2.2.1 雜化軌道理論 課件高二下學期化學魯科版（2019）選擇性必修2

雜化軌道理論第2章微粒間相互作用與物質性質1.了解雜化軌道理論的要點和類型；2.能運用雜化軌道理論解釋簡單共價分子和離子的空間結構。寫出碳原子的價電子軌道表示式，思考為什么碳原子與氫原子結合形成CH4，而不是CH2？C的價電子軌道表示式1、根據共價鍵的飽和性，C應形成幾個共價鍵？2、形成CH4C原子應該有幾個未成對的電子？怎樣才能使C原子具有這個數目的未成對的電子？躍遷3、CH4中的4個C—H鍵完全相同，碳原子怎樣才能有四個完全相同的用于成鍵的原子軌道？sp3為了解決這一矛盾，1931年由鮑林等人在價鍵理論的基礎上提出雜化軌道理論，它實質上仍屬于現(xiàn)代價鍵理論，但是它在成鍵能力、分子的空間構型等方面豐富和發(fā)展了現(xiàn)代價鍵理論。2s2p↑↓↑↑基態(tài)激發(fā)2s2p↑↑↑↑激發(fā)態(tài)4個sp3雜化軌道雜化↑↑↑↑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。鮑林雜化軌道理論原子軌道的雜化原子內部能量相近的原子軌道，重新組合形成新的原子軌道的過程。雜化軌道原子軌道組合雜化后形成的一組新的原子軌道叫做雜化原子軌道，簡稱雜化軌道。雜化軌道特點雜化軌道不僅改變了原有s和p軌道的空間取向，而且使它在與其他原子的原子軌道成鍵時重疊的程度更大，形成的共價鍵更牢固。2s2p↑↓↑↑基態(tài)激發(fā)2s2p↑↑↑↑激發(fā)態(tài)4個sp3雜化軌道雜化↑↑↑↑每兩個sp3雜化軌道的夾角為109°28’。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，形成一個正四面體構型的分子。甲烷分子中的共價鍵甲烷分子的填充模型甲烷分子的球棍模型雜化軌道類型有幾個原子軌道參與雜化，雜化后就生成幾個雜化軌道。sp雜化、sp2雜化、sp3雜化sp3雜化原子形成分子時，同一個原子中能量相近的一個

ns

軌道與三個np

軌道進行混合組成四個新的原子軌道稱為sp3雜化軌道。sp3雜化軌道特點：四個sp3軌道在空間均勻分布，軌道間夾角109.5°【思考】BF3是平面三角形構型，分子中鍵角均為120o；試用雜化軌道理論加以說明。2s2p↑↓↑基態(tài)激發(fā)2s2p↑↑激發(fā)態(tài)↑雜化↑↑↑未雜化軌道同一個原子的一個ns軌道與兩個np軌道進行雜化組合為sp2雜化軌道。sp2雜化軌道間的夾角是120°，分子的幾何構型為平面正三角形。【思考】氣態(tài)BeCl2是直線型分子構型，分子中鍵角為180o。試用雜化軌道理論加以說明。2s2p↑↓基態(tài)激發(fā)2s2p↑↑激發(fā)態(tài)雜化sp雜化軌道↑↑未雜化軌道同一原子中ns-np雜化成新軌道：一個s軌道和一個p軌道雜化組合成兩個新的sp雜化軌道。2個sp雜化軌道在一條直線上，軌道間夾角180°雜化類型雜化軌道數目鍵角空間構形圖示3sp24sp32

sp平面三角形120°109.5°正四面體形180°直線形試用雜化軌道理論分析乙烯和乙炔分子的成鍵情況2s2p2s2psp23個sp2雜化軌道躍遷

sp2雜化乙烯中心原子C的sp2雜化C原子以sp2雜化，形成3個sp2雜化軌道，分別與C原子和H原子鍵合。2個碳原子上未雜化的2p軌道形成1個

π鍵。乙烯分子中含有4個C—Hσ鍵(sp2-s)、1個C—Cσ鍵(sp2-sp2)、1個π鍵(p-p)。乙烯分子的空間結構為平面結構。2s2p2s2psp2個sp

雜化軌道躍遷

sp雜化乙炔中心原子C的sp雜化C原子以sp雜化，形成2個sp雜化軌道，分別與C原子和H原子鍵合。2個碳原子上未雜化的2p軌道形成2個

π鍵。乙炔分子中含有2個C—Hσ鍵(sp2-s)、1個C—Cσ鍵(sp2-sp2)、2個π鍵(p-p)。乙炔分子的空間結構為直線形。聯(lián)想與質疑苯為什么不能使酸性KMnO4溶液或溴的四氯化碳溶液褪色呢？苯分子中究竟存在怎樣的化學鍵呢？2s2p↑↑↑↑激發(fā)態(tài)雜化↑↑↑↑1、苯中C：sp2雜化120°2、六個C的未參與雜化的p軌道形成大π鍵6個碳原子和6個氫原子在同一平面內，整個分子呈平面正六邊形,鍵角皆為120°。1.下列分子中的中心原子雜化軌道的類型相同的是()A.CO2與SO2 B.CH4與NH3C.BeCl2與BF3 D.C2H2與C2H4B2.下列分子的空間結構可用sp2雜化軌道來解釋的是()①BF3

②CH2==CH2

③④CH≡CH

⑤NH3

⑥CH4A.①②③ B.①⑤⑥C.②③④ D.③⑤⑥A3.下列分子中的中心原子的雜化方式為sp雜化，分子的空間結構為直線形且分子中沒有形成π鍵的是()A.CH≡CH B.CO2C.BeCl2 D.BF3C4.下列有關甲醛(HCHO