第二章 《分子结构与性质》导学案 第二节 分子的立体构型 (第二课时 杂化轨道理论和配合物简介) 【学习目标】1.通过阅读思考、讨论交流,了解杂化轨道理论的内容,知道原子轨道杂化的条件及原子轨道与杂化轨道数目的关系。 2.通过问题探究、典析剖析,能根据杂化理论判断简单分子或离子的立体构型。 3.通过实验探究配位键的特点及配合物理论,能说明简单配合物的成键情况,培养学生实验探究问题的能力。 【学习重点】杂化轨道理论的理解及对简单分子或离子的空间构型判断、配合物概念及成键特点 【学习难点】配合物概念及成键特点 【自主学习】 旧知回顾:1.共价键按轨道的重叠方式可分为 σ键和π键 两种类型。 2. 甲烷分子呈 正四面体 形结构,它的4个C—H键的键长 相同 ,H—C—H的键角为109°28′。按照我们已经学过的价键理论,甲烷的4个C—H单键都应该是 σ 键,可否用价层电子对互斥理论解释其原因? 不可以 。 新知预习:1.杂化轨道理论原理是原子在形成分子时,由于原子的相互影响,若干不同类型能量 相近 的原子轨道混杂起来,混杂时保持轨道总数 不变 ,重新组合成新的 相同 的轨道。 2.杂化轨道理论要点:(1)条件:杂化轨道理论认为,在形成分子时,通常存在激发、杂化、轨道重叠等过程。但应注意,原子轨道的杂化,只有在 形成分子 的过程中才会发生,而孤立的原子是 不可能 发生杂化的。同时只有 能量相近 的原子轨道(如2s,2p等)才能发生杂化,而1s轨道与2p轨道由于能量相差 较大 ,它是 不能 发生杂化的。 3.配位键是成键的两个原子一方提供 孤对电子 ,一方提供 空轨道 而形成的 共价 键。金属离子或原子与某些分子或离子(称为配位体)以 配位键 结合形成的化合物称为配位化合物,简称配合物。共同特点是由提供 孤对电子 的给予体与接受 孤对电子 的中心原子(或离子)以 配位键 结合形成的化合物,又称 络合物 。 【同步学习】 情景导入:上节课我们学习了价层电子对互斥理论,现在请同学们用价层电子对互斥理论预测甲烷分子的空间构型如何?从键数、键能、键长、键角、构型各方面观察,我们发现C的价电子排布与CH4的结构之间的出现了矛盾。这是什么原因呢?事实上,任何一种理论都不是十全十美的,都有它的局限性,当然价层电子对互斥理论理论页不例外。所以,这节课我们将要学习推测分子空间构型的另一种理论———杂化轨道理论。 活动一、杂化轨道理论简介 1.阅读思考:阅读教材P39页内容三,思考什么叫轨道的杂化?能用于杂化的原子轨道的条件是什么?杂化轨道有何特点? 【温馨提示】(1)概念:在形成多原子分子时,中心原子价电子层上的某些能量相近的原子轨道发生混杂,重新组合成一组新的轨道的过程,叫做轨道的杂化。双原子分子中,不存在杂化过程。 (2)条件:只有能量相近的轨道才能杂化(ns,np)。 (3)特点:①杂化过程中,原子轨道总数不变,即杂化轨道的数目与参与杂化的原子轨道数目相等; ②杂化过程中,轨道的形状发生变化; ③杂化轨道的形状相同,能量相等。 ④杂化轨道之间要满足最小排斥原理。 ⑤杂化轨道只能形成σ键或用来容纳未参与成键的孤电子对,不能形成π键,未参与杂化的p轨道可用于形成π键。 2.讨论交流:杂化轨道类型和空间结构的关系是什么?并完成表格内容。 【温馨提示】 杂化类型 sp sp2 sp3 参与杂化的原子轨道及数目 1个s和1个p轨道 1个s和2个p轨道 1个s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′ 空间构型 直线形 平面三角形 正四面体形 实例 CO2、C2H2 BF3、苯、乙烯 CH4、CCl4 Sp杂化:false sp2杂化:false sp3杂化:falsefalsefalse 3.问题探究:(1)分析上述杂化过程可知,杂化轨道与参与杂化的原子轨道在数量和能量上 ... ...
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