高中化学第二章分子结构与性质第二节分子的立体构型第2课时课件新人教版.ppt

第2课时杂化轨道理论 第二章第二节分子的立体构型 知道杂化轨道理论的基本内容 能根据杂化轨道理论确定简单分子的立体构型 学习目标定位 内容索引 一杂化轨道理论 二杂化类型及分子构型的判断 当堂检测 一杂化轨道理论 1 杂化轨道及其理论要点 1 阅读教材内容 并讨论甲烷分子中四个C H键的键能 键长 为什么都完全相同 导学探究 答案在形成CH4分子时 碳原子的一个2s轨道和三个2p轨道发生混杂 形成四个能量相等的sp3杂化轨道 四个sp3杂化轨道分别与四个H原子的1s轨道重叠成键形成CH4分子 所以四个C H键是等同的 可表示为 2 由以上分析可知 在外界条件影响下 原子内部能量的原子轨道的过程叫做原子轨道的杂化 的新的原子轨道 叫做 简称 轨道杂化的过程 3 杂化轨道理论要点 原子在成键时 同一原子中的原子轨道可重新组合成杂化轨道 参与杂化的原子轨道数形成的杂化轨道数 杂化改变了原子轨道的 杂化使原子的成键能力 相近 重新组合形成一 组新轨道 重新组合后 杂化原子轨道 杂化轨道 激发 杂化 轨道重叠 能量相近 等于 形状 方向 增加 2 杂化轨道类型和立体构型 1 sp杂化 BeCl2分子的形成 BeCl2分子的形成 杂化后的2个sp杂化轨道分别与氯原子的3p轨道发生重叠 形成2个 键 构成直线形的BeCl2分子 一个ns 一个np 180 直线 2 sp2杂化 BF3分子的形成 BF3分子的形成 一个ns 两个np 120 平面三角 3 sp3杂化 CH4分子的形成 CH4分子的立体构型 一个ns 三个np 109 28 正四面体 杂化类型与分子间的空间构型 归纳总结 1 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杂化轨道的夹角分别为109 28 120 180 C 四面体形 三角锥形 V形分子的结构可以用sp3杂化轨道解释D 杂化轨道全部参与形成化学键 活学活用 1 2 解析杂化轨道用于形成 键和容纳孤电子对 D 解析答案 1 2 2 下列分子的立体构型可用sp2杂化轨道来解释的是 BF3 CH2 CH2 CH CH NH3 CH4A B C D 返回 1 2 解析sp2杂化轨道形成夹角为120 的平面三角形 BF3为平面三角形且B F键夹角为120 C2H4中碳原子以sp2杂化 且未杂化的2p轨道形成 键 同 相似 乙炔中的碳原子为sp杂化 NH3中的氮原子为sp3杂化 CH4中的碳原子为sp3杂化 答案A 二杂化类型及分子构型的判断 1 杂化类型的判断方法杂化轨道只能用于形成 键或者用来容纳孤电子对 而两个原子之间只能形成一个 键 故有下列关系 杂化轨道数 中心原子孤电子对数 中心原子结合的原子数 再由杂化轨道数判断杂化类型 导学探究 2 杂化轨道的立体构型与微粒的立体构型VSEPR模型和杂化轨道的立体构型是一致的 略去VSEPR模型中的孤电子对 就是分子 或离子 的立体构型 杂化类型的判断方法 1 利用价层电子对互斥理论 杂化轨道理论判断分子构型的思路 归纳总结 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 有机物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 活学活用 3 4 2 sp 直线形 4 sp3 正四面体形 4 sp3 四面体形 4 sp3 四面体形 3 sp2 平面三角形 3 4 4 碳原子有4个价电子 在有机化合物中价电子均参与成键 但杂化方式不一定相同 在乙烷 乙烯 乙炔 苯 甲醛分子中 碳原子采取sp杂化的分子是 写结构简式 下同 采取sp2杂化的分子是 采取sp3杂化的分子是 解析采取sp杂化的分子呈直线形 采取sp2杂化的呈平面形 采取sp3杂化的呈四面体形 CH CH CH2 CH2 HCHO CH3CH3 学习小结 当堂检测 1 2 4 3 1 关于原子轨道的说法正确的是 A 凡是中心原子采取sp3杂化轨道成键的分子其几何构型都是正四面体B CH4分子中的sp3杂化轨道是由4个H原子的1s轨道和C原子的2p轨道混合起来而形成的C sp3杂化轨道是由同一个原子中能量相近的s轨道和p轨道混合起来形成的一组能量相近的新轨道D 凡AB3型的共价化合物 其中心原子A均采用sp3杂化轨道成键 1 2 4 3 解析中心原子采取sp3杂化 轨道形状是正四面体 但如果中心原子还有孤电子对 分子的空间结构则不是正四面体 CH4分子中的sp3杂化轨道是C原子的一个2s轨道与三个2p轨道杂化而成的 AB3型的共价化合物 A原子可能采取sp2杂化或sp3杂化 答案C 1 2 4 3 C 1 2 4 3 3 在SO2分子中 分子的立体构型为V形 S原子采用sp2杂化 那么SO2的键角 A 等于120 B 大于120 C 小于120 D 等于180 解析由于SO2分子的VSEPR模型为平面三角形 从理论上讲其键角应为120 但是由于SO2分子中的S原子有一对孤电子对 对其他的两个化学键存在排斥作用 因此分子中的键角要小于120 C 4 在分子中 羰基碳原子与甲基碳原子成键时所采取的杂化方式分别为 A sp2杂化 sp2杂化B sp3杂化 sp3杂化C sp2杂化 sp3杂化D sp杂化 sp3杂化 1 2 4 3 解析羰基上的碳原子共形成3个 键 为sp2杂化 两侧甲基中的碳原子共形成4个 键 为sp3杂化 C 1 2 4 3 直线形 V形 三角锥形 正四面体形 1 2 4 3 6 1 CH3COOH中C原子轨道杂化类型为 1molCH3COOH分子含有 键的数目为 解析在乙酸分子中 第一个碳形成四个 共价键 第二个碳形成三个 共价键 所以碳原子杂化类型分别为sp3和sp2杂化 1个乙酸分子中含有7个 共价键 所以1mol乙酸中含有7mol 键 sp3 sp2杂化 7mol或7NA 1 2 4 3 2 BCl3和NCl3中心原子的杂化方式分别为 和 第一电离能介于B N之间的第二周期元素有 种 sp2杂化 sp3杂化 3 本课结束