新教材2020-2021学年化学人教版(2019)选择性必修2学案：2.2.第2课时 杂化轨道理论

第2课时杂化轨道理论

课程目标

1．了解杂化轨道理论的基本内容。

2．能根据杂化轨道理论判断简单分子或离子的空间构型。

图说考点

空间构型判断—杂化轨道理论——杂化方式判断

基础知识

[新知预习]

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______轨道和三个______轨道发生混杂，形成四个能量相同、方向不同的______杂化轨道。四个______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—Hσ键是等同的。可表示为

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 ________ ________ ________ n p ________ ________ ________

杂化轨道数目________ ________ ________ 杂化轨道

间的夹角________ ________ ________

杂化轨道示意

图

立体构型________ ________ ________

实例BeCl2、CO2BCl3、BF3CF4、SiCl4 [即时性自测]

1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)

(1)杂化轨道与参与杂化的原子轨道的数目相同，但能量不同。()

(2)杂化轨道间的夹角与分子内的键角不一定相同。()

(3)凡是中心原子采取sp3杂化轨道成键的分子其立体构型都是正四面体形。()

(4)凡AB3型的共价化合物，其中心原子A均采用sp3杂化轨道成键。()

(5)根据中心原子的价层电子对数，一般可以确定其杂化方式以及VSEPR模型。()

2．下列分子的键角为109°28′的是()

A．CCl4B．NH3

C．H2O D．P4

3．下列分子的立体构型，可以用sp杂化方式解释的是() A．HCl B．BeCl2

C．BCl3D．CCl4

4．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

技能素养

提升点杂化轨道理论及其应用

[例]完成下表中的空白

粒子中心原子中心原子杂VSEPR模空间结

2．杂化轨道类型

(1)sp3杂化：同一个原子中能量相近的一个n s轨道与三个n p 轨道进行混合重新组四个新的原子轨道，即sp3杂化轨道。如CH4分子中sp3杂化轨道形成示意图：

(2)sp2杂化：同一个原子中能量相近的一个n s轨道与两个n p 轨道进行杂化组合成三个新的sp2杂化轨道。如C2H4分子中sp2杂化轨道形成示意图：

(3) sp1杂化：同一个原子中能量相近的一个n s轨道与一个n p 轨道进行杂化组合成两个新的sp1杂化轨道。如C2H2分子中sp1杂化轨道形成示意图：

3.用杂化轨道理论解释典型分子的空间构型

(1)NH3分子的空间构型

在形成NH3分子时，氮原子的2s和2p原子轨道发生了sp3杂化，形成四个sp3杂化轨道，但NH3分子中只有三个轨道中的未成对电子分别与H原子的1s电子形成σ键，另一个轨道中有一对

形成性自评

1.下列关于杂化轨道的说法错误的是()

A.同一原子中能量相近的原子轨道参与杂化

B.轨道数目杂化前后可以相等，也可以不等

C.杂化轨道能量集中，有利于牢固成键

D.CH4分子中两个sp3杂化轨道的夹角为109°28′

2.下列分子中的中心原子杂化轨道的类型相同的是()

A.C2H2与C2H4B．CO2与SO2

C.CH4与NH3D．BeCl2与BF3

3.下列对乙烯分子中化学键的分析正确的是()

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杂化轨道形成的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杂化轨道形成的σ键，C、H之间是未能

不积跬步无以至千里，不积小流无以成江海。