人教版高中化学选择性必修第2册 第2章 分子结构与性质 第2节 第2课时 杂化轨道理论简介.pptVIP

第2课时杂化轨道理论简介;自主预习

一、杂化轨道理论

1.用杂化轨道理论解释甲烷分子的形成。

当碳原子与4个氢原子形成CH4分子时,碳原子的2s轨道和3个2p轨道发生混杂,形成4个能量相同、方向不同的sp3杂化轨道。4个sp3杂化轨道分别与4个H原子的1s轨道重叠成键形成CH4分子,所以4个C—H是等同的。?;2.轨道的杂化与杂化轨道。;微思考1比较杂化轨道与参与杂化的原子轨道的异同点。

提示:杂化轨道与参与杂化的原子轨道相比较,数目相同,但能量不同,轨道的方向不同。;3.杂化轨道类型。

(1)sp3杂化轨道。

sp3杂化轨道是由1个s轨道和3个p轨道杂化形成的。sp3杂化轨道间的夹角是109°28,如下图所示:?;(2)sp2杂化轨道。

sp2杂化轨道是由1个s轨道和2个p轨道杂化而成的。sp2杂化轨道间的夹角是120°,如下图所示:?;(3)sp杂化轨道。

sp杂化轨道是由1个s轨道和1个p轨道杂化而成的。sp杂化轨道间的夹角是180°,如下图所示:?;微思考2杂化轨道具有什么作用?π键是怎么形成的?

提示:杂化轨道只用于形成σ键或容纳未参与成键的孤电子对。一般未参与杂化的p轨道可用于形成π键。如碳原子经sp2杂化、sp杂化后分别有1个、2个未参与杂化的p电子,其电子云与杂化轨道的电子云相互垂直,因而从侧面发生“肩并肩”的重叠而形成π键,如C2H4分子中有1个π键,C2H2分子中有2个π键。;二、VSEPR模型与中心原子的杂化轨道类型;;预习检测

1.判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。

(1)所有原子轨道都参与杂化。()

(2)杂化方式相同的分子,空间结构一定相同。()

(3)并非任意两个原子轨道都能发生杂化。();2.下列能正确表示CH4中碳原子的成键方式的示意图为()。;3.下列有关杂化轨道的说法不正确的是()。

A.杂化前后的轨道数不变,但轨道的形状发生了改变

B.sp3、sp2、sp杂化轨道间的夹角分别为109°28、120°、180°

C.部分四面体形、三角锥形、V形分子的空间结构可以用sp3杂化轨道解释

D.杂化轨道全部参与形成化学键

答案:D;解析:杂化轨道不一定都参与成键,如CH4、NH3和H2O分子中的C、N、O均为sp3杂化,CH4的碳原子杂化轨道均参与成键,而N、O分别有???个、两个杂化轨道未参与成键,D项错误。;4.下列有关sp2杂化轨道的说法错误的是()。

A.由同一能层上的s轨道与p轨道杂化而成

B.共有3个能量相同的杂化轨道

C.每个sp2杂化轨道中s能级成分占

D.sp2杂化轨道最多可形成2个σ键;解析:同一能层上s轨道与p轨道的能量差异不是很大,相互杂化的轨道的能量差异不能过大,A项正确。同种类型的杂化轨道能量相同,B项正确。sp2杂化轨道是由1个s轨道与2个p轨道杂化而成的,C项正确。sp2杂化轨道最多可形成3个σ键,D项错误。;5.下列有关二氯化锡(SnCl2)分子的说法正确的是()。

A.一个SnCl2分子中有一个σ键、一个π键

B.是直线形分子

C.中心原子Sn是sp2杂化

D.键角等于120°

答案:C

解析:氯原子只能形成单键,而单键只能是σ键,A项错误。由于中心原子Sn形成了两个σ键,还有一个孤电子对,故Sn是sp2杂化,SnCl2为V形结构,受孤电子对的影响,键角小于120°,B、D项错误,C项正确。;6.计算下列各粒子的中心原子的杂化轨道数,判断中心原子的杂化轨道类型,写出VSEPR模型名称。;杂化轨道类型及分子空间结构的判断;(4)杂化轨道为使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。

(5)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。

(6)未参与杂化的p轨道可用于形成π键。;2.中心原子轨道杂化类型的判断。

(1)利用价层电子对互斥模型、杂化轨道理论判断分子空间结构的思路:;(2)根据杂化轨道之间的夹角判断:若杂化轨道之间的夹角为109°28,则中心原子发生sp3杂化;若杂化轨道之间的夹角为120°,则中心原子发生sp2杂化;若杂化轨道之间的夹角为180°,则中心原子发生sp杂化。

(3)有机化合物分子中碳原子杂化类型的判断:饱和碳原子采取sp3杂化,连接双键的碳原子采取sp2杂化,连接三键的碳原子采取sp杂化。;苯分子的空间填充模型为,苯的化学性质比较特殊,下面我们尝试利用所学的杂化轨道理论解释苯分子中化学键的成键情况。已知苯分子中的化学键如下图所示:;(1)根据所学杂化轨道理论,结合上面苯分子中的化学键图像分析苯分子中碳原子的杂化方式及成键情况。;提示: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