高二化学分子的空间构型课件
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(2)sp3 杂化轨道的空间指向 碳原子的 4 个 sp3 杂化轨道指向_正__四__面__体__的__4_个__顶__点__，每个轨 道上都有一个未成对电子。
(3)共价键的形成 碳原子的 4 个__s_p_3_杂__化___轨道分别与 4 个 H 原子的__1_s_轨道重 叠形成 4 个相同的 σ 键。
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下列关于杂化轨道的叙述正确的是( B)
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
例题2. s轨道和p轨道杂化的类型不可能有（ D ） A.sp杂化 B.sp2杂化 C.sp3杂化 D.sp4杂化
例题3. 在乙烯分子中有5个σ键、一个π键，它们分别是（ A ） 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
(2)根据参加杂化的轨道数判断，如2个杂化轨道为sp杂化， 3个杂化轨道为sp2杂化，4个杂化轨道为sp3杂化。
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当杂化轨道中有未参与成键的孤电子对时 由于孤电子对参与互相排斥，会使分子的构型与杂化轨道的形状有所区别。 如氨分子中氮原子的 sp3 杂化轨道有 1 个由孤电子对占据 氨分子不呈正四面体构型，而呈三角锥型。 如水分子中氧原子的 sp3 杂化轨道有 2 个是由孤电子对占据的， 其分子不呈正四面体构型，而呈 V 形
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(2)sp2 杂化轨道的空间指向
硼原子的 3 个 sp2 杂化轨道指向_平__面__三_角__形__的__三_个__顶__点___，3 个 sp2 杂化轨道间的夹角为_1_2_0_°____。
(3)共价键的形成
硼原子的 3 个__s_p_2杂__化____轨道分别与 3 个氟原子的 1 个 2p 轨道
重叠，形成 3 个相同的 σ 键。 (4)BF3 分子的空间构型
BF3 分子的空间构型为_平_面__三__角__形__，键角为_1_2_0_°____。
10
参照刚才学习的CH4和BF3的形成过程的方法 且BeCl2为直线型分子 推测的BeCl2形成过程
（三）sp 杂化轨道（以气态BeCl2的形成为例）
有关苯分子中的化学键描述正确的是（ BC） A．每个碳原子的sp2杂化轨道中的其中一个形成大π键 B．每个碳原子的未参加杂化的2p轨道形成大π键 C．碳原子的三个sp2杂化轨道与其它原子形成三个σ键 D．碳原子的未参加杂化的2p轨道与其它原子形成σ键
H C N O Fe
原子序数依次递增的A、B、C、D、E五种元素，其中只有E是第四周期元素，A 的一种核素中没有中子，B原子基态时最外层电子数是其内层电子数的2倍，D 原子基态时2p原子轨道上有2个未成对的电子，E元素的原子结构中3d能级上未 成对电子数是成对电子数的2倍。回答下列问题：
杂化类型 sp3 sp2 sp
杂化轨道 数目
4
3
2
杂化轨道 间夹角
109.5°
空间构型 正四面体
120° 平面三角形
180°
直线型
实例
CH4 CH3-CH3
BF3 CH2=CH2
BeCl2 HC≡CH
判断杂化类型的方法
(1)根据分子或离子的立体结构判断，如直线形为sp杂化， 平面形为sp2杂化，四面体为sp3杂化。
(4)CH4 分子的空间构型 CH4 分子为空间正__四__面__体__结构，分子中 C—H 键之间的夹角都是 ___1_0_9_._5_°____。
6
（二）sp2杂化轨道（以BF3的形成为例）
120°
z
z
z
z
y
y
y
y
x
x
x
x
2p 2s
B
2p 2s
2p sp2
2．sp2 杂化与 BF3 分子的空间构型 (1)sp2 杂化轨道的形成 硼原子 2s 轨道上的 1 个电子进入 2p 轨道。1 个 2s 轨 道和__2_个_2p 轨道发生杂化，形成能量相等、成分相同 的__3个__sp2 杂化轨道。
（一）sp3杂化轨道（以CH4的形成为例）
z
z
109.5z°
z
y
x
x
y
y
x
x
2s
2p
2s
2p
sp3
C
一、杂化轨道理论与分子的空间构型 1．sp3 杂化与 CH4 分子的空间构型 (1)杂化轨道的形成 碳原子 2s 轨道上的 1 个电子进入 2p 空轨道，_1_个__2s 轨道 和__3个__2p 轨道“混合”，形成__能__量__相_等__、_成__分_相__同___的 4 个 sp3 杂化轨道。
高二化学名师课程
分子的空间构型
分子的空间构型
问题探究1: C
2s
2p
C原子与H原子结合形成的分子为什么是CH4，而 不是CH2？ CH4分子为什么具有正四面体的空间构型（键长、 键能、键角均相同）？
杂化轨道理论： 原子在形成分子时，由于原子间相互作用的影响，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，这种重新组合的过程称为杂化，所形成的新 的原子轨道称为杂化轨道。
两个 sp 杂化轨道呈_直__线_形__，其夹角为_1_8_0_°____。
(3)共价键的形成
Be 原子的 2 个 sp 杂化轨道分别与 2 个 Cl 原子的 1 个_3_p__轨道 重叠形成_2_个__相同的 σ 键。
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问题探究2: 书上P69问题与解决
例题1. 下列关于杂化轨道说法错误的是（ AD ） A.所有原子轨道都参与杂化 B.同一原子中能量相近的原子轨道参与杂化 C.杂化轨道能量集中，有利于牢固成键 D.杂化轨道中一定有一个电子
z
z 180° z
z
y
y
y
y
x
x
x
x
2s
2p
Be
2p 2s
2p sp
3．sp 杂化与 BeCl2 分子的空间构型 (1)杂化轨道的形成 Be 原子 2s 轨道上的 1 个电子进入 2p 轨道，1 个 2s 轨道和 1 个
2p 轨道发生杂化，形成能量相等、成分相同的_2_个 sp 杂化轨道。
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(2)sp 杂化轨道的空间指向
(2)sp3 杂化轨道的空间指向 碳原子的 4 个 sp3 杂化轨道指向_正__四__面__体__的__4_个__顶__点__，每个轨 道上都有一个未成对电子。
(3)共价键的形成 碳原子的 4 个__s_p_3_杂__化___轨道分别与 4 个 H 原子的__1_s_轨道重 叠形成 4 个相同的 σ 键。
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下列关于杂化轨道的叙述正确的是( B)
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
例题2. s轨道和p轨道杂化的类型不可能有（ D ） A.sp杂化 B.sp2杂化 C.sp3杂化 D.sp4杂化
例题3. 在乙烯分子中有5个σ键、一个π键，它们分别是（ A ） 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
(2)根据参加杂化的轨道数判断，如2个杂化轨道为sp杂化， 3个杂化轨道为sp2杂化，4个杂化轨道为sp3杂化。
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当杂化轨道中有未参与成键的孤电子对时 由于孤电子对参与互相排斥，会使分子的构型与杂化轨道的形状有所区别。 如氨分子中氮原子的 sp3 杂化轨道有 1 个由孤电子对占据 氨分子不呈正四面体构型，而呈三角锥型。 如水分子中氧原子的 sp3 杂化轨道有 2 个是由孤电子对占据的， 其分子不呈正四面体构型，而呈 V 形
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(2)sp2 杂化轨道的空间指向
硼原子的 3 个 sp2 杂化轨道指向_平__面__三_角__形__的__三_个__顶__点___，3 个 sp2 杂化轨道间的夹角为_1_2_0_°____。
(3)共价键的形成
硼原子的 3 个__s_p_2杂__化____轨道分别与 3 个氟原子的 1 个 2p 轨道
重叠，形成 3 个相同的 σ 键。 (4)BF3 分子的空间构型
BF3 分子的空间构型为_平_面__三__角__形__，键角为_1_2_0_°____。
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参照刚才学习的CH4和BF3的形成过程的方法 且BeCl2为直线型分子 推测的BeCl2形成过程
（三）sp 杂化轨道（以气态BeCl2的形成为例）
有关苯分子中的化学键描述正确的是（ BC） A．每个碳原子的sp2杂化轨道中的其中一个形成大π键 B．每个碳原子的未参加杂化的2p轨道形成大π键 C．碳原子的三个sp2杂化轨道与其它原子形成三个σ键 D．碳原子的未参加杂化的2p轨道与其它原子形成σ键
H C N O Fe
原子序数依次递增的A、B、C、D、E五种元素，其中只有E是第四周期元素，A 的一种核素中没有中子，B原子基态时最外层电子数是其内层电子数的2倍，D 原子基态时2p原子轨道上有2个未成对的电子，E元素的原子结构中3d能级上未 成对电子数是成对电子数的2倍。回答下列问题：
杂化类型 sp3 sp2 sp
杂化轨道 数目
4
3
2
杂化轨道 间夹角
109.5°
空间构型 正四面体
120° 平面三角形
180°
直线型
实例
CH4 CH3-CH3
BF3 CH2=CH2
BeCl2 HC≡CH
判断杂化类型的方法
(1)根据分子或离子的立体结构判断，如直线形为sp杂化， 平面形为sp2杂化，四面体为sp3杂化。
(4)CH4 分子的空间构型 CH4 分子为空间正__四__面__体__结构，分子中 C—H 键之间的夹角都是 ___1_0_9_._5_°____。
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（二）sp2杂化轨道（以BF3的形成为例）
120°
z
z
z
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y
y
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2p 2s
B
2p 2s
2p sp2
2．sp2 杂化与 BF3 分子的空间构型 (1)sp2 杂化轨道的形成 硼原子 2s 轨道上的 1 个电子进入 2p 轨道。1 个 2s 轨 道和__2_个_2p 轨道发生杂化，形成能量相等、成分相同 的__3个__sp2 杂化轨道。
（一）sp3杂化轨道（以CH4的形成为例）
z
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109.5z°
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x
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2s
2p
2s
2p
sp3
C
一、杂化轨道理论与分子的空间构型 1．sp3 杂化与 CH4 分子的空间构型 (1)杂化轨道的形成 碳原子 2s 轨道上的 1 个电子进入 2p 空轨道，_1_个__2s 轨道 和__3个__2p 轨道“混合”，形成__能__量__相_等__、_成__分_相__同___的 4 个 sp3 杂化轨道。
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分子的空间构型
分子的空间构型
问题探究1: C
2s
2p
C原子与H原子结合形成的分子为什么是CH4，而 不是CH2？ CH4分子为什么具有正四面体的空间构型（键长、 键能、键角均相同）？
杂化轨道理论： 原子在形成分子时，由于原子间相互作用的影响，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，这种重新组合的过程称为杂化，所形成的新 的原子轨道称为杂化轨道。
两个 sp 杂化轨道呈_直__线_形__，其夹角为_1_8_0_°____。
(3)共价键的形成
Be 原子的 2 个 sp 杂化轨道分别与 2 个 Cl 原子的 1 个_3_p__轨道 重叠形成_2_个__相同的 σ 键。
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问题探究2: 书上P69问题与解决
例题1. 下列关于杂化轨道说法错误的是（ AD ） A.所有原子轨道都参与杂化 B.同一原子中能量相近的原子轨道参与杂化 C.杂化轨道能量集中，有利于牢固成键 D.杂化轨道中一定有一个电子
z
z 180° z
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y
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x
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2s
2p
Be
2p 2s
2p sp
3．sp 杂化与 BeCl2 分子的空间构型 (1)杂化轨道的形成 Be 原子 2s 轨道上的 1 个电子进入 2p 轨道，1 个 2s 轨道和 1 个
2p 轨道发生杂化，形成能量相等、成分相同的_2_个 sp 杂化轨道。
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(2)sp 杂化轨道的空间指向