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第二节分子的立体结构 第二课时 杂化轨道理论简介 活动：请根据价层电子对互斥理论分析CH4的立体构型 1.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 ？ C：2s22p2 　 由1个s轨道和3个p轨道混杂并重新组合成4个能量与形状完全相同的轨道。我们把这种轨道称之为 sp3杂化轨道。 为了四个杂化轨道在空间尽可能远离，使轨道间的排斥最小，4个杂化轨道的伸展方向成什么立体构型? 1.概念：在形成分子时，在外界条件影响下若干不同类型能量相近的原子轨道混合起来，重新组合成一组新轨道的过程叫做原子轨道的杂化，所形成的新轨道就称为杂化轨道。 2.杂化条件： （1）参与参加杂化的各原子轨道能量要相近（同一能级组或相近能级组的轨道）； （2）只有在形成分子的过程中才能会发生杂化。 一.杂化轨道理论 3、杂化轨道特点 （1）杂化轨道前后轨道总数不变，形状发生改变，一头大，一头小，杂化后各轨道能量相同。 （2）杂化轨道成键时同样遵循互斥理论，满足化学键间排斥力最小，故杂化轨道之间在空间内尽可能远离，呈立体对称结构。 （3）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。未参与杂化的P轨道可用于形成π键。 （4）一个轨道不管有没有电子，只要符合杂化的条件就可能参与杂化。 4、杂化轨道形成过程 （1）sp3杂化 sp3杂化轨道的形成过程 sp3杂化：1个s 轨道与3个p 轨道进行的杂化, 形成4个sp3 杂化轨道。 每个sp3杂化轨道的形状也为一头大，一头小， 含有 1/4 s 轨道和 3/4 p 轨道的成分 每两个轨道间的夹角为109.5°， 空间构型为正四面体型 H2O原子轨道杂化 杂化 价层电子对数为4的中心原子采用sp3杂化方式 如： CH4 H2O NH3 NH4+ SiCl4 sp2杂化轨道的形成过程 120° 每个sp2杂化轨道的形状也为一头大，一头小， 含有 1/3 s 轨道和 2/3 p 轨道的成分 每两个轨道间的夹角为120°，呈平面三角形 sp2杂化：1个s 轨道与2个p 轨道进行的杂化, 形成3个sp2 杂化轨道。 杂化轨道理论 问题导学 知识点三、杂化轨道与共价键的类型 思考讨论 用杂化轨道理论分析乙烯的杂化类型及分子空间构型？ C的sp2杂化 三个相同的sp2杂化轨道指向三角形的三个顶点; 未杂化p形成π键;杂化轨道间夹角为120°。 杂化轨道只能形成σ键或容纳未参与成键的孤电子对，不能形成π键； 未参与杂化的p轨道可用于形成π键。 乙烯的sp2杂化图解 苯环的结构 平面正六边形，离域大π键。 1.苯环中的碳均是以sp2杂化成夹角为1200三个sp2杂化轨道. 2.苯环中六个碳之间形成6个σ键,每个碳与氢形成1个σ键. 3.苯环中六个碳中未杂化的P轨道彼此形成一个大π键. 4.形成大π键比一般的π键更稳定,因此苯环体现特殊的稳定性 sp杂化轨道的形成过程 180° 每个sp杂化轨道的形状为一头大，一头小，含有1/2 s 轨道和1/2 p 轨道的成分 两个轨道间的夹角为180°，呈直线型 sp 杂化：1个s 轨道与1个p 轨道进行的杂化, 形成2个sp杂化轨道。可形成2σ键。剩下的两个未参与杂化的p轨道用于形成π键 。 乙炔的成键 杂化轨道理论 视频导学 知识点二、杂化轨道类型 类型 sp sp2 sp3 参与杂化的轨道 杂化轨道数目 夹角 空间构型 举例 1个s 1个p 2 180º 直线形 CO2 C2H2 1个s 2个p 3 120º 平面三角形 BF3 C2H4 1个s 3个p 4 109º28` 正四面体形 CH4 CCl4 杂化轨道理论 探究导学 探究一、杂化轨道类型的判断与分子空间构型确定 根据以上事实总结：如何判断一个化合物中心原子杂化类型 及分子空间构型？ 问题探究 杂化轨道理论 探究导学 探究一、杂化轨道类型的判断与分子空间构型确定 1、杂化轨道类型的判断 杂化轨道只能用于形成σ键或用来容纳孤电子对 杂化轨道数 = 中心原子价层电子对数 方法： 根据价层电子对数； 或杂化轨道夹角。 杂化轨道理论 探究导学 探究一、杂化轨道类型的判断与分子空间构型确定 2、杂化轨道立体构型与分子立体构型 sp 类型 sp3 sp2 杂化轨道构型 分子立体构型 实例 正四面体 平面三角 直线 直线形 CO2 C2H2 BF3 平面三角形 平面形 C2H4 V形 SO2 CH4 CCl4 正四面体形 三角