1、第二章 分子结构与性质第二节 分子的空间构型第2课时 杂化轨道理论课程目标课程目标1.了解杂化轨道理论的基本内容。2.在理解杂化轨道理论的基础上，对分子的空间构型进行解释和预测。基础初探阅读教材内容，并讨论甲烷分子中四个CH键的键能、键长，为什么都完全相同？当碳原子与4个氢原子形成甲烷分子时，碳原子的和会发生混杂，混杂时，却得到，各指向正四面体的4个顶角，夹角，称为，表示这4个轨道是由的。当碳原子跟4个氢原子结合时，碳原子以4个sp杂化轨道分别与4个氢原子的1s轨道重叠，形成4个C-H 键，因此呈正四面体形的空间结构。基础初探杂化轨道理论是一种价键理论，是鲍林为了解释分子的空间结构提出的。（1
2、）轨道的杂化在外界条件影响下，原子内部 的原子轨道发生混杂，重新组合成一组新的轨道的过程。（2）杂化轨道原子轨道 后形成的一组新的原子轨道，叫做杂化原子轨道，简称杂化轨道。（3）轨道杂化的过程： 。基础初探原子在成键时，同一原子中能量相近的原子轨道可重新组合成杂化轨道。参与杂化的原子轨道数等于形成的杂化轨道数。杂化改变了原子轨道的形状、方向。杂化使原子的成键能力增加。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。原子轨道的杂化只有在形成分子的过程中才会发生，孤立的原子不可能发生杂化。杂化轨道用于形成键或者用来容纳未参与成键的孤电子对。未参与杂化的p
3、轨道可用于形成键。分子的空间结构主要取决于原子轨道的杂化类型。杂化轨道数=中心原子上的孤电子对数+与中心原子结合的原子数。基础初探(1)sp3杂化轨道CH4分子的形成x y z x y z z x y z x y z 10928sp3杂化轨道是由 轨道和 轨道杂化而得。sp3杂化轨道的夹角为 ，呈空间 形(如)。三个np基础初探(2)sp2杂化轨道BF3分子的形成x y z x y z z x y z x y z 120sp2杂化轨道是由 轨道和 轨道杂化而得。sp2杂化轨道间的夹角为 ，呈 形(如)。sp2杂化后，未参与杂化的一个np轨道可以用于形成 ，如乙烯分子中 的形成。B原子基态电子排
4、布轨道表示式原子基态电子排布轨道表示式基础初探基础初探(3)sp杂化轨道BeCl2分子的形成x y z x y z z x y z x y z 180Be原子基态电子排布轨道表示式原子基态电子排布轨道表示式基础初探sp杂化轨道是由 轨道和 轨道杂化而得。sp杂化轨道间的夹角为 ，呈直线形(如BeCl2)。杂化后的 轨道分别与氯原子的 轨道发生重叠，形成 键，构成直线形的BeCl2分子。sp杂化后，未参与杂化的两个np轨道可以用于形成键，如乙炔分子中的 键的形成。(1)杂化轨道用于 或用来 的孤电子对，当没有孤电子对时，能量相同的杂化轨道彼此远离，形成的分子为对称结构；当有孤电子对时，孤电子对占
5、据一定空间且对成键电子对产生排斥，形成的分子的空间结构也发生变化。基础初探(2)杂化轨道与分子的空间结构的关系当杂化轨道全部用于形成键时杂化类型spsp2sp3轨道组成轨道夹角杂化轨道示意图实例分子的空间结构基础初探当杂化轨道中有未参与成键的孤电子对时由于孤电子对参与互相排斥，使分子的空间结构与杂化轨道的形态发生变化。如水分子的氧原子的sp3杂化轨道中有2个被孤电子对占据，其分子不呈正四面体形，而呈V形；氨分子的氮原子的sp3杂化轨道中有1个被孤电子对占据，氨分子不呈正四面体形，而呈三角锥形。分子杂化轨道间的夹角斥力大小实际键角H2ONH3基础初探价电子对价电子对数数VSEPR模型模型VSEPR模模型型名称名称杂化轨杂化轨道数道数中心原子中心原子的杂化轨的杂化轨道类型道类型分子的空间分子的空间构型构型实例实例BeCl2、CO2 SO2H2O SO3NH3CH4、CCl4基础达标训练基础达标训练课堂专练5Ar 3d2262651s 2s 2p 3s 3p 3d24N O课堂专练课堂专练课堂专练课堂专练 杂化类型的判断方法：价层电子对 杂化轨道数 杂化类型 杂化轨道构型。 判断 判断 判断Thank you for watching !本部分内容讲解结束本部分内容讲解结束
