第二节共价键与分子空间构型
ez共价键与分子的空间构型
分子的 极性
小结： 小结：
NH 3
H
2p
N H H
sp 3杂化
2s 2s
O
H 2O
H H3
2p 2s
sp 杂化
sp
3
O H H
提示： 提示：
非中心原子： 、 、 、 非中心原子：Cl、F、Br、I=H 中心原子：同主族的可以互换 中心原子： （如N=P、S=O等） 、 等 通常双原子分子中没有发生杂化
课堂练习
写出下列分子的的杂化轨道类型及空间构型 NH3、BeCl2、PCl3、BF3、CS2 、 H2O、Cl2O 、SiCl4、CH3F、NI3 、 、
Cl
Cl
Cl
Cl
共用电子对 2个Cl原子吸引电子的能力相同，共用电 个 原子吸引电子的能力相同， 原子吸引电子的能力相同 子对不偏向任何一个原子， 子对不偏向任何一个原子，整个分子的 电荷分布均匀， 电荷分布均匀，∴为非极性分子
只含有非极性键的分子因为共用电 只含有非极性键的分子因为共用电 子对无偏向， 分子是非极性分子 子对无偏向，∴分子是非极性分子
2．苯分子的空间结构
碳原子的p轨道
杂化轨道理论解释苯分子的结构： 杂化轨道理论解释苯分子的结构：
C为SP2杂化 为 C-C (sp2-sp2 ) ; C-H (sp2-s ) 所有原子（ 个 所有原子（12个）处于同一平面 分子中6个碳原子未杂化的 轨道 分子中 个碳原子未杂化的2P轨道 个碳原子未杂化的 上的未成对电子重叠结果形成了 一个闭合的、环状的大 键 一个闭合的、环状的大π键 形成的π电子云像两个连续的面包圈，一个位于平面上面， 形成的 电子云像两个连续的面包圈，一个位于平面上面， 电子云像两个连续的面包圈 一个位于平面下面，经能量计算，这是一个很稳定的体系。 一个位于平面下面，经能量计算，这是一个很稳定的体系。
高三化学课件2.2共价键与分子的空间构型
看图整第理16 页
巴斯德实验室合成的有机物酒石酸盐 并制得手性机物酒石酸盐
共价键与分子的空间构型
看图整第理17 页
2、手性分子 (1)手性异构体
具有完全相同的组成和原子排列的一对分子，如同左右手一样互为镜
像，却在三维空间里不能重叠，互称手性异构体
左右手不能重叠互为镜像
• (1)若将三种分子分别绕 C1、C2、C3 轴旋转一定角度后可与原分子重合 ，C1、C2、C3 分别为相应分子的对称轴。
共价键与分子的空间构型
1、分子的对称性
• (2)甲烷分子中碳原子和其中两个氢原子所构成的平面为甲烷分子的对称面。
• (3)依据对称轴的旋转或借助对称面的反映能够复原的分子称为对称分子，分子 所具有的这种性质称为对称性。
第 28 页
• 4、对物质性质的影响 • (1) 熔、沸点：在相对分子质量相同的情况下，极性分子构成的物质
比非极性分子构成的物质沸点高，如沸点：N2 < CO。 • (2) 溶解性：极性分子易溶于极性溶剂(如水)，非极性分子易溶于非
极性溶剂(如四氯化碳)，这就是相似相溶原理中的一种类型。
共价键与分子的空间构型
3、分子的极性 (2)判断方法 ①双原子分子
共价键的极性 分子空间构型
取决于成键原子之间的共价键是否有极性
决定分子极性
A-B型分子(HCl )：异核双原子分子都是极性分子 A-A型分子(Cl2)：同核双原子分子是非极性分子 同核多原子分子也有非极性分子，如：P4，C60、S8 、B12
特别注意：O3（V型）是极性分子
总结感第悟29 页
课时小结
1、手性碳原子的“一个不同” 连接C原子的四个基团或原子各不相同。
2020-2021学年高二化学鲁科版(2019)选择性必修2第二章第2节共价键与分子的空间结构
第一课时1.下列分子中中心原子采取的杂化方式为sp杂化,空间构型为直线形且分子中没有形成π键的是( )A.CH≡CHB.CO2 C.BeCl2D.BF32.下列分子的空间构型可用sp2杂化轨道来解释的是( )①BF3②CH2CH2③④CH≡CH⑤NH3⑥CH4A.①②③B.①⑤⑥C.②③④D.③⑤⑥3.丙酮是重要的有机合成原料,其结构简式为,中间的碳原子和两边的碳原子分别采用的杂化方式是( )A.sp2、sp2B.sp3、sp3C.sp2、sp3D.sp、sp34.氯化亚砜(SOCl2)是一种很重要的化学试剂,可以作为氯化剂和脱水剂。
下列关于氯化亚砜分子的空间构型和中心原子(S)采取的杂化方式的判断正确的是( )A.三角锥形、sp3B.角形、sp2C.平面三角形、sp2D.三角锥形、sp25.三氯化砷为腐蚀物品,毒性分级是高毒。
据价电子对互斥理论及杂化轨道理论可判断出AsCl3分子的空间构型和中心原子的杂化方式分别为( )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6.对二氧化硫和二氧化碳的说法中正确的是( )A.中心原子杂化方式不同,分别是sp2和sp杂化B.中心原子都采取sp杂化C.硫原子和碳原子上都没有孤电子对D.SO2为角形结构,CO2为直线形结构7.化学研学活动中下列同学用价层电子对互斥理论(VSEPR)进行的预测正确的是( )A.同学甲认为SO2、CS2、HI都是直线形的分子B.同学乙认为BF3键角为120°,SnBr2键角大于120°C.同学丙认为COCl2、BF3、SO3都是平面三角形的分子D.同学丁认为PCl3、NH3、PCl5都是三角锥形的分子8.下列微粒中,中心原子价电子对的空间构型为四面体且微粒空间构型为角形的是( )A.NB.PH3C.H3O+ D.OF29.磷不仅在地壳中分布广泛,也存在于动植物体内,是动植物不可缺少的元素之一。
选修3第2章第2节第1课时 一些典型分子的空间构型
碳原子的其他杂化类型sp2杂化
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↓
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Hale Waihona Puke 目导航杂化轨道只能形成σ键 或容纳未成键的孤电 子对，不能形成π键
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苯分子的空间构型
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苯分子的空间构型 根据杂化轨道理论，形成苯分子时每个碳原子的价电子原子轨道发生 _s_p_2杂化(如 s、px、py)，由此形成的三个 sp2 杂化轨道在同一平面内。这样， 每个碳原子的两个 sp2 杂化轨道上的电子分别与邻近的两个碳原子的 sp2 杂化轨道上的电子配对形成 σ 键，于是六个碳原子组成一个正六边形 的 碳环；每个碳原子的另一个 sp2 杂化轨道上的电子分别与一个氢原子的 1s 电子配对形成 σ 键。与此同时，每个碳原子的一个与碳环平面垂直的未参
一不变：轨道数目不变 3、只有原子形成分子时才会发生轨道杂化，单个原子是不会杂化的 4、只有能量相近的轨道才会相互杂化
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如何确定某原子成键时的杂化类型？
ABn型分子或离子
杂化轨道数=中心原子 的价层电子对数
杂化类型
sp 1
sp 2
sp 3
中心原子的价层电
？
？
？
子对中数心原子采取s_p__2_杂化,形成的__分__子一定是平面__三__角形吗？
杂化轨道的数目
__2__
杂化轨道间的夹角 __1_8__0__°__
_3___ __1_2__0_°___
4____ 10__9_._5__°___
空间构型
__直__线__型___ 平_面__三___角__形___ 正四__面__体__型_____
实例
C O 2、C 2H 2
2-2-1 共价键与分子的立体结构
学案编号：08第二节共价键与分子的立体结构（第1课时）2011年3月9日班级__________ 姓名__________【学习目标】1、理解杂化轨道理论的主要内容，掌握三种主要的杂化轨道类型；2、学会用杂化轨道原理解释常见分子的成键情况与空间构型【学习重难点】重点：1杂化轨道类型2用杂化轨道原理解释常见分子的成键情况与空间构型难点：1杂化轨道类型2用杂化轨道原理解释常见分子的成键情况与空间构型【学案导学过程】回顾：1、写出C原子的电子排布式并画出轨道表示式2、共价键决定原子的结合方式，决定分子的空间构型吗？（一）甲烷分子的形成及立体构型1、为了解释甲烷的空间构型鲍林提出了什么理论？2、什么是杂化轨道？3、轨道杂化的结果是什么？4、总结杂化轨道类型，分子空间构型，实例，解释杂化轨道的形成过程。
5、运用杂化轨道理论解释甲烷，乙炔，乙烯空间构型及成健情况6、氨气分子中的N—H键间的夹角为什么不是90度，也不是109.5度，你能利用所学的杂化理论解释为什么氨气分子的空间构型是三角锥形吗？（二）苯分子的空间构型1、苯能使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色吗？苯中有双键吗？2、请写出苯的分子式和结构简式3、苯分子中碳原子采用的那种杂化方式，碳碳间，碳氢间是如何成键的？4、大π键是如何形成的？【当堂检测】1．在以下的分子或离子中，空间结构的几何形状不是三角锥形的是（）A．NF3B．CH3-C．BF3D．H3O+2．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（）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．氨气分子是极性分子而甲烷是非极性分子。
3．下列分子中键角不是1200的是（）A．C2H4B．C6H6C．BF3D．NH34．下列分子的中心原子形成sp2杂化轨道的是（）A．H2O B．NH3 C．C2H4D．CH45．在乙烯分子中有5个σ键、一个π键，它们分别是（）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。
杂化轨道理论-(公开课)
4个s-sp3 σ键
4.中心原子杂化类型判断的一般方法
杂化轨道数 = 中心原子价层电子对数= 中心原子 孤对电子对数＋中心原子结合的原子数
代表物
CO2 CH2O SO2 CH4 NH3 H2O
价层电子对 杂化轨道类型 分子结构
数
0+2=2
sp
直线形
0+3=3 1+2=3 0+4=4 1+3=4 2+2=4
3：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。
(1)PCl3 (2)BCl3 (3)CS2 (4) C12O
4、下列微粒中心元素以sp3杂化的是（ B）
A．ICl4-
B．ClO4-
C．BrF4+ D．SF4
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
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
乙烯（C2H4）分子的形成
2s
2p
2s 激发
2p
杂化 s p 2
2p
↑↑↑ ↑
C的基态
激发态
乙烯分子中碳原子的杂化,描述各个轨道空间位置关系.
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，杂化轨道间夹角为120°。未 杂化p轨道垂直于sp2杂化轨道所在的平面。
选修3 第2章第2节 第1课时一些典型分子的空间构型 课件(49张) (1)
第2章 化学键与分子间作用力
价电子对互斥理论、等电子原理
1．价电子对互斥理论
(1)内容：分子中的中心原子的价电子对——成键电子对和孤电子
对由于相互□1 ________作用，尽可能趋向于彼此远离。
(2)成键电子对数可由分子式确定，等于与中心原子成键的原子数；
中心原子上的孤电子对数＝
中心原子的价电子数－与中心原子结合的原子未成对电子数之和
对数 的空间
空间构 实例
子对数 对数 排列方式
目 构型
型
4
0
正四面 CH4 体 CCl4
4 四面体 3
1
三角锥 NH3 NF3
2
2
V 形 H2O
栏目 导引
第2章 化学键与分子间作用力
杂化类型的判断方法 杂化轨道数＝中心原子形成的 σ 键数＋孤电子对数。sp1 杂化轨 道数为 2，sp2 杂化轨道数为 3，sp3 杂化轨道数为 4。
电子对 成键电
的空间 子对数
构型
孤电子 对数
第2章 化学键与分子间作用力
电子对的 排列方式
分子的 空间构
型
实例
2 直线形 2
0
平面
3
0
3 三角形
2
1
直线形
平面三 角形
BeCl2 CO2 BF3 BCl3
V 形 SnBr2 PbCl2
栏目 导引
第2章 化学键与分子间作用力
电子 电子对
分子的
成键电 孤电子 电子对的
2．根据价电子对互斥理论模型判断分子的空间构型 价电子对互斥理论模型说的是价电子对的空间构型，而分子的 空间构型指的是成键电子对空间构型，不包括孤电子对。 (1)当中心原子无孤电子对时，两者的构型一致； (2)当中心原子有孤电子对时，两者的构型不一致。
2-2-2 共价键与分子的立体结构
第二节共价键与分子的立体结构学案编号：09（第2课时）2011年3月10日班级__________ 姓名__________【学习目标】1使学生了解一些分子在对特性方面的特点，知道手性化学在现代化学领域医药的不对称合成领域中的重大意义。
2使学生会判断简单分子的极性情况，知道分子的空间构型与分子极性的内在关系。
【学习重难点】重点：1、分子在对特性方面的特点2、判断简单分子的极性难点：1、分子在对特性方面的特点2、空间构型与分子极性的内在关系【学案导学过程】一、分子的对称性阅读课本45页，完成下列问题：1、什么是对称分子？什么是对称性？分子的对称性与什么有关？2、什么是手性？什么是手性分子二、分子的极性问：什么是极性分子？非极性分子？举例说明1、双原子分子的极性试分析为什么Cl2是非极性分子？HCl是极性分子？对于双原子分子，键的极性和分子的极性有关吗？2、多原子分子的极性(1)如果组成分子的所有化学键均为非极性键，则分子通常为。
(2)如果组成分子的化学键为极性时，则分子可能是，也可能是。
问：多原子分子的极性与什么有关？练习1：“相似相溶”规律，即非极性溶质一般能溶于非级性溶剂，极性溶质一般能溶于极性溶剂，如NH3易溶于，I2易溶于。
（离子化合物可看作强极性物质）练习2、以下事实中可以用相似相溶原理说明的是（）A. HCl易溶于水B. I2可溶于水C. Cl2可溶于水D. NH3易溶于水【当堂检测】1、下列各组物质中，都是由极性键构成的非极性分子的是（）A、N2和Br2B、NH3和BF3C、CO和CCl4D、CO2和CH42、已知CS2为共价化合物，两个键之间的夹角为180°由此可判断CS2属于（）A、由极性键形成的极性分子B、由极性键形成的非极性分子C、由非极性键形成的极性分子D、由非极性键形成的非极性分子3、下列叙述中正确的是（）A、离子化合物中不可能存在非极性键B、非极性分子中不可能既含极性键又含非极性键C、非极性分子中一定含有非极性键D、不同非金属元素原子之间形成的化学键都是极性键4、下列既有极性键，又有非极性键的非极性分子是（）A、二氧化硫B、四氯化碳C、过氧化氢D、乙炔5、判断XY2型分子是极性分子的主要依据是（）A、分子中存在极性键B、分子中存在离子键C、直线型结构，两个X-Y键的夹角是180°D、不是直线型结构，两个X-Y键的夹角小于180°6、分析下表实验步骤及现象，并完成下列有关题目：（1）出现这种现象的原因是。
第2节 杂化理论和分子空间构型
一、杂化轨道理论 1、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。
14
6
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，形成一个 正四面体构型的分子。
•
1、有时候读书是一种巧妙地避开思考 的方法 。20.1 2.1320. 12.13Sunday, December 13, 2020
•
2、阅读一切好书如同和过去最杰出的 人谈话 。00:5 0:0500: 50:0500 :5012/ 13/2020 12:50:05 AM
•
3、越是没有本领的就越加自命不凡。 20.12.1 300:50: 0500:5 0Dec-20 13-Dec-20
n 中心原子的价电子数＋每个配位原子提供的价电子数 m 2
ⅰ其中，中心原子的价电子数为中心原子的最外层电子数，例如：
B：3，C：4，N：5，O：6，X：7，稀有气体：8
ⅱ配位原子提供电子数的计算方法：
①H、卤素只提供1个共用电子；
② 在形成共价键时，作为配体的氧族可以认为不提供共用电子；
③当氧族原子作为中心原子时,则可以认为提供6电子
大π 键 （离域键） C6H6
思考：1、运用杂化轨道理论解释乙烯、乙炔、苯、 石墨和金刚石中C原子的杂化方式。
石墨的结构图
金刚石的结构图
小结二：含碳物质（有机物、石墨、金刚石等） 中碳原子的杂化方式
4、几种常见分子中心原子杂化类型（NH3、H2O）
N
2.2共价键与分子的空间构型
累
知
B.在ABn分子中A的相对原子质量应小于B的相对原子质
能 巩 固 提 升
量
C.在ABn分子中A原子的所有价电子均参与成键 D.分子中每个共价键的键长应相等
【解析】选C。A.如CH4为非极性分子却含有H原子。
目 录 课 程 目 标 设 置 主 题 探 究 导 学
C.
价电子中有孤对电子，而
名 师 教 学 积
师 教 学 积
别是
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
累
知
能 巩 固 提 升
C.碳氢之间是sp2杂化轨道形成的σ 键，碳碳之间是未 参加杂化的2p轨道形成的π 键
D.碳碳之间是sp2杂化轨道形成的σ 键，碳氢之间是未
参加杂化的2p轨道形成的π 键
累
知
能 巩 固 提 升
面内
目 录 名 课 程 目 标 设 置 主 题 探 究 导 学 师 教 学 积
C.乙烯分子中碳碳双键的键能比乙烷分子中碳碳单键 的键能小 D.乙烯比乙烷活泼，说明碳碳之间的π 键比σ 键键能
累
知
能 巩 固 提 升
小，易发生反应
目 录 课 程 目 标 设 置 主 题 探 究 导 学
成的直线的中央
目 录 名 课 程 目 标 设 置 主 题 探 究 导 学 师
【思路点拨】解答本题应注意以下两点：
教 学 积
累
知
能 巩 固 提 升
目 录 名 课 程 目 标 设 置 主 题 探 究 导 学
【自主解答】选C。NH3为极性分子，应为三角锥形；
师 教 学 积
CCl4为非极性分子，为正四面体形，碳原子位于正四
分子的空间构型与分子性质 PPT课件
2s
2p
激发 2s
2p
正四面体形
C的基态
H
C
H
H
H
激发态
109.5°
sp3 杂化态
等性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： 三个夹角为109 28 ′的正 四面体型形杂化轨道。
等性sp2 杂化
价层电子对数
2
3
4
5
6
电子对排布方式 直线形 平面三角形 四面体 三角锥 八面体
价层电子对互斥理论的应用实例
（一） CH4 的空间构型
在CH4 中，C 有4个电子，4个H 提供4个电子，C 的价 层电子总数为8个，价层电子对为4对 。C 的价层电子对 的排布为正四面体，由于价层电子对全部是成键电子对， 因此 CH4 的空间构型为正四面体。
价层 电子 对数
价层
电子
对排 布
成键 电子 对数
孤对 电子 对数
分子 电子对的排 分子构型 类型 布方式
实例
5
0 AB5
三角双锥 PCl5
4 三角 5 双锥
3
1 AB4 2 AB3
变形四面 体
SF4
T形
ClF3
2
3 AB2
直线形
I
3
价层 价层电 成键 孤对 分子 电子对的排 分子构型 实 例
电子 子对排 电子 电子 类型 布方式
极性分子和非极性分子
极 性 分 子：分子中正负电荷中心不重合，从整个分子来电 荷的分布是不均匀的，不对称的，这样的分子为 极性分子。
非极性分子：分子中正负电荷中心重合，从整个分子来看， 电荷的分布是均匀的，对称的，这样的分子为极 性分子。
【步步高】(新课标)20222022学年高中化学 第2章 第2节 第1课时 一些典型分子的空间构型对
第2节共价键与分子的空间构型第1课时一些典型分子的空间构型学习目标 1.掌握轨道杂化的基本思想，并能用杂化轨道理论判断简单分子共价键的形成和空间构型。
一甲烷分子的空间构型化学式：________，结构式：________________，分子的立体结构模型：二杂化轨道理论1．杂化轨道在外界条件影响下，原子内部能量________的原子轨道重新组合的过程叫做原子轨道的杂化，组合后形成的一组新的原子轨道，叫做________________，简称杂化轨道。
杂化轨道在角度分布上比单纯的s或p轨道在某一方向上更________，从而使它与其他原子的原子轨道重叠的程度更大，形成的共价键更__________。
通常，有多少个原子轨道参加杂化，就形成多少个杂化轨道。
2．杂化轨道的类型杂化类型sp1 sp2 sp3用于杂化的原子轨道数目杂化轨道的数目杂化轨道间的夹角空间构型实例CH≡CHCH4CF41．下列分子的空间构型是正四面体形的是()①CH4②NH3③CF4④SiH4⑤C2H4⑥CO2A．①②③B．①③④C．②④⑤D．①③⑤2．下列分子的空间构型，可以用sp1杂化方式解释的是() A．HCl B．BeCl2 C．PCl3 D．CCl4 3．在BrCH===CHBr分子中，C—Br键采用的成键轨道是() A．sp1—p B．sp3—sC．sp2—p D．sp3—p4．下列分子的中心原子形成sp2杂化轨道的是()A．H2O B．NH3C．C2H4 D．CH45．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．C2H4与C2H2练基础落实知识点一一些典型分子的空间构型1．下列分子中键角最小的是()A．H2O B．CO2 C．BF3 D．CH42．NH3分子空间构型是三角锥形，而CH4是正四面体形，这是因为()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分子中有3个σ键，而CH4分子中有4个σ键知识点二杂化轨道理论3．sp3杂化形成的AB4型分子的空间构型是()A．平面四边形B．四面体形C．四角锥形D．平面三角形4．下列分子中的碳原子采取sp2杂化的是()A．C2H2 B．C2H4C．C3H8 D．CO25．有关甲醛分子的说法正确的是()A．C原子采取sp1杂化B．甲醛分子为三角锥形结构C．C原子采取sp2杂化D．甲醛分子为三角锥形结构6．三氯化磷分子的空间构型是三角锥形而不是平面正三角形，下列关于三氯化磷分子空间构型的叙述，不正确的是()A．PCl3分子中P采用sp3杂化B．PCl3分子中P—Cl键属于极性共价键C．PCl3分子中三个共价键键能键角均相等D．PCl3是非极性分子练方法技巧较复杂分子的空间构型的判断7．下列关于丙烯()的说法不正确的是()A．丙烯分子有8个σ键，1个π键B．丙烯分子中3个碳原子都是sp3杂化C．丙烯分子中存在非极性键D．丙烯分子中3个碳原子不在同一直线上8．下列关于分子结构的叙述中，正确的是()①6个碳原子可能都在一条直线上②6个碳原子不可能都在同一条直线上③6个碳原子可能都在同一平面上④6个碳原子不可能都在同一平面上A．①③B．②③C．①④D．②④练高考真题9．(2022·四川理综，27)DEXYZ是周期表中的前20号元素，且原子序数逐渐增大，它们的最简单氢化物分子的空间结构依次是正四面体三角锥形正四面体角形(V形)直线形。
共价键与分子的空间结构+教学设计高二化学人教版(2019)选择性必修2
第2节共价键与分子的空间构型（第一课时）【教学目标】1、通过分析甲烷、乙烯、乙炔、苯、氨分子的空间结构，了解杂化轨道理论和价电子对互斥理论，建立分子空间结构模型的推导方法，发展证据推理与模型认知化学学科核心素养；2、通过阅读教材，了解分子的对称性、分子的极性及分子极性与分子空间结构、分子性质的联系，了解手性分子在生命科学等方面的应用，形成理论联系实际的观念。
【教学重难点】重点：杂化轨道理论、价电子对互斥理论难点：分子的空间结构【教学用具】学案、PPT【教学过程】【新课引入】早期用于减轻妇女妊娠反应的药物沙利度胺，曾导致许多胎儿畸形。
科学家们对沙利度胺进行了深入的研究，发现沙利度胺有两种对映异构体，其中右旋异构体没有副作用，而左旋异构体则与致畸有关。
那么什么样的分子存在对映异构体呢?【课中讲解】一.分子空间结构的理论分析1.杂化轨道理论（1）杂化轨道的定义在外界条件影响下，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作原子轨道的杂化，组合后形成的一组新的原子轨道叫作杂化原子轨道，简称杂化轨道。
特点：同一组杂化轨道的能量、形状、成分完全。
（2）杂化轨道理论的要点相同，杂化轨道的空间取向一定能量相近原子在成键时，同一原子内能量相近的原子轨道重新组合形成新的、能量相同的原子轨道数目不变参与杂化的原子轨道数等于形成的杂化轨道数成键能力增强杂化改变了原有原子轨道的能量、形状和空间取向，使原子的成键能力增强排斥力最小杂化轨道的能量相同，为使相互间的排斥力最小，故在空间取最大夹角分布，不同的杂化轨道空间取向不同，夹角也不同2. 用杂化轨道理论解释分子的空间结构（1）sp³杂化与甲烷(CH₄)分子的空间结构sp³杂化轨道1个ns轨道与3 个np轨道的杂化称为sp³ 杂化，所形成的四个杂化轨道称为sp³杂化轨道。
四个sp³杂化轨道在空间中均匀分布，轨道间夹角为109°2 8'，其空间结构为正四面体形CH₄中碳原子的杂化过程示意图与成键过程CH ₄中的碳原子的四个杂化轨道分别与四个氢原子的1s 轨道重叠形成四个共价键。
高二化学共价键与分子的空间构型
①形成分子时，由于原子间的 相互作用，使同一原子内部能量 相近的不同类型原子轨道重新组 合形成的一组新的能量相同的杂 化轨道。有多少个原子轨道发生 杂化就形成多少个杂化轨道。
②杂化轨道的电子云一头大， 一头小，成键时利用大的一头， 可以使电子云重叠程度更大， 从而形成稳定的化学键。即杂 化轨道增强了成键能力。
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。 由于每个轨道中都含有1/4的s轨道成分和 3/4的p轨道成分，因此我们把这种轨道称之为 sp3杂化轨道。
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。
杂化轨道理论
杂化：原子内部能量相近的原子轨道，在外界条件 影响下重新组合的过程叫原子轨道的杂化. 杂化轨道：原子轨道组合杂化后形成的一组新轨道 杂化轨道类型：sp、sp2、sp3等杂化结果： 重新分配能量和空间方向，组成数目相等成键 能力更强的原子轨道 杂化轨道用于:容纳σ键电子和孤对电子
1.sp3 杂化
③杂化轨道之间在空间取最大 夹角分布，使相互间的排斥能最 小，故形成的键较稳定。不同类 型的杂化轨道之间夹角不同，成 键后所形成的分子就具有不同的 空间构型。
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。
例：
2s 2p 激发 激发态
sp型的三种杂化
杂化类型 参与杂化 的原子轨 道 杂化轨道 数 杂化轨道 间夹角 空间构型 sp 1个s + 1个p 2个sp杂化轨 道 180o 直线 sp2 1个s + 2个p 3个sp2杂化 轨道 120o 正三角形 BF3, BCl3 sp3 1个s + 3个p 4个sp3杂化 轨道 109.5o 正四面体
物质结构与性质：2-2-2分子的空间构型
3.分子的极性
非极性分子：
电荷分布均匀对 称的分子
正电荷重心和负电荷重心相重合的分子
极性分子：
电荷分布不均匀 不对称的分子
正电荷重心和负电荷重心不相重合的分子
Cl
Cl
Cl
Cl
2个共C用l原电子子吸对引电子的能力相同，共用电 子对不偏向任何一个原子，整个分子的 电荷分布均匀，∴为非极性分子
只含有非极性键的分子因为共用电 子对无偏向，∴分子是非极性分子
第2节 共价键与分子的空间构型
第三课时
复习
杂化 参与杂 类型 化的原
子轨道
杂 sp
化
轨 道
sp2
理 论 sp3
1个s + 1 个p
杂化 轨道 数
3
4
杂化轨 道间夹 角 180°
120°
109028’
空间构型 实例
直线
BeCl2 ，
C2H2
平面三角形 BF3BCl3
四面体形
CH4CCl
4
杂化类型
sp型的三种杂化
H
H
H
H
109.5º C
正四面体型 ，对称结构，C-H键的极性 互相抵消（ F合=0） ，是非极性分子。
ABm分子极性的判断方法
1. 化合价法
①若中心原子A的化合价的绝对值等于该元素所在 的主族序数，则为非极性分子，若不等则为极性分 子； ②若中心原子有孤对电子(未参与成键的电子对)则 为极性分子，若无孤对电子则为非极性分子。
条件：当四个不同的原子或基团连接在碳 原子上时，形成的化合物存在手性异构体。 其中，连接四个不同的原子或基团的碳原子 称为手性碳原子。
课堂练习
1．下列化合物中含有手性碳原子的是( B )
第二章 第二节 共价键与分子的空间构型
CO 和 N2 ； CO2 和 N2O 。
Li Be B C N O F Ne
第三课时
二、分子的空间构型与分子性质
1.手性分子
左手和右手不能重叠
左右手互为镜像
手性异构体和手性分子
概念：如果一对分子，它们的组成和原子 的排列方式完全相同，但如同左手和右手一 样互为镜像，在三维空间里不能重叠，这对 分子互称手性异构体。有手性异构体的分子 称为手性分子。
D．P4
课堂练习
• 3.若ABn型分子的中心原子A上没有未用于形 成共价键的孤对电子，运用价层电子对互斥模
型，下列说法正确的（C ）
• A.若n=2，则分子的立体构型为V形 • B.若n=3，则分子的立体构型为三角锥形 • C.若n=4，则分子的立体构型为正四面体形 • D.以上说法都不正确
分子 或离子
总结：如何判断一个化合物的中心原子的 杂化类型？
一看 分子的空间构型，如果是直线型，则是sp杂 化；如果是平面三角形，则是sp2杂化；如果是正 四面体型，则是sp3杂化。
二看 中心碳原子有没有形成双键或叁键，如果有1 个叁键，则其中有2个是π键，用去了2个p轨道， 所以形成的是sp杂化；如果有1个双键则其中有1 个π键，用去了1个p轨道，所以形成的是sp2杂化； 如果全部是单键，则形成的是sp3杂化。
孤电子 杂化方式 对数
2
SP3
2
SP3
1
SP3
1
SP3
0
SP3
0
SP3
0
SP3
0
SP3
0
SP3
0
SP3
VSEPR 模型名称
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C为sp2杂化，有一个2p轨道未 参与杂化， 2s轨道与另外两 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。
2p
2s
杂化
C-C (sp2-sp2 ) σ键; C-H(sp2-s ) σ键 C- C (p-p)π键
第二节共价键与分子的空间构型
道与H 的1s 轨道重叠，形成三个σ键。由于孤
对电子的电子云密集在N 的周围，对三个成键 的电子对有比较大的排斥作用，使 N-H 键之间 的键角被压缩，因此 NH3 的空间构型为三角锥形。
第二节共价键与分子的空间构型
第二节共价键与分子的空间构型
第二课时
第二节共价键与分子的空间构型
【学习目标】 能够用杂化轨道理论解释一些典型分子的立体 构型。 能够用价层电子对互斥理论判断分子的空间构 型 【学习重点】 能利用价层电子对互斥理论判断分子的构型。
H 109°28’
C
第二节共价键与分子的空间构型
H H
H
sp3 杂化
原子形成分子时，同一个原子中能量相近的1个 ns 轨道与3个 np 轨道进行重新组合组成四个新的原子轨道 称为 sp3 杂化轨道。
由于每个
轨道中都含
有1/4的s轨
道成分和
3/4的p轨道
成分，因此
我们把这种
轨道称之为
第二节共价键与分子的空间构型
第二节 共价键与分子的空间构型
第二节共价键与分子的空间构型
【学习目标】
1、能根据杂化理论判断简单分子或 离子的构型.
2、掌握甲烷、乙烯、乙炔、苯等典 型分子的立体构型.
【学习重点、难点】
能根据杂化理论判断简单分子或离
子的构型,
第二节共价键与分子的空间构型
思 碳原子价电子:
考
2S22P2
碳原子只有两个未成对的2p电子，若碳
BeCl2分子形成
2p 2s
2p
2s
激发
杂化
Be基态
180
Cl Be
激发态
Cl
sp杂化态 化合态
第二节共价键与分子的空间构型
小结
杂化 杂化轨道 类型 数目
杂 sp
化
2
轨 道
sp2
3
理
论 sp3
4
杂化轨道间 夹角 180°
120°
109.50
空间构型 实例
直线
BeCl2
平面三角形 BF3
正四体形 CH4
交流·研讨
氮原子的价电子排布式为 2s22p3，三个2p轨道各有一个未成 对电子，可分别与一个H原子的1s电 子形成一个σ键，不须杂化。但实事 是：N形成了四个sp3杂化轨道，且 键角是107.30，空间构型为三角锥 形，怎么解释？
第二节共价键与分子的空间构型
在形成氨气时，N 的2s轨道和2p 轨道发生了 sp3杂化，形成四个sp3 杂化轨道，成正四面体 型。其中三个sp3杂化轨道中各有一个未成对电 子，另一个sp3 杂化轨道已有两个电子（孤对 电子），不再成键。 化合时，N的sp3 杂化轨
总结：如何判断一个化合物的中心原子的 杂化类型？
一看 分子的空间构型，如果是直线型，则是sp杂 化；如果是平面三角形，则是sp2杂化；如果是正 四面体型，则是sp3杂化。
二看 中心碳原子有没有形成双键或叁键，如果有1 个叁键，则其中有2个是π键，用去了2个p轨道， 所以形成的是sp杂化；如果有1个双键则其中有1 个π键，用去了1个p轨道，所以形成的是sp2杂化； 如果全部是单键，则形成的是sp3杂化。
第二节共价键与分子的空间构型
C6H6
碳 原 子 的 p轨 道
第二节共价键与分子的空间构型
【合作探究】 苯分子中存在着怎样的化学键导致苯不能使酸性高 锰酸钾溶液或溴的四氯化碳溶液褪色？ ①苯的分子构型、键角？ ②苯分子中碳原子如何杂化？ ③碳碳间，碳氢间是如何成键的？ ④每个碳原子剩余的一个未参 与杂化的p轨道，可不可以两两 之间形成π键? 如何成键？ 为什么？ 第二节共价键与分子的空间构型
杂化轨道理论解释乙炔分子的结构：
C为sp杂化，有两个2p轨 道未参与杂化，只是2s轨 道与一个2p轨道发生杂化， 形成两个相同的sp杂化轨 道。两个sp杂化轨道在空 2p 间是直线型分布。
2s 杂化
C-C (sp-sp ) σ键; C-H (sp-s ) σ键
第二节共价键与分子的空间构C型-C(p-p)π键
原子与氢原子结合，应形成CH2，为什么是 CH4?就算——
碳原子与四个氢原子形成的分子也不应当 具有规则的正四面体结构？
第二节共价键与分子的空间构型
为了解决这一矛盾，鲍林提出:
1.杂化轨道理论简介
当碳原子与4个氢原子形成甲烷分子时，
2p
2p
2s
激发 2s
正四面体形
C的基态
激发态
sp3 杂化态 能量相等，成分相同
2s
2p
激发 2s
2p
正三角形
B的基态 F
B
F
F
激发态
sp2 杂化态
由于每个杂化轨道中都含
120°
有1/3的s轨道成分和2/3的p
轨道成分，因此我们把这种
第二节共价键与分轨子的道空间称构型之为sp2杂化轨道。
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。
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，能量最低，4个杂化轨道的伸展方向分别指向正四面 体的四个顶点。 第二节共价键与分子的空间构型
杂化轨道 的电子云一 头大，一头 小，成键时 利用大的一 头，可以使 电子云重叠 程度更大， 从而形成稳 定的化学键。 即杂化轨道 增强了成键 能力。
第二节共价键与分子的空间构型
阅读P41：乙烯与乙炔分子的空间构 型，思考碳原子的杂化轨道类型和成键 类型。
分子 碳原子的杂化类型 分子的空间构型
C2H4
sp2
C2H2
sp
平面形 直线形
成键情况：
乙烯： 5个σ键，1个π键
乙炔： 3个σ键，2个π键 第二节共价键与分子的空间构型
杂化轨道理论解释乙烯分子的结构：
杂化轨道理论解释苯分子的结构：
C为sp2杂化
C-C (sp2-sp2 ) ; C-H (sp2-s ) 所有原子（12个）处于同一平面 分子中6个碳原子未杂化的2p轨道 上的未成对电子肩并肩重叠形成 了一个闭合的、环状的大π键 形成的π电子云像两个连续的面包圈，一个位于平面上面，一 个位于平面下面，经第二能节量共价计键与算分，子的这空间是构型一个很稳定的体系。
sp3杂化轨道。
【应用提高】 试用杂化轨道理论解释为什么SiF4空 间构型为正四面体，键角为109.5。
第二节共价键与分子的空间构型
sp2 杂化
同一个原子的1个 ns 轨道与2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。
BF3分子形成