上的1个电子被激发到2p空轨道，价层电子排布 为2s12px12py1 ，1个2s轨道和2个2p轨道进行sp2杂 化，形成夹角均为 1200 的 3 个完全等同的 SP2 杂化 轨道。其形成过程可表示为：
理论分析：B原子的三个SP2杂化轨道分别与3个F 原子含有单电子的2p轨道重叠，形成3个sp2-p的σ 键。故BF3 分子的空间构型是平面正三角形。 实验测定：BF3分子中有3个完全等同的B-F键， 键角为1200 ，分子的空间构型为平面正三角形。
sp2杂化
同一个原子的一个 ns 轨道与两个 np 轨道进行 杂化组合为 sp2 杂化轨道。 sp2 杂化轨道间的夹角是
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。
14
Байду номын сангаас
7
方使 向轨 分道为 别间了 指的四 向排个 正斥杂 四最化 面小轨 体，道 的 4 在 四个空 个杂间 顶化尽 点轨可 。道能 的远 伸离 展，
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。
2
直线
2
0
直线
BeCl2 CO2 BF3 SO3 SnBr2 PbCl2
3
平面 三角形
3
0
平面 三角形
2
1
V —形
电子对 数目
电子对的 空间构型
成键电 子对数
孤电子 对数
电子对的 排列方式
分子的 空间构型
实 例
4
0
四面体
CH4 CCl4 NH4＋ SO42— NH3 PCl3 SO32－ H3 O+
109.5°
'
直线形
三角形
四面体 三角锥
V型
实 例 价层电子 对数
BeCl2
2
BF3 BCl 3
3
CH 4 NH3 H 2O SiCl 4 PH3 H 2S
4