4.1 课时1杂化轨道理论 同步学案（含答案）2024-2025学年高二化学苏教版（2020）选择性必修2

课时1　杂化轨道理论 1. 了解杂化轨道理论。 2. 学会判断中心原子杂化轨道类型。 3. 建立分子空间构型分析的思维模型。 1. 下图是甲烷分子的结构模型。 　　　　 CH4分子的结构模型 讨论甲烷的分子式为什么是CH4？如图为碳原子外围电子的轨道表示式，你能否解释甲烷分子为什么是正四面体结构？ 2. 阅读教材，用杂化轨道理论解释甲烷分子的空间结构。 (1) 下图是碳原子杂化轨道的形成图： 碳原子2s轨道上的1个电子进入2p空轨道，1个2s轨道和3个2p轨道“混合”起来，可表示为。 你认为形成的sp3杂化轨道的能量是否相等？成分是否相同？ (2) 下图是sp3杂化与H原子1s轨道形成共价键的过程： 碳原子的4个sp3杂化轨道指向正四面体的4个顶点，每个轨道上都有一个未成对电子。 碳原子的4个sp3杂化轨道分别与4个H原子的1s轨道重叠，形成4个相同的σ键，从而形成甲烷分子。 你认为甲烷分子中的4个C—H键是否相同？形成的分子是否是正四面体形？ 3. 结合教材，讨论哪一类结构的微粒的中心原子一般采取sp3杂化？举例说明。 下图是氯化铍和氟化硼分子结构示意图，分别是直线形分子和平面正三角形分子。 　　　　　 　BeCl2和BF3分子的结构示意图　　　　　　　杂化轨道的类型 杂化类型 sp sp2 sp3 参与杂化的原子 轨道及数目 ns 1 1 1 np 1 2 3 杂化轨道数目 2 3 4 1. 结合教材，讨论常见的几种杂化方式。上图展示了三种杂化方式，讨论三种杂化轨道由哪些轨道混合而成？形成的杂化轨道形状分别是什么？ 2. 下图是形成气态BeCl2分子过程中Be原子轨道形成杂化情况： 结合图示，描述BeCl2杂化情况，分析该分子呈直线形的原因。 3. 下图是形成BF3分子过程中B原子轨道杂化形成情况： 　 结合图示分析，为什么BF3分子具有平面三角形结构？ 　　　 乙烯和乙炔的结构示意图 结合杂化轨道理论，分析乙烷、乙烯、乙炔分子中的成键情况。 1. 讨论不同杂化类型的差异，填写下表。 杂化类型 sp sp2 sp3 参与杂化的原子轨道 1个s轨道、1个p轨道 杂化轨道及数目 2个sp杂化轨道 杂化轨道示意图 杂化轨道间夹角 180° 分子空间结构 分子空间结构名称 直线形 实例 BeCl2、C2H2 2. CH4、NH3、H2O分子中，中心原子采用什么杂化类型？ 1. 下列分子中的中心原子采用sp2杂化的是(　　) A. NH3 B. CH4 C. BF3 D. H2O 2. [2025无锡阶段练习]下列叙述正确的是(　　) A. 共价键只有方向性，没有饱和性 B. 乙烯与H2加成后，C—H的类型由sp2s转化为sp3s C. 在共价化合物中，一定存在共价键，可能存在离子键 D. 多原子分子中，化学键的键角越大，分子越稳定 3. [2025苏州期中]下列有关尿素()的说法不正确的是(　　) A. 尿素分子中碳原子的杂化方式为sp2 B. 尿素构成元素的第一电离能：I1(O)>I1(N)>I1(C) C. 尿素晶体中存在分子间氢键 D. 尿素晶胞（见右图）中含有2个氧原子 4. 下列说法正确的是(　　) 图1 图2 A. 如图1所示，由能量相近的1个s轨道与2个p轨道杂化形成3个sp3轨道 B. 如图2所示，HCl分子由H原子的1s轨道和Cl原子的2p轨道重叠形成 C. 杂化轨道只用于形成σ键或用于容纳未参与成键的孤电子对 D. 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. s轨道和p轨道杂化的类型不可能有(　　) A. sp杂化　　 B. sp2杂化　　 C. sp3杂化 D. sp4杂化 6. 下列分子或离子的中心原子采用sp3杂化的是(　　) ①NF3　②C2H4　③C6H6　④C2H2　⑤NH A. ①②④　 B. ①⑤　 C. ②③　 D. ③⑤ 7. [2025南京六校联合体期中]下列说法正确的是(　　) A. NH3和N2H4分子中N原子杂化轨道类型不同 B. 液氨电离可表示为2NH3 NH＋NH C. N2H4的结构式为 D. Mg3N2中存在N≡N 8. 在中，中间的碳原子和两边的碳原子分别采用的杂化方式是(　　) A. sp2、sp2 B. sp3、sp3 C. sp2、sp3 ... ...