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课件网) 第3 课时 杂化轨道理论 第二章 分子结构与性质 第二节 分子的空间结构 问题：写出C、H原子价电子排布图，思考为什么碳原子与氢原子结合形成CH4，而不是CH2 ？ C 价层电子轨道表示式 2s 2p H 价层电子轨道表示式 1s 思考：按照价键理论应该形成CH2，为什么最终形成的是CH4呢？ 为解决分子空间结构与价键理论的矛盾，1913年鲍林提出了杂化轨道理论。 任务一 杂化轨道理论 莱纳斯·卡尔·鲍林 （1901年2月28日－1994年8月19日） 美国著名化学家，两获诺贝尔奖 外界条件下，能量相近的原子轨道混杂起来，重新组合新轨道的过程叫做原子轨道的杂化，杂化后的新轨道就称为杂化轨道。 1.杂化轨道理论简介 任务一 杂化轨道理论 价层电子 空轨道 激发 杂化轨道 轨道重新组合 成对电子 中的一个 与激发电子临近 能量相近的原子轨道 吸收能量 轨道总数目不变，角度和形状发生变化，成键时释放能量较多，轨道重叠程度更大，生成的分子更稳定 只有在形成化学键时才会杂化！单独的原子不会发生杂化。 常是同一能层或相近能级的原子轨道 2.杂化轨道的形成 任务一 杂化轨道理论 3.甲烷的形成 2s 2p ↑↓ ↑ ↑ 2s 2p ↑ ↑ ↑ ↑ sp3 ↑ ↑ ↑ ↑ 跃迁 杂化 基态 激发态 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，4个杂化轨道的伸展方向成什么立体构型 正四面体 任务一 杂化轨道理论 4.杂化的特点 未参与杂化的p轨道可用于形成π键。 (1)杂化前后轨道数不变 (2)杂化过程中轨道的形状发生变化 (4)杂化后的新轨道能量、形状都相同 (6)杂化轨道只用于形成σ键和容纳孤电子对 (3)杂化后形成的化学键更稳定 (5)杂化后的轨道之间尽可能远离 任务二 杂化轨道的类型 1.sp3杂化 sp3杂化：1个s 轨道与3个p 轨道进行的杂化,形成4个sp3 杂化轨道。 每个sp3杂化轨道的形状也为一头大，一头小， 含有 1/4 s 轨道和 3/4 p 轨道的成分每两个轨道间的夹角为109.5°，空间构型为正四面体形。 sp3杂化 s p p p sp3杂化 任务二 杂化轨道的类型 2.sp2杂化 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。 sp2杂化：1个s 轨道与2个p 轨道进行的杂化, 形成3个sp2 杂化轨道。 s p p p sp2杂化 sp2杂化 任务二 杂化轨道的类型 3.sp杂化 sp杂化轨道的形状为一头大，一头小，含有1/2 s 轨道和1/2 p 轨道的成分两个轨道间的夹角为180°，呈直线形。 sp 杂化：1个s 轨道与1个p 轨道进行的杂化, 形成2个sp杂化轨道。 s p p p sp杂化 sp杂化 任务二 杂化轨道的类型 4.其他杂化类型 SF6 sp3d2杂化 正八面体形 价层电子对数：5 价层电子对数：6 PCl5 sp3d杂化 三角双锥形 任务三 判断杂化轨道的类型 1.根据杂化轨道数或VSEPR模型或键角判断 化学式 BeCl2 SO2 CO32- CH4 NH4+ NH3 H2O σ键电子对 孤电子对 杂化轨道数 VSEPR模型 杂化类型 2 2 3 4 4 3 2 0 1 0 0 0 1 2 2 3 3 4 4 4 4 直线 平面三角 平面三角 四面体 四面体 四面体 四面体 sp sp2 sp2 sp3 sp3 sp3 sp3 杂化轨道数 = 中心原子孤对电子对数＋中心原子结合的原子数 =中心原子的价层电子对数 180° 120° 109°28′ 109°28′ 任务三 判断杂化轨道的类型 2.根据中心原子成键类型判断(有机物) 若有1个三键或2个双键，则其中有2个π键，用去2个p轨道，形成的是sp杂化。 三键碳原子采取sp杂化 若有1个双键则其中必有1个π键，用去1个p轨道，形成的是sp2杂化。 双键碳原子采取sp2杂化 若全部是单键，则形成sp3杂化。 单键碳原子采取sp3杂化 课堂练习 三聚氰胺是氰胺(H2N—C≡N)的三聚体。 已知三聚氰胺的结构简式如图所示。 请回答下列问题： (1) 写出基 ... ...
