人教版 (2019)选择性必修2第二节 分子的空间结构授课课件ppt

这是一份人教版 (2019)选择性必修2第二节 分子的空间结构授课课件ppt，共26页。PPT课件主要包含了杂化轨道理论简介，杂化轨道的含义，能量相近，数目不变，成键能力增强，排斥力最小，杂化轨道的类型，°28′，直线形，平面三角形等内容，欢迎下载使用。
甲烷分子呈正四面体形，它的4个C—H的键长相同，H—C—H的键角为109°28′。根据价键理论，甲烷的4个C—H单键都应该是σ键，然而，碳原子的4个价层原子轨道是3个相互垂直的2p轨道和1个球形的2s轨道，用它们跟4个氢原子的1s原子轨道重叠，不可能得到正四面体形的甲烷分子。
为了解决这一矛盾，1931年由鲍林等人在价键理论的基础上提出杂化轨道理论，它实质上仍属于现代价键理论，但是它在成键能力、分子的空间构型等方面丰富和发展了现代价键理论。
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。
原子在成键时，同一原子中能量相近的原子轨道可重新组合成杂化轨道
形成的杂化轨道数与参与杂化的原子轨道数相等且杂化轨道的能量相同
(变：轨道的成分、能量、形状、方向，使原子的成键能力增加)
杂化轨道在角度分布上比单纯的s或p轨道在某一方向上更集中，成键时根据最大重叠原理，重叠程度越大，形成的共价键越牢固。
杂化改变原有轨道的形状和伸展方向，使原子形成的共价键更牢固。
杂化轨道为使相互间的排斥力最小，故在空间取最大夹角分布，不同的杂化轨道伸展方向不同但形状完全相同。
回顾所学内容，判断下列语句正误
发生轨道杂化的原子一定是中心原子(　　)
原子轨道的杂化只有在形成分子的过程中才会发生，孤立的原子是不可能发生杂化的(　　)
只有能量相近的轨道才能杂化(　　)
杂化轨道能量更集中，有利于牢固成键(　　)
杂化轨道只用于形成σ键或用来容纳未参与成键的孤电子对。未参与杂化的p轨道可用于形成π键(　　)
杂化轨道类型与分子空间结构的关系
情况一：当杂化轨道全部用于形成σ键时，分子或离子的空间结构与杂化轨道的空间结构相同
情况二：当杂化轨道中有未参与成键的孤电子对时，孤电子对对成键电子对的排斥作用，会使分子或离子的空间结构与杂化轨道的形状有所不同
判断中心原子杂化轨道类型的三种方法
杂化轨道只能用于形成σ键或者用来容纳未参与成键的孤电子对，而两个原子之间只能形成一个σ键。
【例1】回顾所学内容，认真填写下表：
2 2 sp
3 3 sp2
4 4 sp3
总结——分子的空间结构
现代共价键理论之一——分子轨道理论
分子轨道理论又称分子轨道法或MO法，1932年由美国化学家马利肯及德国物理学家洪特提出，是一种描述多原子分子中电子所处状态的方法。要点是：从分子的整体性来讨论分子的结构，认为原子形成分子后，电子不再属于个别的原子轨道，而是属于整个分子的分子轨道，分子轨道是多中心的；分子轨道由原子轨道组合而成，形成分子轨道时遵从能量近似原则、对称性一致(匹配)原则、最大重叠原则，即通常说的“成键三原则”；在分子中电子填充分子轨道的原则也服从能量最低原理、泡利不相容原理和洪特规则。
1．已知次氯酸分子的结构式为H－O－Cl，下列说法正确的是A．O原子发生sp杂化 B．O原子与H、Cl都形成π键C．该分子为V形分子 D．该分子的电子式是
2．用价层电子对互斥理论(VSEPR)可以预测许多分子或离子的立体构型，有时也能用来推测键角大小。下列判断正确的是A．SO2、CS2、HI都是直线形的分子B．BF3键角为120°，SnBr2键角大于120°C．P4、CH4、SF4都是正四面体形的分子D．HCHO、BF3、SO3都是平面三角形的分子
3．三溴化砷(AsBr3)常应用于医药和化学分析领域。下列说法正确的是A．该分子含非极性共价键B．中心原子采取sp3杂化C．键角等于120°D．空间结构为平面三角形
【答案】B【详解】A．该分子只有As-Br键，属于极性键，A错误； B．As有3个σ键和1对孤电子对，故价层电子对数为4，即sp3杂化，B正确；C．该分子属于三角锥形，键角大约为107。，C错误；D． 该分子空间结构为三角锥形，D错误；故选B。
4．下列有机物分子中的碳原子既有sp3杂化又有sp杂化的是A．CH3CH2CH3B．CH3—C≡CHC．CH3CHOD．CH≡CH
【答案】B【详解】A．CH3CH2CH3碳原子只有sp3杂化，A错误；B．CH3—C ≡ CH中三键碳为sp、单键碳为sp3，B正确；C．CH3CHO中醛基碳为sp2、单键碳为sp3杂化，C错误；D．CH ≡ CH中碳原子只有sp杂化，D错误；故选B。
5．化合物A是近年来采用的锅炉水添加剂，其结构简式如图，A能除去锅炉水中溶解的氧气，下列对A分子说法正确的是     A．所有原子都在同一平面内B．所含的σ键与π键个数之比为10∶1C．C的杂化方式均为sp2杂化D．N的化合价均为-3价
【答案】C【详解】A．氮原子形成3个共价键且有1对孤电子对，为三角锥形结构，即氮原子与所连的三个原子不在同一平面，所以A分子中所有原子不可能共平面，故A错误；B．一个单键就是1个σ键，一个双键含有1个σ键和1个π键，所以A分子中含有11个σ键和1个π键，所含的σ键与π键个数之比为11:1，故B错误；C．碳原子为羰基碳，其杂化方式为sp2杂化，故C正确；D．因N原子的电负性大于氢，与氮原子所连的氨基中的氮的化合价为﹣2价，故D错误；故选C。