2.2.2《雜化軌道理論》課件高二化學(xué)人教版選擇性必修2

雜化軌道理論請(qǐng)寫(xiě)出氫原子、碳原子的軌道表示式↑1sH↑↓↑↓↑↑↑1s2s2pCxyzHxyzC畫(huà)出其價(jià)層電子的電子云輪廓圖xyz甲烷結(jié)構(gòu)按照我們學(xué)習(xí)過(guò)的價(jià)鍵理論，甲烷的4個(gè)C－H單鍵都應(yīng)該是σ鍵，然而，碳原子的4個(gè)價(jià)層原子軌道是3個(gè)相互垂直的2p軌道和1個(gè)球形的2s軌道，用它們跟4個(gè)氫原子的1s原子軌道重疊，不可能得到正四面體構(gòu)型的甲烷分子。一、雜化軌道理論雜化軌道理論是一種價(jià)鍵理論，是鮑林為了解釋分子的空間結(jié)構(gòu)提出的。在外界條件影響下，原子內(nèi)部能量相近的原子軌道發(fā)生混雜，重新組合成一組新的軌道的過(guò)程。原子軌道雜化后形成的一組新的原子軌道，叫做雜化原子軌道，簡(jiǎn)稱雜化軌道。軌道雜化的過(guò)程：激發(fā)→雜化→軌道重疊1.概念2.要點(diǎn)①軌道雜化后原子軌道數(shù)不變；②雜化后的新軌道能量、形狀都相同；③只有中心原子里能量相近的原子軌道才能發(fā)生軌道雜化；④雜化軌道只用于形成σ鍵或容納孤電子對(duì)，不形成π鍵；⑤未參與雜化的p軌道，可用于形成π鍵；一、雜化軌道理論xyzxyzzxyzxyz109°28′1.sp3雜化軌道——CH4分子的形成sp3雜化軌道是由一個(gè)ns軌道和三個(gè)np軌道雜化而得。sp3雜化軌道的夾角為109°28′，呈空間正四面體形

(如CH4、CF4、CCl4)。二、雜化軌道的類(lèi)型xyzxyzzxyzxyz120°sp2雜化軌道是由一個(gè)ns軌道和兩個(gè)np軌道雜化而得。sp2雜化軌道間的夾角為120°，呈平面三角形(如BF3)sp2雜化后，未參與雜化的一個(gè)np軌道可以用于形成π鍵，如乙烯分子碳碳雙鍵的形成。2.sp2雜化軌道——BF3分子的形成二、雜化軌道的類(lèi)型B原子基態(tài)電子排布軌道表示式2.sp2雜化軌道——BF3分子的形成二、雜化軌道的類(lèi)型3.sp雜化軌道——BeCl2分子的形成xyzxyzzxyzxyz180°sp雜化軌道是由一個(gè)ns軌道和一個(gè)np軌道雜化而得。sp雜化軌道間的夾角為180°，呈直線形(如BeCl2)。雜化后的2個(gè)sp雜化軌道分別與氯原子的3p軌道發(fā)生重疊，形成2個(gè)σ鍵，構(gòu)成直線形的BeCl2分子。sp雜化后，未參與雜化的兩個(gè)np軌道可以用于形成π鍵，如乙炔分子中的C≡C鍵的形成。二、雜化軌道的類(lèi)型Be原子基態(tài)電子排布軌道表示式3.sp雜化軌道——BeCl2分子的形成二、雜化軌道的類(lèi)型三、雜化軌道與分子空間構(gòu)型1.雜化軌道用于形成

σ

鍵或用來(lái)容納未參與成鍵的孤電子對(duì)2.當(dāng)沒(méi)有孤電子對(duì)時(shí)，能量相同的雜化軌道彼此遠(yuǎn)離，形成的分子為對(duì)稱結(jié)構(gòu)3.當(dāng)有孤電子對(duì)時(shí)，孤電子對(duì)占據(jù)一定空間且對(duì)成鍵電子對(duì)產(chǎn)生排斥，形成的分子的空間結(jié)構(gòu)也發(fā)生變化。雜化軌道與分子的空間結(jié)構(gòu)的關(guān)系雜化類(lèi)型spsp2sp3軌道組成軌道夾角雜化軌道示意圖實(shí)例分子的空間結(jié)構(gòu)1個(gè)ns和1個(gè)np1個(gè)ns和2個(gè)np1個(gè)ns和3個(gè)np180°120°109°28′BeCl2BeF3CH4直線形平面三角形正四面體三、雜化軌道與分子空間構(gòu)型應(yīng)用VSEPR模型和雜化軌道理論預(yù)測(cè)和解釋分子的空間結(jié)構(gòu)原子總數(shù)分子中心原子的孤電子對(duì)數(shù)價(jià)層電子對(duì)數(shù)雜化軌道的類(lèi)型分子的空間結(jié)構(gòu)3CO2（4-2×2）÷2=00+2=2sp雜化直線SO2（6-2×2）÷2=11+2=3sp2雜化V形HCN（4-1×1-1×3）÷2=00+2=2sp雜化直線形4CH2O（4-2×1-1×2）÷2=00+3=3sp2雜化平面直線形H3O+（6-1-3×1）÷2=11+3=4sp3雜化三角錐形5SO42－（6+2-4×2）÷2=00+4=4sp3雜化正四面體形CH4、NH3、H2O中心原子的雜化類(lèi)型都為sp3，鍵角為什么依次減?。緾H4、NH3、H2O中心原子上的孤電子對(duì)數(shù)依次為0個(gè)、1個(gè)、2個(gè)。價(jià)層電子對(duì)斥力大小：孤電子對(duì)＞成鍵電子對(duì)；孤電子對(duì)越多，鍵角越小從雜化軌道理論的角度比較鍵角大小時(shí)有什么方法？雜化類(lèi)型不同時(shí)，鍵角：sp＞sp2＞sp3雜化類(lèi)型相同時(shí)，孤電子對(duì)數(shù)越多，鍵角越小判斷分子或離子中心原子的雜化類(lèi)型的一般方法：主族元素：中心原子的雜化軌道數(shù)=價(jià)層電子數(shù)=σ鍵電子對(duì)數(shù)（中心原子結(jié)合的電子數(shù)）+孤電子對(duì)數(shù)規(guī)律：當(dāng)中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4時(shí)，其雜化類(lèi)型為sp3雜化。當(dāng)中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3時(shí)，其雜化類(lèi)型為sp2雜化。當(dāng)中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為2時(shí)，其雜化類(lèi)型為sp雜化。通過(guò)看中心原子有沒(méi)有形成雙鍵或三鍵來(lái)判斷中心原子的雜化類(lèi)型。規(guī)律：如果有1個(gè)三鍵或兩個(gè)雙鍵，則其中有2個(gè)π鍵，用去2個(gè)p軌道，形成的是sp雜化。如果有1個(gè)雙鍵則其中必有1個(gè)π鍵，用去1個(gè)P軌道，形成的是sp2雜化；如果全部是單鍵，則形成sp3雜化。判斷分子或離子中心原子的雜化類(lèi)型的一般方法：1.下列分子中的中心原子雜化軌道的類(lèi)型相同的是（

）A.CO2與SO2 B.CH4與NH3C.BeCl2與BF3 D.C2H2與C2H4B2.下列分子中的中心原子的雜化方式為sp雜化，分子的空間結(jié)構(gòu)為直線形且分子中沒(méi)有形成π鍵的是（

）A.CH≡CH B.CO2 C.BeCl2 D.BF3C3.下列有關(guān)甲醛(HCHO)分子的說(shuō)法正確的是（

）①C原子采取sp雜化

②甲醛分子為三角錐形結(jié)構(gòu)③C原子采取sp2雜化

④甲醛分子為平面三角形結(jié)構(gòu)A.①② B.②③ C.③④ D.①④C4.已知某XY2分子屬于V形分子，下列說(shuō)法正確的是（

）A.X原子一定是sp2雜化

B.X原子一定為sp3雜化C.X原子上一定存在孤電子對(duì)

D.VSEPR模型一定是平面三角形C5.在BrCH==CHBr分子中，C—Br采用的成鍵軌道是（

）A.sp-p B.sp2-s C.sp2-p D.sp3-pC6.乙烯分子中含有4個(gè)C—H和1個(gè)C==C，6個(gè)原子在同一平面上。下列關(guān)于乙烯分子的成鍵情況分析正確的是（

）①每個(gè)C原子的2s軌道與2p軌道雜化，形成兩個(gè)sp雜化軌道

②每個(gè)C原子的2s軌道與