2.2.3杂化轨道理论（课件）-高二化学同步备课系列（人教版2019选择性必修2）.pptx

第二章分子结构与性质第二节分子的空间结构第3课时杂化轨道理论

学习目标1.通过对杂化轨道理论的学习，能从微观角度理解中心原子的杂化轨道类型对分子空间结构的影响。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判断的方法，建立分子空间结构分析的思维模型。

新课导入思考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原子电子排布图（轨道表示式）1s2s2pH原子电子排布图1s按照所学原子轨道知识，C原子只有两个单电子，无法形成CH4。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的甲烷分子。

新课导入思考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原子电子排布图（轨道表示式）1s2s2pH原子电子排布图1s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。如何解决？

新课导入科学史话

新课探究任务1杂化轨道理论2s2p基态跃迁2p2s激发态sp3杂化sp34个sp3杂化轨道甲烷分子中C原子的1个2s轨道与3个2p轨道形成4个相同的sp3杂化轨道，夹角109°28′问题1：试着解释C原子与H原子形成甲烷的过程？

新课探究任务1杂化轨道理论问题1：试着解释C原子与H原子形成甲烷的过程？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。

新课探究任务1杂化轨道理论1.概念外界条件下，能量相近的原子轨道混杂起来，重新组合新轨道的过程叫做原子轨道的杂化，杂化后的新轨道就称为杂化轨道。价层电子空轨道杂化轨道激发轨道重新组合成对电子中一个能量相近的空轨道能量相近类型不同变化：轨道的成分、能量、形状、方向不变：原子轨道的总数目

新课探究任务1杂化轨道理论2.条件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价层电子空轨道杂化轨道激发轨道重新组合成对电子中一个能量相近的空轨道能量相近类型不同变化：轨道的成分、能量、形状、方向不变：原子轨道的总数目

新课探究任务1杂化轨道理论3.杂化类型（1）sp3杂化1个s轨道与3个p轨道形成4个相同的sp3杂化轨道，夹角109°28′，空间结构为正四面体形。

新课探究任务1杂化轨道理论3.杂化类型（1）sp3杂化sp3杂化轨道特征：①1个ns轨道与3个np轨道进行的杂化,形成4个sp3杂化轨道。②每个sp3杂化轨道的形状为一头大，一头小，含有1/4s轨道和3/4p轨道的成分。③每两个轨道间的夹角为109o28′，空间构型为正四面体形。

新课探究任务1杂化轨道理论问题2：NH3的VSEPR模型跟CH4一样也是四面体形，它的中心原子采取的杂化方式？氨气分子中氮原子的3个sp3杂化轨道与3个氢原子的1s原子轨道重叠形成3个N-Hσ键，其中1个sp3杂化轨道中占有孤电子对。sp3杂化2s2psp3

新课探究任务1杂化轨道理论问题3：请类比NH3的中心原子N的杂化和成键过程，尝试用杂化轨道理论来解释H2O的空间结构。水分子中氧原子的2个sp3杂化轨道与2个氢原子的1s原子轨道重叠形成2个O-Hσ键，其中2个sp3杂化轨道中占有孤电子对。sp3杂化2s2psp3109°28′

新课探究任务1杂化轨道理论3.杂化类型（2）sp2杂化sp2杂化spsp2p

新课探究任务1杂化轨道理论3.杂化类型②每个sp2杂化轨道的形状也为一头大，一头小，含有1/3s轨道和2/3p轨道的成分。sp2杂化轨道特征：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120°，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

新课探究任务1杂化轨道理论3.杂化类型问题4：应用VSEPR模型预测BF3的空间结构，尝试用杂化轨道理论来解释。FFFB平面三角形B原子激发杂化sp2

新课探究任务1杂化轨道理论3.杂化类型问题5：如何用杂化轨道理论解释CH2=CH2的空间结构呢？sp2杂化2s2psp22pCH2=CH2分子中碳原子的3个sp2杂化轨道有一个相互重叠形成sp2-sp2σ键，另外2个杂化轨道与氢原子1s轨道重叠形成两个s-sp2σ键，未参与杂化的2P轨道相互重叠形成π键。

新课探究任务1杂化轨道理论3.杂化类型（3）sp杂化sp杂化spspp

新课探究任务1杂化轨道理论3.杂化类型（3）sp杂化②每个sp杂化轨道的形状为一头大，一头小，含有1/2s轨道和1/2p轨道的成分。①1个s轨道与1个p轨道进行的杂化,形