雜化軌道理論 一等獎

09三月20241第二章分子結構與性質第二節(jié)分子的立體構型第2課時雜化軌道理論第一頁，共三十五頁。09三月20242學習目標：1.認識雜化軌道理論的概念2.能根據雜化軌道類型判斷簡單分子或離子的構型3.

進一步判斷有機化合物中碳原子的雜化類型第二頁，共三十五頁。09三月20243雜化軌道理論簡介復習分子或離子σ鍵電子對數目孤電子對數目價電子對數目VSEPR模型立體構型CO2SO2H2ONH3CH4CO32-NH4+SO42-201222344431000023444443直線形平面三角形四面體四面體正四面體平面三角形正四面體正四面體直線形V形V形三角錐形正四面體平面三角形正四面體正四面體第三頁，共三十五頁。09三月20244活動：請根據價層電子對互斥理論分析CH4的立體構型新問題1：1.寫出碳原子的核外電子排布圖，思考為什么碳原子與氫原子結合形成CH4，而不是CH2？C原子價層軌道排布圖2s22p2H原子軌道排布圖1s1雜化軌道理論簡介第四頁，共三十五頁。09三月20245一、雜化理論簡介1.雜化：在形成分子時，由于原子的相互影響，若干能量相近的原子軌道混合起來，重新組合成與原軌道數目相同的一組新軌道的過程，2.雜化軌道：雜化后形成的新的能量相同的一組原子軌道雜化軌道理論簡介第五頁，共三十五頁。09三月202463.軌道雜化的過程：4.雜化改變了原子軌道的

、

。雜化使原子的成鍵能力

。激發(fā)→雜化→軌道重疊形狀方向增加第六頁，共三十五頁。09三月20247sp3C：2s22p2

由1個s軌道和3個p軌道混雜并重新組合成4個能量與形狀完全相同的軌道。我們把這種軌道稱之為

sp3雜化軌道。第七頁，共三十五頁。09三月20248為了四個雜化軌道在空間盡可能遠離，使軌道間的排斥最小，4個雜化軌道的伸展方向成什么立體構型?雜化軌道理論簡介第八頁，共三十五頁。09三月20249

四個H原子分別以4個s軌道與C原子上的四個sp3雜化軌道相互重疊后，就形成了四個性質、能量和鍵角都完全相同的S-SP3σ鍵，從而構成一個正四面體構型的分子。

109°28’第九頁，共三十五頁。09三月2024103.雜化軌道理論簡介第十頁，共三十五頁。09三月202411雜化前后原子軌道為使相互間排斥力最小，故在空間取最大夾角分布，不同的雜化軌道伸展方向不同；第十一頁，共三十五頁。09三月202412（一）sp雜化軌道的形成過程

xyzxyzzxyzxyz180°每個sp雜化軌道的形狀為一頭大，一頭小，含有1/2s

軌道和1/2p

軌道的成分兩個軌道間的夾角為180°，呈直線型

sp

雜化：1個s軌道與1個p軌道進行的雜化,

形成2個sp雜化軌道。4.雜化類型第十二頁，共三十五頁。09三月202413180°ClClBe例如：Sp

雜化——BeCl2分子的形成Be原子：1s22s2

沒有單個電子，spsp雜化ClClsppxpx第十三頁，共三十五頁。09三月202414（二）sp2雜化軌道的形成過程

xyzxyzzxyzxyz120°每個sp2雜化軌道的形狀也為一頭大，一頭小，含有1/3s

軌道和2/3p

軌道的成分，每兩個軌道間的夾角為120°，呈平面三角形

sp2雜化：1個s軌道與2個p軌道進行的雜化,

形成3個sp2雜化軌道。第十四頁，共三十五頁。09三月202415120°FFFB例如：Sp2

雜化——BF3分子的形成B：1s22s22p1有3個成單電子sp2sp2雜化第十五頁，共三十五頁。09三月202416（三）sp3雜化軌道的形成過程

xyzxyzzxyzxyz109°28′

sp3雜化：1個s軌道與3個p軌道進行的雜化,形成4個sp3雜化軌道。

每個sp3雜化軌道的形狀也為一頭大，一頭小，含有1/4s

軌道和3/4p

軌道的成分，每兩個軌道間的夾角為109.5°，空間構型為正四面體型第十六頁，共三十五頁。09三月202417例如：Sp3

雜化——CH4分子的形成sp3C：2s22p2第十七頁，共三十五頁。09三月202418雜化軌道分類：sp3CH4原子軌道雜化等性雜化：參與雜化的各原子軌道進行成分的均勻混合。雜化軌道每個軌道的成分軌道間夾角(鍵角)

sp1/2s，1/2p180°

sp21/3s，2/3p120°

sp31/4s，3/4p109°28′第十八頁，共三十五頁。09三月2024193.雜化軌道分類：三、雜化理論簡介H2O原子軌道雜化

O原子：2s22p4有2個單電子，可形成2個共價鍵，鍵角卻是105°，Why?2s2p2

對孤對電子雜化不等性雜化：參與雜化的各原子軌道進行成分上的不均勻混合。某個雜化軌道有孤電子對第十九頁，共三十五頁。09三月202420三、雜化理論簡介4.雜化類型判斷：因為雜化軌道只能用于形成σ鍵或用來容納孤電子對（π鍵不參與雜化），故有2.先確定分子或離子的VSEPR模型，然后就可以比較方便地確定中心原子的雜化軌道類型。（還可以根據分子結構式判斷）=中心原子孤對電子對數＋中心原子結合的原子數（σ鍵數目）1.雜化軌道數=中心原子價層電子對數雜化軌道理論簡介第二十頁，共三十五頁。09三月202421三、雜化理論簡介4.雜化類型判斷：A的價電子對數234A的雜化軌道數雜化類型A的價電子空間構型ABm型分子或離子空間構型對于ABm型分子或離子，其中心原子A的雜化軌道數恰好與A的價電子對數相等。234spsp2sp3直線形平面三角形正四面體直線形平面三角形正四面體直線形平面三角形或V形正四面體三角錐形或V形雜化軌道理論簡介第二十一頁，共三十五頁。物質價電子對數中心原子雜化軌道類型VSEPR模型軌道夾角分子空間構型鍵角氣態(tài)BeCl2CO2BF3CH4NH4+H2ONH3PCl309三月202422例1：計算下列分子或離子中的價電子對數，并根據已學填寫下表22344444spspsp2sp3直線形直線形平面三角形正四面體或者四面體180°180°120°109.28°直線形直線形平面三角形正四面體V形三角錐形180°180°120°109.28°109.28°105°107°107°課堂練習雜化軌道理論簡介第二十二頁，共三十五頁。09三月202423例2、對SO2與CO2說法正確的是（）A．都是直線形結構

B．中心原子都采取sp雜化軌道

C．S原子和C原子上都沒有孤對電子

D．SO2為V形結構，CO2為直線形結構D雜化軌道理論簡介第二十三頁，共三十五頁。5.在

分子中，羰基碳原子與甲基碳原子成鍵時所采取的雜化方式分別為A.sp2雜化；sp2雜化 B.sp3雜化；sp3雜化C.sp2雜化；sp3雜化 D.sp雜化；sp3雜化√12345答案解析解析羰基上的碳原子共形成3個σ鍵，為sp2雜化，兩側甲基中的碳原子共形成4個σ鍵，為sp3雜化。6第二十四頁，共三十五頁。第二十五頁，共三十五頁。09三月202426試用雜化軌道理論分析乙烯和乙炔分子的成鍵情況交流討論雜化軌道理論簡介第二十六頁，共三十五頁。09三月202427

C原子在形成乙烯分子時，碳原子的2s軌道與2個2p軌道發(fā)生雜化，形成3個sp2雜化軌道，伸向平面正三角形的三個頂點。每個C原子的2個sp2雜化軌道分別與2個H原子的1s軌道形成2個相同的σ鍵，各自剩余的1個sp2雜化軌道相互形成一個σ鍵。各自沒有雜化的l個2p軌道則垂直于雜化軌道所在的平面，彼此肩并肩重疊形成π鍵。所以，在乙烯分子中雙鍵由一個σ鍵和一個π鍵構成。雜化軌道理論簡介乙烯中碳原子的價層電子對數為3，采取sp2雜化第二十七頁，共三十五頁。09三月202428

C原子在形成乙炔分子時發(fā)生sp雜化，兩個碳原子以sp雜化軌道與氫原子的1s軌道結合形成σ鍵。各自剩余的1個sp雜化軌道相互形成1個σ鍵，所以一個碳原子形成2個σ鍵。兩個碳原子的未雜化2p軌道分別在Y軸和Z軸方向重疊形成π鍵。所以乙炔分子中碳原子間以叁鍵相結合。雜化軌道理論簡介乙炔中碳原子的價層電子對數為2，采取sp雜化第二十八頁，共三十五頁。09三月202429大π鍵C6H6

sp2雜化雜化軌道理論簡介第二十九頁，共三十五頁。09三月202430課堂小結1.概念在形成分子時，在外界條件影響下若干不同類型能量相近的原子軌道混合起來，重新組合成一組新軌道的過程叫做原子軌道的雜化，所形成的新軌道就稱為雜化軌道。雜化軌道理論2、雜化軌道的類型雜化軌道每個軌道的成分軌道間夾角(鍵角)

sp1/2s，1/2p180°

sp21/3s，2/3p120°

sp31/4s，3/4p109°28′板書內容：第三十頁，共三十五頁。09三月2024313、雜化軌道數類型的判斷因為雜化軌道只能用于形成σ鍵或用來容納孤電子對（π鍵不參與雜化）雜化軌道數=中心原子價層電子對數=中心原子孤對電子對數＋中心原子結合的原子數（σ鍵數目）對于ABm型分子或離子，其中心原子A的雜化軌道數恰好與A的價電子對數相等。電子對數n234雜化類型spSp2Sp3第三十一頁，共三十五頁。09三月202432練習1、．在乙烯分子中有5個σ鍵、一個π鍵，它們分別是

（

）

A．sp2雜化軌道形成σ鍵、未雜化的2p軌道形成π鍵B．sp