化学选择性必修2第二节 分子的空间结构集体备课课件ppt

这是一份化学选择性必修2第二节 分子的空间结构集体备课课件ppt，共27页。PPT课件主要包含了激发态，杂化轨道，杂化轨道理论，杂化条件，杂化轨道特征，1SP3杂化，孤电子对，σ键单电子，pxpy杂化，π键单电子等内容，欢迎下载使用。

1.通过杂化轨道理论的学习,能从微观角度理解中心原子的杂化类型对分子空间结构的影响。2.掌握中心原子杂化轨道类型判断的方法,建立分子空间结构分析的思维模型。
写出碳原子的核外电子排布图，思考为什么碳原子与氢原子结合形成CH4，而不是CH2 ？
按照我们已经学过的价键理论，甲烷的4个C-H单键都应该是σ键，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构型的甲烷分子。
如何解决这一矛盾，鲍林提出了杂化轨道理论。
观察如下可视化视频，思考CH4的正四面体形是怎么形成的？
s、px、py、pz杂化
甲烷分子中碳原子的4个sp3杂化轨道分别与4个氢原子的1s轨道重叠，形成4个C-Hσ键，呈正四面体形。
CH4分子采用sp3杂化
中心原子上若干不同类型(主要是s、p轨道)、能量相近的原子轨道混合起来，重新组合成同等数目、能量完全相同的新轨道。
①只有在形成化学键时才能杂化②只有能量相近的轨道间才能杂化
①参与杂化的原子轨道能量相近。 同一能级组或相近能级组的轨道
②杂化前后原子轨道数目不变。 参加杂化的轨道数目等于形成的杂化轨道数目
(1)杂化改变了原子轨道的能量、成分、形状和伸展方向，遵循杂化轨道间斥力最小原理。
(2)杂化使原子的成键能力增强，有利于轨道间的重叠 。满足最小排斥，最大夹角分布，从而形成稳定的化学键。
(3)杂化轨道用于形成σ键和容纳未参与成键的孤电子对。 (π键是由未杂化的p轨道来形成的)
4．杂化类型及分子构型
①1个s轨道与3个p轨道进行的杂化,形成4个sp3杂化轨道。
③每两个轨道间的夹角为109.28º,空间构型为正四面体形。
与CH4一样，H2O和NH3的中心原子也是采用sp3杂化的，因此H2O和NH3的VSEPR模型也是四面体形的，但水分子氧原子的sp3杂化轨道有2个被孤电子对占据，而氨分子的氮原子的sp3杂化轨道有1个被孤电子对占据。
观察如下可视化视频，思考CH2=CH2平面结构怎么形成的？
碳原子的3个sp2杂化轨道有一个相互重叠形成σ键，另外2个杂化轨道与氢原子1s轨道重叠形成两个σ键，未参与杂化的2P轨道相互重叠形成π键。
C2H4分子采用sp2杂化
①1个s轨道与2个p轨道进行的杂化,形成3个sp2杂化轨道。
③每两个轨道间的夹角为120º,呈平面三角形。
④3个sp2杂化轨道用于形成σ键，未参与杂化的p轨道用于形成π键。
(2) sp2杂化
例如：BF3分子的形成—— Sp2 杂化
B： 1s22s22p1 没有3个单电子
C2H2分子采用sp杂化
碳原子的2个sp杂化轨道有一个相互重叠形成σ键，另外1个杂化轨道与氢原子1s轨道重叠形成两个σ键，未参与杂化的2个2P轨道相互重叠形成2个π键。
①1个s轨道与1个p轨道进行的杂化,形成2个sp杂化轨道。
③两个轨道间的夹角为180°，呈直线型。
④ 2个sp杂化轨道用于形成σ键，未参与杂化的2个p轨道用于形成2个π键。
例如： sp 杂化 —— BeCl2分子的形成
Be原子：1s22s2 没有单个电子
杂化轨道类型及分子的空间结构
(1)根据杂化轨道数目判断
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,故有下列关系:
杂化轨道数目=价层电子对数目
=σ键电子对数目+中心原子的孤电子对数目
VSEPR模型与中心原子的杂化轨道类型
(2)根据杂化轨道的空间分布判断
①若杂化轨道在空间的分布为正四面体或三角锥形,则中心原子发生sp3杂化。
②若杂化轨道在空间的分布呈平面三角形,则中心原子发生sp2杂化。
③若杂化轨道在空间的分布呈直线形,则中心原子发生sp杂化。
(3)根据杂化轨道之间的夹角判断
①若杂化轨道之间的夹角为109°28′,则中心原子发生sp3杂化
②若杂化轨道之间的夹角为120°,则中心原子发生sp2杂化
③若杂化轨道之间的夹角为180°,则中心原子发生sp杂化
(4)有机物分子中碳原子杂化类型的判断方法
饱和碳原子均采取sp3杂化；连接双键的碳原子均采取sp2杂化；连接三键的碳原子均采取sp杂化。
确定BF3和H3O+的中心原子的杂化轨道类型,并与同学讨论。
第一步 计算中心原子孤电子对数：
第二步 计算价层电子对数：
第四步 确定杂化轨道类型：
第三步 确定杂轨道数：
1.下列关于杂化轨道的叙述中,错误的是(　 　)A.分子中中心原子通过sp3杂化轨道成键时,该分子不一定为正四面体结构B.中心原子能量相近的价电子轨道杂化,形成新的价电子轨道,能量相同C.杂化前后的轨道数不变,但轨道的形状发生了改变D.杂化轨道可能形成π键
2.已知某XY2分子属于V形分子,下列说法正确的是(　 　)A.X原子一定是sp2杂化B.X原子一定为sp3杂化C.X原子上一定存在孤电子对D.VSEPR模型一定是平面三角形
3.根据杂化轨道理论可以判断分子的空间结构,试根据相关知识填空。(1)AsCl3的空间结构为　　 　　,其中As的杂化轨道类型为　　　　。 (2)CS2中C的杂化轨道类型为　　　　　　。 (3)CH3COOH中C的轨道杂化类型为　 。 
4.根据价层电子对互斥模型及原子杂化轨道理论判断NF3分子的空间结构和中心原子的杂化方式为(　　)A.直线形　sp杂化B.平面三角形　sp2杂化C.三角锥形　sp2杂化D.三角锥形　sp3杂化