2.2 第1课时 一些典型分子的空间结构与杂化轨道理论 【学习目标】 1.了解典型的分子空间结构,能够制作典型分子的空间模型。 2.了解杂化轨道理论,掌握常见的杂化轨道类型。 3.能够应用杂化轨道理论解释典型分子的空间结构。 【自主预习】 1.甲烷分子的空间结构 (1)杂化原子轨道(杂化轨道) 原子轨道 的杂化→原子内部 的原子轨道重新 组合的过程 ↓形成 杂化轨道→组合后形成的一组新的 的原子轨道 (2)甲烷分子中碳原子的杂化类型 (3)杂化轨道类型与分子空间结构 杂化类型 sp sp2 用于杂化的原子轨道数目 2 3 4 杂化轨道的数目 2 3 4 杂化轨道间的夹角 180° 120° 109°28' 空间结构 实例 CH≡CH、BeCl2 CH2CH2、BF3 CH4 2.苯分子的空间结构 (1)苯分子中碳原子的成键方式及空间结构 (2)苯分子空间结构的解释 每个碳原子的两个sp2杂化轨道分别与邻近的两个碳原子的sp2杂化轨道重叠形成 键,于是六个碳原子组成一个 的碳环;另外一个sp2杂化轨道分别与一个氢原子的 轨道重叠形成σ键。同时,还有一个与碳环平面垂直的未参与杂化的2p轨道,以“ ———的方式形成多原子、多电子的大π键。 【参考答案】1.(1)能量相近 能量相同 (2)2s 2p 相同 (3)sp3 直线形 平面三角形 正四面体形 2.(1)sp2 sp2-sp2 sp2-s (2)σ 正六边形 1s 肩并肩 【效果检测】 1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。 (1)杂化轨道数目和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空间结构都是正四面体形。 ( ) (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)BCl3中的B原子采取sp2杂化,空间结构为平面三角形。 ( ) (6)PH3中的P原子采取sp3杂化,空间结构为正四面体形。 ( ) (7)有多少个原子轨道发生杂化就形成多少个杂化轨道。 ( ) (8)杂化轨道用于形成π键。 ( ) 【答案】(1)√ (2)√ (3)× (4)× (5)√ (6)× (7)√ (8)× 2.是否任意能级的s轨道和p轨道都可以形成杂化轨道 【答案】否,只有能量相近的s轨道和p轨道才可以发生杂化,形成杂化轨道。 3.硼氮苯,硼与氮形成的类似苯的化合物,分子式为B3N3H6,俗称无机苯,又称环硼氮六烷。下面是硼氮苯的结构式。 根据硼氮苯的结构式,回答以下几个问题: ①已知硼氮苯的结构与苯的结构相似,均是平面正六边形结构,则硼氮苯中N原子和B原子的轨道杂化方式是什么 【答案】均是sp2杂化。 ②硼氮苯中,主要有哪几种类型的共价键 【答案】主要有B与H之间的sp2-s σ键、N与H之间的sp2-s σ键、B和N之间的sp2-sp2σ键和一个大π键。 4.NH3和BCl3均符合通式AX3,但NH3分子呈三角锥形而BCl3分子呈平面正三角形,请解释原因。 【答案】NH3分子中N原子上有未成键的孤电子对,对N—H键有排斥作用,故呈三角锥形;BCl3分子中B原子上无孤电子对,故呈正三角形。 5.分子中σ键和π键数目之比为多少 其中σ键采 用哪种原子轨道的重叠方式 【答案】1个该分子中含3个σ键和1个π键,故σ键和π键数目之比为3∶1;C—H键采用sp2-s重叠方式,CO键采用sp2-p重叠方式。 【合作探究】 任务1：杂化轨道与杂化轨道理论 情境导入 鲍林———美国著名化学家,1954年因在化学键方面的工作获得诺贝尔化学奖,1962年因反对核弹在地面测试的行动获得诺贝尔和平奖。 鲍林在探索化学键理论时,遇到了甲烷的正四面体结构的解释问题。为了解释甲烷的正四面体结构,说明碳原子四个键的等价性,鲍林在1928~1931年,提出了杂化轨道的理论。 问题生成 1.写出碳原子的价层电子排布,这些价层电子的能量是否相同 【答案】2s ... ...
~~ 您好，已阅读到文档的结尾了 ~~
