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课件网) 第1课时 杂化轨道理论 1.理解杂化轨道理论的主要内容,掌握三种主要的杂化类型,培养宏观辨识与微观探析的化学核心素养。 2.能用杂化轨道理论解释或预测某些分子或离子的空间结构,形成证据推理与模型认知的化学核心素养。 知识铺垫 必备知识 正误判断 1.CH4分子的空间结构为正四面体形,键角为109°28'。 2.CH≡CH分子的空间结构为直线形,键角为180°。 3.乙烯、苯分子中的所有原子都在同一平面上。 知识铺垫 必备知识 正误判断 1.杂化轨道 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叫作原子轨道的杂化,组合后形成的一组新的原子轨道叫作杂化原子轨道,简称杂化轨道。s轨道和p轨道杂化后,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。通常,有多少个原子轨道参加杂化,就形成多少个杂化轨道。 知识铺垫 必备知识 正误判断 2.甲烷分子中碳原子的杂化类型 3.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 s 1 1 1 p 1 2 3 知识铺垫 必备知识 正误判断 【微思考】1个s轨道和2个p轨道参与杂化,能否形成sp杂化轨道 提示:不能。1个s轨道和2个p轨道参与杂化,形成sp2杂化轨道。 知识铺垫 必备知识 正误判断 4.苯分子的空间结构 知识铺垫 必备知识 正误判断 根据杂化轨道理论,形成苯分子时每个碳原子的价电子原子轨道发生sp2杂化(如s、px、py),由此形成的三个sp2杂化轨道在同一平面内。这样,每个碳原子的两个sp2杂化轨道分别与邻近的两个碳原子的sp2杂化轨道重叠形成σ键,于是六个碳原子组成一个正六边形的碳环;每个碳原子的另一个sp2杂化轨道分别与一个氢原子的1s轨道重叠形成σ键。与此同时,每个碳原子还有一个与碳环平面垂直的未参与杂化的2p轨道(如2pz)均含有一个未成对电子,这六个未参与杂化的2p轨道相互平行,它们以“肩并肩”的方式相互重叠,从而形成含有六个电子、属于六个碳原子的π键。人们把这种在多原子间形成的多电子的π键称为大π键。所以,在苯分子中,整个分子呈平面正六边形,六个碳碳键完全相同,键角皆为120°。 知识铺垫 必备知识 正误判断 判断下列说法是否正确,正确的打“√”,错误的打“×”。 1.任意能级的s轨道和p轨道都可以形成杂化轨道。( ) 2.有多少个原子轨道发生杂化就形成多少个杂化轨道。( ) 3.杂化轨道用于形成π键。( ) 4.同一类型的杂化轨道能量相同。( ) 5.苯分子中C原子发生sp2杂化。( ) 答案:1.× 2.√ 3.× 4.√ 5.√ 探究 素养脉络 随堂检测 杂化轨道类型和空间结构 问题探究 1.碳原子与氢原子结合形成的分子为什么是CH4,而不是CH2或CH3 CH4为什么具有正四面体形的空间结构 提示:在形成CH4分子时,碳原子的一个2s轨道和三个2p轨道发生杂化,形成四个能量相等的sp3杂化轨道。四个sp3杂化轨道分别与四个氢原子的1s轨道重叠成键形成CH4分子,所以四个C—H键是等同的。杂化过程可表示如下: 探究 素养脉络 随堂检测 2.NH3、CH4两分子中,N、C两原子都采用sp3杂化,为什么NH3分子空间结构是三角锥形,CH4分子的空间结构是正四面体形 提示:形成的4个sp3杂化轨道中,NH3分子中只有三个轨道中的未成对电子与氢原子的1s电子成键。另1个轨道中有一对未成键的孤电子对,未成键的孤电子对对成键电子对有较强的排斥作用,使三个N—H键之间的键角变小,成为三角锥形。而CH4分子中4个杂化轨道分别与氢原子形成共价键,这些共价键之间的键角都为109°28',因此形成正四面体形分子。 探究 素养脉络 随堂检测 深化拓展 1.杂化轨道类型 (1)sp杂化———BeCl2分子的形成。 ①BeCl2分子的形成。 铍原子杂化后形成的2个sp ... ...
