第2课时 杂化类型的判断方法(能力课) 素养 目标 1．掌握杂化轨道理论，价电子对互斥理论，建立理论模型，并能运用模型解决分子空间结构与杂化类型关系的判断。 2．掌握共价键类型，能运用等电子体理论判断分子空间结构，利用分子空间结构与杂化类型的关系解决问题。 3．能运用取代法判断杂化类型、提升知识的迁移应用能力。 旧知 回顾 1．杂化轨道 (1)原子轨道的杂化：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。 (2)杂化轨道特点：不仅改变了原有轨道的空间取向，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。 2．杂化轨道类型及其空间结构 (1)sp3杂化：由1个s轨道和3个p轨道杂化形成的，夹角是109°28′，呈正四面体形。 (2)sp2杂化：是由1个s轨道和2个p轨道杂化而成的，夹角是120°，呈平面三角形。 (3)sp杂化：由1个s轨道和1个p轨道杂化而成的，夹角是180°，呈直线形。 1．根据分子的空间结构判断 分子或离子的空间结构 常见分子或离子 中心原子杂化轨道类型 直线形 CO2、CS2、BeCl2、 HC≡CH、HC≡N等 sp 平面三角形 BF3、BCl3、SO3、、等 sp2 正四面体形 CH4、CCl4、SiF4、、、、等 sp3 三角锥形 NH3、NCl3、PH3、、等 sp3 [注意] 常见的C2H4、C6H6为平面形分子，键角约为120°，可推断其碳原子的杂化轨道类型为sp2。 2．根据价电子对互斥理论判断 (1)ABm型共价分子或离子的空间结构和中心原子杂化轨道类型的关系如下： 中心原子价电子对数 杂化轨道空间结构 中心原子杂化轨道类型 2 直线形 sp 3 平面三角形 sp2 4 四面体形 sp3 (2)运用价电子对互斥理论计算中心原子的价电子对数的方法： [注意] 对于阳离子，a＝中心原子价电子数－离子电荷数；对于阴离子，a＝中心原子价电子数＋|离子电荷数|。 3．应用等电子原理判断 等电子体具有相同的结构特征，一般来说，等电子体的中心原子的杂化类型相同。 一些常见的等电子体 二原子10电子的等电子体：N2、CO、CN－、NO＋、、； 二原子11电子的等电子体：NO、； 三原子16电子的等电子体：CO2、CS2、N2O、CNO－、SCN－； 三原子18电子的等电子体：、O3、SO2； 四原子24电子的等电子体：、、BF3、SO3(g)、； 四原子26电子的等电子体：NF3、PCl3、NCl3、； 五原子8电子的等电子体：CH4、、SiH4。 4．根据共价键类型判断 从杂化轨道理论可知，原子之间成键时，未杂化轨道形成π键，杂化轨道形成σ键。对于能够明确结构式的分子、离子，可直接用下式判断其中心原子的杂化轨道类型：杂化轨道数n＝中心原子的σ键数＋中心原子的孤电子对数(双键、三键中只有一个σ键，其余均为π键)。 如三聚氰胺(结构简式如图所示)中有两种不同化学环境的氮原子，环外氮原子分别形成3个σ键，用去基态氮原子5个价电子中的3个，余下1个孤电子对，n＝4，则环外氮原子采用sp3杂化；环内氮原子分别形成2个σ键、1个π键，用去基态氮原子5个价电子中的3个，余下1个孤电子对，n＝3，则环内氮原子采用sp2杂化。 5．应用取代法判断 以中学常见的、熟悉的基础物质分子为原型，用其他原子或原子团取代原型分子中的部分原子或原子团，得到的新分子的中心原子与原型分子对应的中心原子的杂化轨道类型相同。如： (1)CH3CH==CH2分子中碳原子的杂化轨道类型判断，可看作乙烯基取代了甲烷分子中的一个氢原子，则甲基碳原子采用sp3杂化，也可看作甲基取代了乙烯分子中的一个氢原子，故两个不饱和碳原子均采用sp2杂化。 (2)B(OH)3可看作三个羟基取代了BF3中的氟原子，可知B(OH)3中硼原子采用sp2杂化。 【例1】 下列粒子的中心原子形成sp3杂化轨道且该粒子的空间结构为三角锥形的是( ) D．[PCl4]＋ B [中心原子形成sp3杂化轨道且该粒子的空间 ... ...
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