2.2 课时1 杂化轨道理论 课件 (共21张PPT) 2024-2025学年高二化学鲁科版（2019）选择性必修2

(课件网) 杂化轨道理论 第2章 微粒间相互作用与物质性质 1.了解杂化轨道理论的要点和类型； 2.能运用杂化轨道理论解释简单共价分子和离子的空间结构。 写出碳原子的价电子轨道表示式，思考为什么碳原子与氢原子结合形成CH4，而不是CH2 ？ C的价电子轨道表示式 1、根据共价键的饱和性，C应形成几个共价键？ 2、形成CH4 C原子应该有几个未成对的电子？怎样才能使C原子具有这个数目的未成对的电子？ 跃迁 3、CH4中的4个C—H键完全相同，碳原子怎样才能有四个完全相同的用于成键的原子轨道？ sp3 为了解决这一矛盾，1931年由鲍林等人在价键理论的基础上提出杂化轨道理论，它实质上仍属于现代价键理论，但是它在成键能力、分子的空间构型等方面丰富和发展了现代价键理论。 2s 2p ↑↓ ↑ ↑ 基态 激发 2s 2p ↑ ↑ ↑ ↑ 激发态 4个sp3杂化轨道 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。我们把这种轨道称之为 sp3杂化轨道。 鲍林杂化轨道理论 原子轨道的杂化 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。 杂化轨道 原子轨道组合杂化后形成的一组新的原子轨道叫做杂化原子轨道，简称杂化轨道。 杂化轨道特点 杂化轨道不仅改变了原有s和p轨道的空间取向，而且使它在与其他原子的原子轨道成键时重叠的程度更大，形成的共价键更牢固。 2s 2p ↑↓ ↑ ↑ 基态 激发 2s 2p ↑ ↑ ↑ ↑ 激发态 4个sp3杂化轨道 杂化 ↑ ↑ ↑ ↑ 每两个sp3杂化轨道的夹角为109°28’。 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。 甲烷分子中的共价键 甲烷分子的填充模型 甲烷分子的球棍模型 杂化轨道类型 有几个原子轨道参与杂化，杂化后就生成几个杂化轨道。 sp杂化、sp2杂化、sp3杂化 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杂化轨道特点：四个sp3轨道在空间均匀分布，轨道间夹角109.5° 【思考】BF3是平面三角形构型， 分子中键角均为120o；试用杂化轨道理论加以说明。 2s 2p ↑↓ ↑ 基态 激发 2s 2p ↑ ↑ 激发态 ↑ 杂化 ↑ ↑ ↑ 未杂化轨道 同一个原子的一个 ns 轨道与两个 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。 【思考】气态BeCl2是直线型分子构型，分子中键角为180o 。试用杂化轨道理论加以说明。 2s 2p ↑↓ 基态 激发 2s 2p ↑ ↑ 激发态 杂化 sp杂化轨道 ↑ ↑ 未杂化轨道 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。2个sp杂化轨道在一条直线上，轨道间夹角180° 杂化 类型 杂化轨道数目 键角 空间 构形 图示 3 sp2 4 sp3 2 sp 平面三角形 120° 109.5° 正四面体形 180° 直线形 试用杂化轨道理论分析乙烯和乙炔分子的成键情况 2s 2p 2s 2p sp2 3个 sp2 杂化轨道 跃迁 sp2杂化 乙烯 中心原子C的sp2杂化 C原子以sp2杂化，形成3个sp2杂化轨道，分别与C原子和H原子键合。2个碳原子上未杂化的2p轨道形成1个 π键。乙烯分子中含有4个C—H σ键(sp2 s)、1个C—C σ键(sp2 sp2)、1个π键(p p)。 乙烯分子的空间结构为平面结构。 2s 2p 2s 2p sp 2个 sp 杂化轨道 跃迁 sp杂化 乙炔 中心原子C的sp杂化 C原子以sp杂化，形成2个sp杂化轨道，分别与C原子和H原子键合。2个碳原子上未杂化的2p轨道形成2个 π键。乙炔分子中含有2个C—H σ键(sp2 s)、1个C—C σ键(sp2 sp2)、2个π键(p p)。 乙炔分子的空间结构为直线 ... ...