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高中化学专题4第1单元分子构型与物质的性质第1课时杂化轨道理论与分子空间构型教案苏教

版选修3

学习资料

高中化学专题4第1单元分子构型与

物质的性质第1课时杂化轨道理论与

分子空间构型教案苏教版选修3

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高中化学专题4第1单元分子构型与物质的性质第1课时杂化轨道理论与分子空间构型教案苏教

版选修3

第1课时杂化轨道理论与分子空间构型

[核心素养发展目标］1。了解杂化轨道理论，能从微观角度理解中心原子的杂化轨道类型

对分子空间构型的影响。2。通过对杂化轨道理论的学习，掌握中心原子杂化轨道类型的判

断方法，建立分子空间构型分析的思维模型.

一、杂化轨道及其理论要点

1．试解释CH分子为什么具有正四面体的空间构型?

4

（1)杂化轨道的形成

碳原子2s轨道上的1个电子进入2p空轨道，1个2s轨道和3个2p轨道“混合”起来,形

3

成能量相等、成分相同的4个sp杂化轨道，可表示为

(2）共价键的形成

3

碳原子的4个sp杂化轨道分别与4个H原子的1s轨道重叠形成4个相同的σ键.

（3）CH分子的空间构型

4

甲烷分子中的4个C—H键是等同的,C—H键之间的夹角—-键角是109.5°，形成正四面体

型分子。

2．轨道杂化与杂化轨道

（1）轨道的杂化：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一组新

轨道的过程叫做原子轨道的杂化.

(2）杂化轨道：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。

（3)轨道杂化的过程：激发→杂化→轨道重叠。

3．杂化轨道的类型

杂化类型spsp2sp3

参与杂化的原子轨ns111

道及数目np123

杂化轨道数目234

杂化轨道理论的要点

(1）原子形成分子时，通常存在激发、杂化和轨道重叠等过程.发生轨道杂化的原子一定是

中心原子。

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（2)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。

(3）只有能量相近的轨道才能杂化(如2s、2p)。

（4）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)，且杂化

轨道的能量相同.

（5)杂化轨道成键时要满足化学键间最小排斥原理，使轨道在空间取得最大夹角分布.故杂

化后轨道的伸展方向、形状发生改变，但杂化轨道的形状完全相同。

例1下列关于杂化轨道的说法错误的是（)

A．所有原子轨道都参与杂化形成杂化轨道

B．同一原子中能量相近的原子轨道参与杂化

C．杂化轨道能量集中,有利于牢固成键

D．杂化轨道中不一定有一个电子

答案A

解析参与杂化的原子轨道，其能量不能相差太大,如1s轨道与2s、2p轨道能量相差太

大，不能形成杂化轨道,即只有能量相近的原子轨道才能参与杂化，故A项错误，B项正确;

杂化轨道的电子云一头大一头小，成键时利用大的一头，可使电子云重叠程度更大，