杂化轨道理论 课件.pptVIP

本节课主要讨论的几个问题 为什么要建立和学习杂化轨道理论？ 杂化轨道理论的要点有哪些？ 杂化轨道有哪几种类型？ 怎么运用杂化轨道理论来分析和解决问题？ 【学习讨论】 ·分子中的4个C—H键是完全等同的，每两个键之间的键角都是109°28′。 2、从甲烷分子中C-H键的数目，说明中心原子C在与H化合时应有几个未成对电子？由C原子的价电子排布可知：C原子的未成对电子是多少？由此推测基态C原子的最外层电子发生了什么样的变化？ 3、电子跃迁后，得到的四个原子轨道有没有差别？那么由这四个原子轨道结合H原子形成的4个C-H键应该有无差别？ 二、杂化轨道理论有哪些要点？ 四、运用杂化轨道理论来分析和解决问题的方法 所以从杂化类型可以分析分子的结构。反过来，从分子的空间结构可以推测分子里中心原子的轨道杂化类型。 【知识迁移】 1、试判断H2O、NH3、CH4的杂化轨道类型？VSEPR模型分别是？ * 选修三 第二章 第二节 分子的立体构型 ——杂化轨道理论简介 1、甲烷分子的立体构型是什么？分子中有几个C-H键？比较这几个化学键的键长、键角、键能有没有不同？ ·正四面体型 ·4个C-H键 一、为什么要建立杂化轨道理论 跃迁 【学习讨论】 2p 2s 激发态 ·最外层s电子发生了跃迁 2s 2p 基态 C: 【学习讨论】 解决问题的方法是建立新的理论---美国化学家鲍林提出了杂化轨道理论。 这与实际测得甲烷分子中的4个C-H键的键长，键能、键角有没有矛盾？解决这一矛盾的出路是什么？ 【学习讨论】 4、阅读课本P39并思考：鲍林是怎么解决这个矛盾的，如何解释甲烷分子的正四面体结构？ 动画视频 2s 2p 基态 C: 跃迁 2p 2s 激发态 杂化 杂化态 ------以上就是杂化轨道理论的观点 1、什么是“杂化”？ 在形成多原子分子的过程中，中心原子的若干能量相近的原子轨道重新组合，形成一组新的轨道，这个过程叫做轨道的杂化。产生的新轨道叫杂化轨道。 四变 成分 能量 形状 伸展方向 一不变： 轨道数目 【思考与交流】 （1）甲烷分子中C原子的轨道杂化过程前后，发生了哪些变化？哪些没有变化？ （2）杂化后的轨道在空间的分布要遵守VSEPR理论吗？那么4个完全相同的杂化轨道在空间应该怎样分布？ 2、杂化轨道理论的要点 ◆ 杂化轨道在空间构型上都具有一定的对称性（原因） 四变 成分 能量 形状 伸展方向 一不变： 轨道数目 【杂化轨道的类型讨论】 像甲烷分子中碳原子这样，由1个s轨道和3个p轨道杂化后，形成4个新轨道。 sp3杂化 呈正四面体形，夹角为109°28 。 概念 特点 （1）成分： 每个sp3杂化轨道有 1/4 s 轨道和 3/4 p 轨道 （2）空间构型： 【合作探究】 已知： BF3分子中共有三个σ键，为平面三角形分子（键角120°）。 120° F F F B 问题：BF3 分子中心原子有没有发生杂化？为什么？如果发生杂化，是哪些轨道发生杂化？ B原子的杂化过程： 动画视频 【杂化轨道的类型讨论】 由1个s轨道和2个p轨道杂化后，形成3个新轨道。 sp2杂化 3个sp2杂化轨道呈平面三角形，夹角为120° 概念 特点 （1）成分： 每个sp2杂化轨道有 1/3 s 轨道和 2/3 p 轨道 （2）空间构型： 【问题思考】 当有1个s轨道和3个相互垂直的p轨道参与杂化，得到了sp3杂化轨道；有1个s轨道和2个p轨道参与杂化，得到的是sp2杂化轨道。依此类推，当只有1个s轨道和1个p轨道参与杂化，应该属于什么杂化类型？有何特点？ 动画视频 【杂化轨道的类型讨论】 由1个s轨道和1个p轨道杂化后，形成2个新轨道。 sp杂化 2个sp杂化轨道呈直线形，夹角为180° 概念 特点 （1）成分： 每个sp杂化轨道有 1/2 s 轨道和 1/2 p 轨道 （2）空间构型： * 杂化类型 参与杂化的轨道类型和数目 杂化轨道数目 每个杂化轨道成分 杂化轨道 互斥模型 sp3杂化 sp2杂化 sp杂化 O 1个s轨道，3个p轨道 4 1/4 s 轨道 3/4 p 轨道 1个s轨道，2个p轨道 3 1/3 s 轨道 2/3 p 轨道 1个s轨道，1个p轨道 2 1/2 s 轨道 1/2 p 轨道 三、杂化轨道理论的类型 特定的杂化类型，其杂化轨道就具有特定的空间构型。 【课堂练习】 完成下表 归纳小结 CO2 BF3 CH4 NH3 H2O 孤电子对数 中心原子结合的原子数 杂化轨道数目 杂化轨道类型 VSEPR模型 分子 四面体形 sp3 sp3 sp3 sp2 sp 4 4 4