分子的空间结构 第三课时杂化轨道理论简介 课件(共19张PPT)

(共19张PPT)
分子的空间结构 第三课时
杂化轨道理论简介
学 科：化学（人教2019）选择性必修第二册
年 级：高二
学习目标：
1、结合实例了解杂化轨道理论的要点和类型（sp3、sp2、sp）。
（本节重点）
2、能运用杂化轨道理认解释简单共价分子和离子的空间结构。
（本节难点）
想一想：
１、写出C原子电子排布的轨道表示式，并由此推测：CH４分子的C原子有没有可能形成四个相同的共价键？
２、通过测量，甲烷分子中4个共价键完全相同，思考：4个完全相同的共价键如何形成？
答案在课本中寻找
4个价电子处于两个不同的能级，两个能级能量与轨道都不同，常理不应该形成4个相同的共价键。
杂化轨道理论
莱纳斯·卡尔·鲍林
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做原子轨道的杂化。
重新组合后的新的原子轨道，叫做杂化原子轨道，简称杂化轨道。
为了解释分子的空间结构，1931年鲍林提出了杂化轨道理论。
C原子
2s22p2
H原子
↑
s
1s1
2个C-H相互垂直
键角为90°
sp3杂化
一、杂化轨道理论（甲烷为例）
跃迁
↑
s
4个C-H，键角为109°28′
↑↓
s
p
p
p
↑
↑
基态
↑
s
p
p
p
↑
↑
↑
激发态
sp3
↑
↑
↑
↑
杂化轨道
形成σ键
s
1、sp3杂化
sp3杂化
1、氨气价层电子是如何排布的？
小组讨论
2、氨气价层轨道是怎样的？
3、氨气中的氮原子如何与三个H成键？
4、氨气与甲烷的中心原子杂化方式一样么？
氨气和甲烷的杂化轨道有区别么？
H原子
↑
s
1s1
3个N-H相互垂直
键角为90°
↑
s
3个N-H，键角为107°
N原子
↑↓
s
p
p
p
↑
↑
↑
2s22p3
基态
sp3
↑↓
↑
↑
↑
杂化轨道
例1、怎么用杂化轨道理论解释NH3的空间结构呢？
孤电子对
sp3杂化
形成σ键
想一想？
1个s轨道和3个p轨道混杂叫做sp3杂化，那么1个s轨道可不可以和两个p轨道混杂？混杂以后叫什么？1个s轨道和1个p轨道呢？
请同学们分析BF3的中心原子杂化方式。
1个B-F
3个B-F，键角为120°
B原子
↑↓
s
p
p
p
↑
2s22p1
基态
形成σ键
sp2杂化
sp2
↑
↑
↑
杂化轨道
p
F原子
2s22p5
↑↓
s
p
p
p
↑↓
↑↓
↑
↑↓
s
p
p
p
↑↓
↑↓
↑
未杂化轨道
sp2杂化
杂化轨道理论
请同学们分析BeCl2的中心原子杂化方式。
不能形成Be-Cl
2个Be-Cl，键角为180°
Be原子
↑↓
s
p
p
p
2s2
基态
sp
↑
↑
杂化轨道
形成σ键
sp杂化
Cl原子
3s23p5
↑↓
s
p
p
p
↑↓
↑↓
↑
↑↓
s
p
p
p
↑↓
↑↓
↑
p
p
未杂化轨道
sp杂化
1) 杂化轨道也是原子轨道，因此，它们可以与其他原子的单电子配对成键。
2) 杂化轨道全部都用于形成σ键和容纳孤对电子。
3) 杂化轨道的空间伸展方向要按一定规律发生变化.
杂化轨道的特点:
杂 化 类 型 sp sp2 sp3
参与杂化的原子轨道 1个 s + 1个p 1个s + 2个p 1个s + 3个p
杂 化 轨 道 数 2个sp 杂化轨道 3个sp2 杂化轨道 4个sp3
杂化轨道
杂化轨道 间夹角 1800 1200 109028′
空 间 构 型 直 线 正三角形 正四面体
实 例 BeCl2 , C2H2 BF3 , C2H4 CH4 , CCl4
三种sp杂化轨道的比较
注意：杂化轨道只能用于形成σ键(或者容纳孤电子对)，形成π键的电子只能位于未杂化的原子轨道上。
如何判断一个化合物的中心原子的杂化类型？
2、VSEPR模型判断法
1、计算法
σ键个数+孤电子对数=杂化轨道数
2---sp 3---sp2 4---sp3
C
B
练一练
课后作业：
课本课后习题。