高中化学 选修三 杂化轨道理论

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选修3杂化轨道理论

选修3杂化轨道理论

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 +
C蓝u色(沉OH淀)2 + 4NH3 . H2O
[Cu(NH3) 4]2+ +2OH—+4H2O 深蓝色溶 液
实验2-3
Fe 3+ +SCN— 硫氰酸根
[Fe (SCN) ]2+ 由于该离子的颜
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’
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
NH3中N也是采取sp3杂化
血红 色
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
SP
直线形
SP2
平面三角形
SP3
正四面体形
SP2
V形
SP3
三角锥形
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?
BF3分子形成

人教版化学选修三杂化轨道理论

人教版化学选修三杂化轨道理论

2p
激发 C
激发态
杂化 sp杂化
2p
C
1个s轨道和1个p轨道杂化形成2个sp杂化轨道
+ - - + 2个sp杂化轨道可形成2个σ键
剩下的两个未参与杂化的p轨道 构型 180° 用于形成π键
直线型 价层电子对数为2的中心原子采 用sp杂化方式
除C原子外,N、O原子均有以上杂化
N、O原子杂化时,因为有孤对电子的存在 称为不等性杂化
正八面体
SF6 SiF62-
2p
2s
2s
激发 C
2p
杂化
sp2 杂化
2p
基态
C
激发态
1个s轨道和2个p轨道杂化形成3个sp2杂化轨道
+
3个sp2杂化轨道可形成3个σ键
-
+
-
-
剩下的一个未参与杂化
+
的p轨道用于形成π键
构型 120°
正三角型
价层电子对数为3的中心原子
采用sp2杂化方式
③ sp杂化 以C原子为例
2p 2s
基态
2s
当发生sp2杂化时,孤对电子优先参与杂化 单电子所在轨道优先不杂化,以利于形成π键
④ 其它杂化方式
dsp2杂化、sp3d杂化、sp3d2杂化、d2sp3杂化、 sp3d2杂化 例如:sp3d2杂化:SF6
构型:四棱双锥 正八面体
此类杂化一般是金属作为中心原子 用于形成配位化合物
杂化 类型
sp
sp2
第二课时
• 教学目标: • 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 4.采用图表、比较、讨论、归纳、综合的方法进行教学 5.培养学生分析、归纳、综合的能力和空间想象能力 • 教学重点: • 杂化轨道理论的要点中能量相近的不同种原子轨道 在 成键过程中重新组合,形成一系列能量相等的 新轨道的过程叫杂化。形成的新轨道叫杂化轨 道,用于形成σ键或容纳孤对电子 ② 杂化轨道数目等于各参与杂化的原子轨道

人教版高中化学选修3课件-杂化轨道理论和配合物简介

人教版高中化学选修3课件-杂化轨道理论和配合物简介

【提示】 形成配合物后,物质的性质会发生一定的变化, 主要有三个方面的影响:(1)一些难溶于水的金属化合物形成配合 物后,易溶解;(2)当简单离子形成配合物时颜色可能发生改变, 利用此性质可检验离子的存在;(3)形成配合物后,稳定性增强。
(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?
下列分子的空间构型可用 sp2 杂化轨道来解释的是( A )
①BF3 ②CH2==ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱCH2 ③
④CH≡CH ⑤NH3
⑥CH4
A.①②③
B.①⑤⑥
C.②③④
D.③⑤⑥
解析:①BF3 是平面三角形分子,且 B—F 键夹角为 120°; ②CH2===CH2 是平面形分子,其中碳原子以 sp2 杂化,未杂化的
代表物 CO2 CH2O CH4 SO2 NH3 H2O
杂化轨道数 0+2=2 0+3=3 0+4=4 1+2=3 1+3=4 2+2=4
杂化轨道类型
sp sp2 sp3 sp2 sp3 sp3
2.共价键全部为 σ 键的分子构型与杂化类型
3.含 σ 键和 π 键的分子构型和杂化类型
4.s-p 杂化轨道和简单分子几何构型的关系
(2)在 HCHO 分子的形成过程中,中心 C 原子的 1 个 2s 电 子激发到 2p 空轨道,其中含 1 个未成对电子的 2s 轨道与 2 个 2p 轨道进行 sp2 杂化,形成 3 个完全等同的 sp2 杂化轨道。然后, 中心 C 原子以夹角均为 120°的 2 个完全等同的 sp2 杂化轨道,分 别与 2 个 H 原子的 1s 轨道重叠,形成 2 个 sp2-s 型的 σ 键;C 原 子的另一个 sp2 杂化轨道与 O 原子的 2p 轨道“头碰头”重叠形 成 1 个 sp2-p 型的 σ 键,然后再用未参与杂化的一个 2p 与 O 原 子的一个 2p 肩并肩形成 π 键,从而形成 HCHO 分子。

人教版高中化学选修三2.2.2 杂化轨道理论

人教版高中化学选修三2.2.2  杂化轨道理论

杂化轨道理论 ■ sp2杂化轨道的形成过程
120° z z z z
动画导学第 9 页
F
y x x
y x
y x
y
B
F F
sp2杂化:1个s 轨道与2个p 轨道进行的杂化, 形成3个sp2 杂化轨道。 特点:每个sp2杂化轨道的形状也为一头大,一头 小,含有 1/3 s 轨道和 2/3 p 轨道的成分,每两 个轨道间的夹角为120°,呈平面三角形
化学 · 选修 3《物质结构与性质》
杂化轨道理论
杂化轨道理论 C原子轨道排布图
C
知识回顾第 2 页
C
2p2
2s2
1s2 H原子轨道排布图
CH4 正四面体
1s1
矛盾?
按照已经学过的价键理论,甲烷的4个C — H单键 为了解决这一矛盾,鲍林提出了杂化轨道理论 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,不可能得到正四面体构型 的甲烷分子
A的价电子对数
A的杂化轨道数
2
3
4
杂化类型
A的价电子空间构型 A的杂化轨道空间构型 ABm型分子或离子空间构 型
2 sp 直线形 直线形 直线形
3 sp2 平面三角形 平面三角形
4 sp3
正四面体
正四面体 正四面体三 角锥形或V形
平面三角 形或V形
杂化轨道理论
课时小结 第 13 页
杂化及杂化轨道概念 杂化轨 道理论 杂化轨道类型:sp、sp2、sp3 杂化轨道类型判断
杂化轨道理论
当堂巩固 第 14 页
中心原 子杂化 轨道类型 杂化轨道/ 电子对空 间构型

新课标高中化学选修3第二节杂化轨道理论配合物理论

新课标高中化学选修3第二节杂化轨道理论配合物理论

第2课时杂化轨道理论配合物理论学业要求素养对接1.能运用杂化轨道理论解释和预测简单分子的立体构型。

2.知道配位键的特点,认识简单的配位化合物的成键特征,了解配位化合物的存在与应用。

微观探析:运用杂化轨道理论、配合物理论。

模型认知:根据杂化轨道理论确定简单分子的立体构型、根据配合物理论模型解释配合物的某些典型性质。

[知识梳理]一、杂化轨道理论简介1.用杂化轨道理论解释甲烷分子的形成在形成CH4分子时,碳原子的一个2s轨道和三个2p轨道发生混杂,形成四个能量相等的sp3杂化轨道。

四个sp3杂化轨道分别与四个H原子的1s轨道重叠成键形成CH4分子,所以四个C—H键是等同的。

可表示为C原子的杂化轨道2.杂化轨道的类型与分子立体构型的关系杂化类型sp sp2sp3参与杂化的原子轨道及数目n s 1 1 1 n p 1 2 3杂化轨道数目 2 3 4 杂化轨道间的夹角180°120°109°28′杂化轨道示意图立体构型直线形平面三角形正四面体形实例BeCl2、CO2、CS2BCl3、BF3、BBr3CF4、SiCl4、SiH4【自主思考】1.用杂化轨道理论分析CH4的杂化类型和呈正四面体形的原因?提示在形成CH4分子时,碳原子的一个2s轨道与三个2p轨道混杂,形成4个能量相等的sp3杂化轨道,分别与四个氢原子的1s轨道重叠成键形成CH4分子,4个σ键之间作用力相等,键角相等形成正四面体形。

二、配合物理论简介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共用的共价键,即“电子对给予-接受键”,是一类特殊的共价键。

(2)实例:在四水合铜离子中,铜离子与水分子之间的化学键是由水分子提供孤电子对给予铜离子,铜离子接受水分子的孤电子对形成的。

(3)表示:配位键可以用A→B来表示,其中A是提供孤电子对的原子,叫做配体;B是接受电子对的原子。

例如:①NH+4中的配位键表示为。

化学选修三第二章第二节杂化讲解

化学选修三第二章第二节杂化讲解

选修三第二章第2节分子的立体构型三、杂化轨道理论1.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。

同时只有能量相近的原子轨道(如2s,2p等)才能发生杂化,而1s轨道与2p轨道由于能量相差较大,它是不能发生杂化的。

杂化:成键过程是由若干个能量相近的轨道经叠加、混合、重新调整电子云空间伸展方向,分配能量形成新的杂化轨道过程。

2、理论要点:①成键原子中几个能量相近的轨道杂化成新的杂化轨道;②参加杂化的原子轨道数= 杂化后的杂化轨道数。

总能量不变;③杂化时轨道上的成对电子被激发到空轨道上成为单电子,需要的能量可以由成键时释放的能量补偿。

3、杂化轨道的种类(1)按参加杂化的轨道分类s-p型:sp杂化、sp2杂化和sp3杂化s-p-d型:sp3d杂化、sp3d2杂化(2)按杂化轨道能量是否一致分类等性杂化,如C 的sp3杂化:4 个sp3杂化轨道能量一致。

形成3个能量相等的sp2杂化轨道,属于等性杂化。

判断是否是等性杂化,要看各条杂化轨道的能量是否相等,不看未参加杂化的轨道的能量。

4、各种杂化轨道在空间的几何分布杂化类型sp3sp2sp sp3d或dsp3sp3d2或d2sp3立体构型正四面体正三角形直线形三角双锥体正八面体杂化轨道成键时,要满足化学键间最小排斥原理,键与键间排斥力大小决定于键的方向,即决定于杂化轨道间的夹角。

由于键角越大化学键之间的排斥力越小,对sp杂化来说,当键角为180°时,其排斥力最小,所以sp杂化轨道成键时分子呈直线形;对sp2杂化来说,当键角为120°时,其排斥力最小,所以sp2杂化轨道成键时,分子呈平面三角形。

由于杂化轨道类型不同,杂化轨道夹角也不相同,其成键时键角也就不相同,故杂化轨道的类型与分子的空间构型有关。

5、用杂化轨道理论解释构型(1)sp杂化BeCl2分子,直线形,用杂化轨道理论分析其成键情况,说明直线形的原因。

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

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°。

高中化学选修三 第二章 第二节 第二课时杂化轨道理论配合物理论

高中化学选修三  第二章 第二节 第二课时杂化轨道理论配合物理论

1.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 解析:sp、sp2、sp3杂化轨道的夹角分别为180°、 ( )
120°、109°28′。
答案:A
例如:
2.配合物 (1)定义: 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)配合物的形成举例。
实验操作 实验现象 有关离子方程式
滴加氨水后,试管 Cu2++2NH ·H O=== 3 2 蓝色沉 中首先出现 + Cu(OH)2↓+2NH4 , 淀 ,氨水过量后沉 Cu(OH)2+4NH3=== 溶解 淀逐渐 ,滴加 [Cu(NH3)4]2++2OH- , 乙醇后析出 深蓝色 2+ 2- [Cu(NH ) ] + SO 晶体 3 4 4 + 乙醇 H2O===== [Cu(NH3)4]SO4· H2O↓
C.配位化合物中的配体可以是分子也可以是阴离子 D.共价键的形成条件是成键原子必须有未成对电子 解析:配位键是一方提供孤电子对,一方提供空轨道形 成的一种特殊共价键,配体可以是分子、原子,也可以 是阴离子。 答案:D
[例1]
[双选题]三氯化磷分子中的中心原子以sp3杂化,
下列有关叙述正确的是
A.3个P—Cl键长、键角均相等 B.空间构型为平面三角形
(
)
C.空间构型为正四面体
D.空间构型为三角锥形 [解析] 锥形。 [答案] AD PCl3中P以sp3杂化,有一对孤对电子,结构类似
于NH3分子,3个P—Cl键长,键角均相等,空间构型为三角
分子或离子中中心原子杂化类型的判断 (1)根据分子或离子的立体结构判断,如直线形为sp杂化,

高中化学选修三 杂化(1)

高中化学选修三  杂化(1)

②sp3d2杂化 SF6分子硫原子基态
硫原子激发态
硫原子sp3d2杂化态
3s23px13py13pz13d03d0 → 3s13px13py13pz13d13d1 → ⒊等性杂化与不等性杂化 参与杂化的n个原子轨道各贡献1/n的成分组成的杂化轨道称为等性杂化轨道。
⑵将中心原子价层电子对数和分子空间构型的关系总结如下:
⒋现代共价键理论的优缺点 优点:抓住了形成共价键的主要因素即电子云的重叠,模型直观,与经典价键理论 相一致,易为人们接受和应用。轨道杂化理论在解释分子的空间构型方面是相当 成功。 不足:H2+ ,O2 ,较复杂的分子如:SO3、O3、CO32-、NO3-等的结构不能很好解释。
⒋杂化轨道理论的基本要点 ⑴轨道的杂化和杂化轨道的概念。 ⑵有几条原子轨道参与杂化就形成几条杂化轨道。 ⑶杂化轨道分为等性杂化与不等性杂化轨道。 ⑷杂化轨道成键满足原子轨道最大重叠原理。 不同类型杂化轨道的成键能力大小顺序如下:sp<sp2<sp3<dsp2<sp3d<sp3d2 ⑸杂化轨道成键满足化学键之间的最小排斥原理。
2-4 价层电子对互斥理论简介(Valence Shell-Electron Pair Repulsion model, VSEPR)
⒈基本要点 ⑴排斥力最小的分子几何结构最稳定。 ⑵相邻价电子对之间斥力大小由电子对之间的夹角和电子对的成键情况决定。 夹角越小斥力越大; 不同类型的电子对之间斥力: LP-LP>LP-BP>BP-BP. LP—孤电子对(Lone Pair electron) BP —成键电子对(Bond Pair electron) 叁键>双键>单键. ⑶分子的几何构型主要决定于中心原子的价层电子对的数目和类型(LP或BP). ⑷当分子中有双键、叁键等重键时,可将双键的两对电子和叁键的三对电子看作为 一个单键的一对电子来处理。

人教版高中化学选修3课件-杂化轨道理论

人教版高中化学选修3课件-杂化轨道理论

(2)sp2 杂 化 ——___平__面__三__角___ 形 : sp2 杂 化 轨 道 是 由 ____1__个__s____轨道和____2_个___p____轨道组合而成的,每个 sp2 杂化
轨道含有13s 和23p 成分,杂化轨道间的夹角都是____1_2_0_°_____,呈
平面三角形。如 BF3 分子。 (3)sp3 杂 化 ——____四__面__体____ 形 : sp3 杂 化 轨 道 是 由
谢谢观赏!
Thanks!
2.杂化轨道类型和空间结构 (1)sp 杂 化 ——_____直__线_____ 形 : sp 型 杂 化 轨 道 是 由 ____1_个___s ____轨道和____1_个___p____轨道组合而成的,每个 sp 杂化
轨道含有12p 和12s 的成分,轨道间的夹角为___1_8_0_°______。
1.杂化轨道 (1)碳原子的电子排布式为___1_s_2_2_s_22_p_2__,当 2s 的一个电子被 激发到 2p 空轨道后,电子排布式为___1_s2_2_s_1_2_p_3__。
(2)在外界条件影响下,原子内部能量___相__近_______的原子轨 道_重__新__组__合__形__成__新__的__原__子__轨__道_____的过程叫做原子轨道的杂化, 重 新 组 合 后 的 新 的 原 子 轨 道 , 叫 做 杂__化__原__子__轨__道__ , 简 称 __杂__化__轨__道____。
解析:同一能层上 s 轨道与 p 轨道的能量差异不是很大,相互杂 化的轨道的能量差异也不能过大,A 项正确;同种类型的杂化轨道能 量相同,B 项正确;sp2 杂化轨道是由 1 个 s 轨道与 2 个 p 轨道杂化而 成的,C 项正确;sp2 杂化轨道最多可形成 3 个 σ 键,D 项错误。

选修3物质结构与性质-杂化轨道理论

选修3物质结构与性质-杂化轨道理论

⑵ C2H4分子的形成和空间构型
sp2杂化:乙烯
思考:苯中碳原子是以?杂化(叙述)
⒊sp杂化
BeCl2分子的形成和空间构型
Be的电子排布:?
由1个s轨道和1个p轨道混杂并重新组合成2个 能量与形状完全相同的轨道。
为使轨道间的排斥能最小,轨道间的夹角 为1800 。当2个sp杂化轨道与其他原子轨道重 叠成键后就会形成直线型分子。
杂 化 轨 道 理 论
杂化轨道理论简介
成分子时,价层轨道中能量相近的“轨道”会 发生重组,形成新的原子轨道,这个过程称“杂化”, 新的原子轨道称“杂化轨道”。 2.杂化前后原子“轨道”总数不变,杂化后轨道伸展 方向,形状,能量与原轨道相比发生改变,所得新轨道 成分,电子云形状,能量一样,且更有利于成键。 3.杂化轨道用于:形成δ键或容纳自身孤对电子 4.杂化理论认为:在形成分子时,通常存在激发,杂 化和轨道重叠等过程。
科学探究:
乙烯:平面形分子, 其中键角为120 °
乙炔:直线形分子, 其中键角为180 °
试用杂化轨道理论分析乙烯和乙炔分子的成键 情况。
注意:
杂化轨道形成σ键 , σ键的夹角决定了分子的构型 一般未杂化的p轨道形成π键
一般说在有机化合物中不同的C原子往往采取不同的 杂化方式: 1.C原子生成四个σ键 时,采取sp3杂化 2. C原子生成三个σ键 时,采取sp2杂化 (C=C) 3.C原子生成两个σ键 时,采取sp杂化 (-C≡C-)
2 ⒉sp 杂化
⑴ BF3的形成和空间构型 B的电子排布:?
由1个s轨道和2个p轨道混杂并重新组合成3个 能量与形状完全相同的轨道。
为使轨道间的排斥能最小,3个sp2杂化轨道 呈正三角形分布,夹角为1200。当3个sp2杂化轨道 分别与其他3个相同原子的轨道重叠成键后,就会 形成平面三角形构型的分子。

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

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
一 二
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知识梳理
重难聚焦
典例透析
(2)配合物的形成举例:
实验操作 实验现象 有关离子方程式 Cu2++2NH3· H2O 滴加氨水后,试管中 Cu(OH) ↓+2NH + 2 4 首先出现蓝色沉淀, Cu(OH)2+4NH3 氨水过量后沉淀逐 [Cu(NH3)4]2++2OH渐溶解,滴加乙醇后 2[Cu(NH3)4]2++SO4 + H2O 析出深蓝色晶体 [Cu(NH3)4]SO4· H2O↓ —
-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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典例透析
2.配位化合物 (1)定义:通常把金属离子(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称为配位化合物。如[Cu(H2O)4]2+中 Cu2+称为中心离子,H2O称为配体,4称为配位数。
-7-
第二课时 杂化轨道理论 与配合物理论简介
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第二课时
杂化轨道理论与配合物理论简介
-1-
第二课时 杂化轨道理论 与配合物理论简介
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典例透析
1.能利用杂化轨道理论判断分子的立体构型。 2.能说出配位键的形成条件,了解配位化合物及其应用。
-2-
第二课时 杂化轨道理论 与配合物理论简介
一 二
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典例透析
一、杂化轨道理论简介 1.轨道杂化与杂化轨道 (1)轨道的杂化。 原子内部能量相近的原子轨道重新组合形成与原轨道数相等的 一组新轨道的过程。 (2)杂化轨道。 杂化后形成的新的能量相同的一组原子轨道。

高中化学 2.2.2 杂化轨道理论(人教版选修3

高中化学 2.2.2 杂化轨道理论(人教版选修3

高中化学 2.2.2 杂化轨道理论(人教版选修3练基础落实知识点1 杂化轨道1.下列有关杂化轨道的说法不正确的是( )A.原子中能量相近的某些轨道,在成键时能重新组合成能量相等的新轨道B.轨道数目杂化前后可以相等,也可以不等C.杂化轨道成键时,要满足原子轨道最大重叠原理、最小排斥原理D.杂化轨道可分为等性杂化轨道和不等性杂化轨道2.关于原子轨道的说法正确的是( )A.凡是中心原子采取sp3杂化方式成键的分子其几何构型都是正四面体B.CH4分子中的sp3杂化轨道是由4个H原子的1s轨道和C原子的2p轨道混合起来而形成的C.sp3杂化轨道是由同一个原子中能量相近的s轨道和p轨道混合起来形成的一组能量相近的新轨道D.凡AB3型的共价化合物,其中心原子A均采用sp3杂化方式成键3.根据价层电子对互斥理论及原子的杂化理论判断NF3分子的空间构型和中心原子的杂化方式为( )A.直线形sp杂化 B.三角形sp2杂化C.三角锥形sp2杂化 D.三角锥形sp3杂化知识点2 利用杂化轨道判断分子的空间构型4.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NH3C.BeCl2与BF3 D.C2H2与C2H45.下列说法中正确的是( )A.PCl3分子是三角锥形,这是因为磷原子是sp2杂化的结果B.sp3杂化轨道是由任意的1个s轨道和3个p轨道混合形成的4个sp3杂化轨道C.中心原子采取sp3杂化的分子,其几何构型可能是四面体形或三角锥形或V形D.AB3型的分子空间构型必为平面三角形6.下列分子的空间构型可用sp2杂化轨道来解释的是( )①BF3②CH2===CH2③④CH≡CH⑤NH3⑥CH4A.①②③ B.①⑤⑥ C.②③④ D.③⑤⑥7.下列推断正确的是( )A.BF3为三角锥形分子B.NH+4的电子式为,离子呈平面正方形结构C.CH4分子中的4个C—H键都是氢原子的1s轨道与碳原子的2p轨道形成的s—p σ键D.CH4分子中的碳原子以4个sp3杂化轨道分别与4个氢原子的1s轨道重叠,形成C—H σ键8.下列分子中的中心原子的杂化方式为sp杂化,分子的空间结构为直线形且分子中没有形成π键的是( )A.CH≡CH B.CO2 C.BeCl2 D.BF3练综合拓展9.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.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10.苯分子(C6H6)为平面正六边形结构,下列有关苯分子的说法错误的是( )①苯分子中的中心原子C的杂化方法为s p2杂化②苯分子内的共价键键角为120°③苯分子中的共价键的键长均相等④苯分子的化学键是单、双键相交替的结构A.①② B.①③ C.②③ D.③④11.下列关于苯分子的性质描述错误的是( )A.苯分子呈平面正六边形,六个碳碳键完全相同,键角皆为120°B.苯分子中的碳原子采取sp2杂化,6个碳原子中未参与杂化的2p轨道以“肩并肩”形式形成一个大π键C.苯分子中的碳碳键是介于单键和双键之间的一种特殊类型的键D.苯能使溴水和酸性KMnO4溶液褪色12.如图是乙烯分子的模型,对乙烯分子中的化学键分析正确的是( )A.sp2杂化轨道形成σ键、未杂化的2p轨道形成π键B.sp2杂化轨道形成π键、未杂化的2p轨道形成σ键C.C—H之间是sp2形成的σ键,C—C之间是未能参加杂化的2p轨道形成的π键D.C—C之间是sp2形成的σ键,C—H之间是未参加杂化的2p轨道形成的π键13.甲醛分子的结构式为,下列描述正确的是( )A.甲醛分子中有4个σ键B.甲醛分子中的C原子为sp3杂化C.甲醛分子中的O原子为sp杂化D.甲醛分子为平面三角形,有一个π键垂直于三角形平面14.在BrCH===CHBr分子中,C—Br键采用的成键轨道是( )A.sp—p B.sp2—s C.sp2—p D.sp3—p15.化合物YX2、ZX2中X、Y、Z都是前三周期元素,X与Y同周期,Y与Z同主族,Y元素的最外层p轨道上的电子数等于前一电子层电子总数;X原子最外层的p轨道中有一个轨道填充了2个电子。

高中化学选修三(人教)第二章第二节--杂化轨道

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。

高中化学选修三杂化轨道理论简介

高中化学选修三杂化轨道理论简介

杂化轨道理论简介思考: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 ?一.杂化轨道理论1.概念:在形成分子时,在外界条件影响下若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的过程叫做原子轨道的杂化,所形成的新轨道就称为杂化轨道。

2.杂化条件:(1)参与参加杂化的各原子轨道能量要相近(同一能级组或相近能级组的轨道);(2)只有在形成分子的过程中才能会发生杂化。

3、杂化轨道特点(1)杂化轨道前后轨道总数不变,形状发生改变,一头大,一头小,杂化后各轨道能量相同。

(2)杂化轨道成键时同样遵循互斥理论,满足化学键间排斥力最小,故杂化轨道之间在空间内尽可能远离,呈立体对称结构。

(3)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。

未参与杂化的P轨道可用于形成π键。

(4)一个轨道不管有没有电子,只要符合杂化的条件就可能参与杂化。

4、杂化轨道形成过程(1)sp3杂化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 °28,。

空间构型为正四面体型。

价层电子对数为4的中心原子采用sp3杂化方式(2)sp2杂化sp2杂化:1个s 轨道与2个p 轨道进行的杂化,形成3个sp2 杂化轨道。

每个sp2杂化轨道的形状也为一头大,一头小,含有1/3 s 轨道和2/3 p 轨道的成分,每两个轨道间的夹角为120°,呈平面三角形。

例:用杂化轨道理论分析乙烯的杂化类型及分子空间构型?杂化轨道只能形成σ键或容纳未参与成键的孤电子对,不能形成π键;未参与杂化的p轨道可用于形成π键。

例:苯环的结构1.苯环中的碳均是以sp2杂化成夹角为1200三个sp2杂化轨道.2.苯环中六个碳之间形成6个σ键,每个碳与氢形成1个σ键.3.苯环中六个碳中未杂化的P轨道彼此形成一个大π键.4.形成大π键比一般的π键更稳定,因此苯环体现特殊的稳定性(3)sp杂化sp杂化:1个s 轨道与1个p 轨道进行的杂化,形成2个sp杂化轨道。

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练习: 1、分析BeF2中的Be和NF3中N的杂化轨道类型及用杂
化轨道理论分析它们的空间构型。
2、指出下列分子或离子中的分子的路易斯结构式及杂化 轨道的类型
A、CO2中的C_____ ________ B、BF3中的B_____ ________ C、CCl4中的C_____ _______ D、NH3中的N______ ________
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
分析思考
1、写出C原子电子排布的轨道表示式,并由此推 测:CH4分子的C原子有没有可能形成四个共价 键?怎样才能形成四个共价键?
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?
3、下列微粒中心元素以sp3杂化的是(B)
A.ICl4- B.ClO4- C.BrF4+ D.SF4
4.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
3.写出下列分子的路易斯结构式并指出 中心原子可能采用的杂化轨道类型,并 预测分子的几何构型
如何才能使CH4分子中的C原子与 四个H原子形成完全等同的四个共价键呢?
三、杂化轨道理论简介
2p
2p
2s
激发
2s
C的基态
激发态
H
C H
H
109°28’
H
正四面体形 sp3 杂化态
三、杂化轨道理论简介
1.要点: 混杂时保持轨道总数不变 轨道的方向发生改变
2.杂化类型及特点
a SP3杂化 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,夹角109°28’
3个sp2 杂化轨道
1200
4个sp3 杂化轨道
1090 28’
空间 构型
直线
正三角形
正四面体

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
★注意:杂化轨道只用于形成σ键或者用来容纳 孤对电子
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
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 C.BeCl2与BF3
B.CH4与NH3 D.C2H2与C2H4
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 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
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
代表物 杂化轨道数 杂化轨道类型 分子结构
CO2
CH2O
CH4 SO2 NH3 H2O
0+2=2
0+3=3 0+4=4 1+2=3 1+3=4 2+2=4
sp
直线形
sp2
平面三角形
sp3
正四面体
sp2
V形
sp3
三角锥形
sp3
V形
路易斯结构式
分子有用于形成共价键的键合电子(成键电子)和
(1)PCl3 (2)BCl3 (3)CS2 (4) C12O
谢谢观赏!
2020/11/5
22
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。
b SP2杂化 由1个s轨道和2个p轨道混杂并重新组合成3个
能量与形状完全相同的轨道,夹角120°
能否解释乙烯分子的结构?
由1个s轨道和2个p轨道混杂并重新组合成3个 能量与形状完全相同的轨道。未参与杂化的P轨 道,可用于形成π键
c SP杂化 由1个s轨道和1个p轨道混杂并重新组合成2个能 量与形状完全相同的轨道,夹角180°
能否解释乙炔分子的结构?
三种SP杂化轨道的比较
杂化 类型
sp
sp2
sp3
参与杂化的 原子轨道
1个
s
+
1个p
1个s + 2个p 1个s + 3个p
杂化 轨道数
杂化轨道 间夹角
2个sp 杂化轨道
1800
未用于形成共价键的非键合电子,又称“孤对电子”,
用短横线表示键合电子,用小黑点来表示孤对电子。
例如,水、氨、乙酸、氮分子的路易斯结构式可以表
示为:
..
..
H
.. O . . H
H
O . . H
H
N H
HH
C H
C.O . ..
..N N..
科学探究Байду номын сангаас
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
高中化学 选修三 杂化轨道 理论
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
HCN
SO2 NH2- BF3 H3O+ SiCl4 CHCl3 NH4+ SO42-
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
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