(共18张PPT)
第二章 分子结构与性质
第二节 分子的立体构型
杂化轨道理论简介
学习内容:杂化轨道理论
序言——磨刀不误砍柴工
学习目标:
1.知识目标:理解杂化轨道的概念及其要点,运用这
一理论分析和解释分子立体构型。
2.能力目标:学习过程中,要努力锻炼自己空间抽象
思维能力、逻辑辩证思维能力、总结归纳能力、合作
协调能力和动手实践能力。学习从宏观到微观,从现
象到本质的认识事物的科学方法。
3.情感目标:发扬怀疑、求实、创新的科学精神;互
帮互助,增强集体凝聚力。
学习方式:组内讨论、合作共学;组间PK、互补共进;
老师组织、点评解惑;课后检测、查漏补缺
活动一:复习旧知识,发现新问题
综上,从键数、键能、键长、键角、构型各方面来观察,若以C的价电子排布直接与H键合,能否形成CH4的结构?有哪些矛盾之处,提出你的想法?
1. 根据价层电子对互斥理论计算和分析:CH4的价层电子对数 ,VSEPR模型 ,立体构型 。
2.甲烷的共价键数目 , 各个键的键长、键能、键角是否相等?其中键角是 。
3.画出C的价电子排布图 ,观察有 个可成键的单电子, 2s能级和2p能级的能量是否相等? s和p轨道形状是否相同?三个p轨道之间的夹角是 。
4
正四面体形
正四面体形
4
109°28′
2
90°
讨论:C的价电子排布能否形成甲烷的结构,
有哪些矛盾之处?
鲍林(L.Pauling ),
美国化学家。1931年,提出杂化轨道理论,1954年因在化学键方面的工作获得诺贝尔化学奖
原子中能量相近的几个轨道间通过重组混杂,
形成相同数量的几个新轨道的过程。
所形成的轨道叫做杂化轨道。
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活动二:解惑杂化,提炼方法
杂化
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1个s + 3个p
正四面体形
109°28′
4个sp3杂化轨道
CH4 —— sp3杂化
参与杂化的原子轨道
形成的杂化轨道数
杂化轨道间夹角
杂化轨道空间构型
1. 根据价层电子对互斥理论计算和分析:BF3的价层电子对
数 ,VSEPR模型 ,立体构型 ,键角 。
2. B的价电子排布图 , B是否发生杂化?
3.
4. 小组合作,用气球或超轻粘土,做一做sp2杂化轨道的模型。
活动三:小组共学sp2杂化 ,合做模型
参与杂化的原子轨道
杂化轨道和数目
杂化轨道间夹角
杂化轨道空间构型
平面三角形
120°
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BF3价层电子对数 , VSEPR模型 ,
立体构型 ,键角 。
120°
3
平面三角形
1个s + 2个p
平面三角形
120°
3个sp2杂化轨道
BF3 —— sp2杂化
参与杂化的原子轨道
杂化轨道和数目
杂化轨道间夹角
杂化轨道空间构型
180°
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活动四:师生导学sp杂化
1个s + 1个p
直线形
180°
2个sp杂化轨道
BeCl2 —— sp杂化
参与杂化的原子轨道
形成的杂化轨道数
杂化轨道间夹角
杂化轨道空间构型
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1.乙烯中C原子采取 杂化,是否有未参与
杂化的轨道?
sp2
活动五:探究未杂化的p轨道与碳碳双键的形成
2.用气球模拟,未杂化的p轨道与杂化轨道之间的
空间关系?模拟碳碳双键的形成过程。
3.结论:未杂化的p轨道 重叠形成 键
肩并肩
π
乙炔
sp杂化
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结论:未杂化的p轨道肩并肩形成π键
根据价层电子对互斥理论计算和分析:
NH3的价层电子对数 ,VSEPR模型 ,
立体构型 ,键角是 。
N的价电子排布图 ,N是否发生杂化?
发生了 杂化,说说你的理由?
(提示:关注杂化前后轨道的夹角与NH3的键角之间的关系)
3. 小组合做一个如右图的模型,帮助理解学习。
4. 解释NH3的键角为什么与N杂化轨道的夹角不一致?
5. 杂化轨道能否容纳孤电子对?
6. 判断杂化轨道的方法:
(1)依据VSEPR模型还是立体构型?
(2)依据价层电子对数还是σ键电子对数?
活动六:探究孤电子对对杂化类型和分子构型的影响
四面体形
三角锥形
4
107°
90°
107°
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四面体形
结论:杂化轨道既可形成σ键,也可容纳孤电子对
sp3杂化
NH3分子中的N原子是否发生了杂化?
杂化轨道能否容纳孤电子对?判断杂化轨道依据VSEPR模型还是立体构型?
三角锥形
夹角
p轨道与p轨道
NH3键角
VSEPR模型
中心原子杂化轨道类型
分子的立体构型
价层电子对数
(隐去
孤电子对)
活动七:判断杂化类型,分析分子构型
学以致用
2+0= 2
sp
直线形
直线形
2
2+1= 3
sp2
平面三角形
0
1
V形
2+2= 4
sp3
四面体形
V形
代表物 孤电子对数 价层电子对数 VSEPR模型 立体构型 杂化类型
CO2
SO2
H2O
本节课你达标了吗?
1.知识目标:理解杂化轨道的概念及其要点,运用这
一理论分析和解释分子立体构型。
2.能力目标:学习过程中,要努力锻炼自己空间抽象
思维能力、逻辑辩证思维能力、总结归纳能力、合作
协调能力和动手实践能力。学习从宏观到微观,从现
象到本质的认识事物的科学方法。
3.情感目标:发扬怀疑、求实、创新的科学精神;互
帮互助,增强集体凝聚力。
作业:书P44页1,2,3
课后小测验A组
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风云十五,沉舟破釜
亦文亦武,共展宏图!