(
课件网) 第二节 分子的空间结构 第2课时 杂化轨道理论简介 鲍林1954年因在化学键方面的工作取得诺贝尔化学奖，1962年因反对核弹在地面测试的行动获得诺贝尔和平奖，成为获得不同诺贝尔奖项的两人之一。鲍林被认为是20世纪对化学科学影响最大的人之一，他所撰写的《化学键的本质》被认为是化学史上最重要的著作之一。他所提出的许多概念：电负度、共振理论、价键理论、杂化轨道理论、蛋白质二级结构等概念和理论，如今已成为化学领域最基础和最广泛使用的观念。 1.了解杂化轨道理论的基本内容。 2.在理解杂化轨道理论的基础上，对分子的空间构型进行解释和预测。 1.通过杂化轨道理论的学习,能从微观角度理解中心原子的杂化类型对分子空间结构的影响。(宏观辨识与微观探析) 2.通过杂化轨道理论的学习,掌握中心原子杂化轨道类型判断的方法,建立分子空间结构分析的思维模型。(证据推理与模型认知) 写出碳原子的核外电子排布图，思考为什么碳原子与氢原子结合形成CH4，而不是CH2 ？ C原子 电子排布图 （轨道表示式） 1s2 2s2 2p2 H 电子排布图 1s1 【思考与讨论】 C：2s22p2 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。 CH4中的C原子杂化轨道 原子轨道的杂化：原子形成分子的过程中，中心原子若干能量相近的原子轨道重新组合，形成一组新轨道的过程叫做原子轨道的杂化。 杂化轨道：杂化后形成的一组新的轨道，称为杂化轨道。 1、概念 2、杂化的条件： (1)只有在形成化学键时才能杂化 (2)只有能量相近的轨道间才能杂化 四、杂化轨道 3. 杂化轨道的特征： （1）杂化前后轨道的成分、能量、形状、方向发生改变，原子轨道数目不变 （2） 杂化轨道只用于形成σ键和容纳孤电子对 4. 常见杂化类型及形成过程： sp sp2 sp3 sp杂化轨道的形成过程 x y z x y z z x y z x y z 180° 每个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°，呈直线型 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。 180° Cl Cl Be 例如： sp 杂化 ——— BeCl2分子的形成 Be原子：1s22s2 没有单个电子， sp sp杂化 Cl Cl sp px px sp2杂化轨道的形成过程 x y z x y z z x y z x y z 120° 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。 120° F F F B 例如： Sp2 杂化 ——— BF3分子的形成 B：1s22s22p1没有3个成单电子 sp2 sp2杂化 【学以致用】分析C2H4的杂化方式 C 2s2 基态原子： H 1s1 激发态原子： C 2p3 2s1 杂化后： H H H H 2p2 sp3杂化轨道的形成过程 x y z x y z z x y z x y z 109°28′ 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 例如： Sp3 杂化 ——— CH4分子的形成 sp3 C：2s22p2 杂化轨道类型及分子的空间结构 杂化类型 sp sp2 sp3 参与杂化的原 子轨道及数目 1个s轨道和 1个p轨道 1个s轨道和 2个p轨道 1个s轨道和 3个p轨道 杂化轨道的数目 2 3 4 杂化轨道间的夹角 180° 120° 109°28' 空间结构名称 直线形 平面三角形 正四面体形 实例 CO2、C2H2 BF3、CH2O CH4、CCl4 提示:杂化轨道与参与杂化的原子轨道数目相同,但能量不同。s轨道与p轨道的能量不同,杂化后,形成的一组杂化轨道的能量相同。 【思考与讨论】 提示:不能。只有能量相近的原子 ... ...
