2020-2021学年人教版高二化学选修3-2.2.2《杂化轨道理论和配合物简介》PPT课件（共34张）

第二课时 杂化轨道理论和配合物简介 第二节 分子的立体构型 第二章 分子结构与性质 核心素养发展目标 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。 【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 【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轨道可形成π键。 【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。 {5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}杂化类型 sp sp2 sp3 参与杂化的原子轨道及数目 杂化轨道的数目 杂化轨道间的夹角 空间构型 实例 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 2 3 4 180° 120° 109°28′ 直线形 平面三角形 正四面体形 CO2、C2H2 BF3、苯、乙烯 CH4、CCl4 Sp杂化： Sp2杂化： Sp3杂化： 【问题探究1】（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有何不同？ 【温馨提示】①参与杂化的原子轨道数等于形成的杂化轨道数。②原子轨道的杂化改变了原子轨道的形状、方向。原子轨道的杂化使原子的成键能力增强。③杂化轨道为使电子相互间的排斥力最小，故在空间取最大夹角分布，不同的杂化轨道伸展方向不同。在多原子分子中，两个化学键之间的夹角叫键角。键角与分子的形状(空间结构)密切联系。 【问题探究2】（2）2s轨道与3p轨道能否形成sp2杂化轨道？ 【温馨提示】不能。只有能量相近的原子轨道才能形成杂化轨道。2s与3p不在同一能级，能量相差较大。 【问题探究3】（3）用杂化轨道理论分析CH4、H2O的立体构型分别是什么？ 【温馨提示】①在形成CH4分子时，碳原子的一个2s轨道与三个2p轨道混杂，形成4个能量相等的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，4个σ键之间作用力相等，键角相等形成正四面体形。 杂化过程可用图表示为： 或 等性杂化:杂化轨道上全部为成键的单电子。 ②H2O分子中O原子的价电子排布式为2s22p4。1个2s轨道和3个2p轨道经杂化后形成4个sp3杂化轨道，其中2个杂化轨道中各有1个未成对电子，分别与H原子的1s轨道形成共价键，另2个杂化轨道是成对电子，不与H原子形成共价键，sp3杂化轨道为正四面体形，但由于2对孤电子对的排斥作用，使2个O—H键的键角变得更小，成为V形的立体构型。杂化过程可用图表示为： 不等性杂化:杂化轨道上有孤电子对。 【问题探究4】（4）如何 ... ...