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高二化学(人教版)选择性必修第2册 第二章 第二节 第四课时 杂化轨道理论简介-教学课件、教案、学案、作业
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第二章第二节第4课时《杂化轨道理论简介》人教版 选择性必修2呈正四面体形键长相等键角相等为109°28′杂化轨道理论CH4分子空间结构1s22s22p2杂化轨道理论电子跃迁基态激发态CH4分子空间结构形成分析能量相近的原子轨道矛盾:轨道重叠得到的空间构型就不可能是正四面体形的甲烷分子杂化轨道理论空间结构矛盾杂化轨道理论混杂电子跃迁2s2p2s2p基态激发态CH4分子中心原子杂化轨道形成过程能量相近的原子轨道混杂前后轨道总数不变1s杂化轨道能量相同、方向不同杂化轨道理论重叠成键CH4分子中心原子杂化轨道形成过程sp3 杂化轨道1s1s1s1s4个C-H σ键鲍林提出的杂化轨道理论,用于解释分子的空间结构电子云轮廓图表示CH4分子sp3杂化轨道的形成杂化轨道理论4个能量相同、方向不同的sp3杂化轨道 体系的能量降到最低(轨道间的排斥力最小)正四面体形杂化轨道理论1. 能量相近的原子轨道发生混杂电子跃迁重叠成键轨道混杂理论要点莱纳斯·卡尔·鲍林(1901-1994)各种空间结构2. 生成杂化轨道能量相同、方向不同3. 混杂前后轨道总数不变4. 体系的能量降到最低(轨道间的排斥力最小)杂化轨道理论sp3杂化轨道,表示这4个轨道是由1个s轨道和3个p轨道杂化形成的sp31个s轨道3个p轨道符号含义杂化轨道理论sp3杂化轨道重叠成键容纳4对电子CH4分子的价层电子对数为4中心原子价层电子对数为4杂化轨道数为4中心原子采取sp3杂化sp3杂化轨道的形成分析杂化轨道理论中心原子杂化轨道数=价层电子对数=孤电子对数+σ键数1344109°28′120°180°12331122课堂练习1杂化轨道理论正四面体形三角锥形V形 正四面体形四面体形四面体形 sp3sp3sp31s22s22p31s22s22p61s22s22p24444+0=43+1=42+2=4课堂练习2杂化轨道理论43sp3sp3sp31s22s22p31s22s22p61s22s22p24444+0=43+1=42+2=42012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课堂练习2杂化轨道理论CH2O分子有 个σ键,有 个π键,中心原子有 对孤对电子,价层电子对数为 ,对应 个杂化轨道,所以该中心原子的杂化类型为 。33301sp2课堂练习3杂化轨道理论混杂CH2O分子中心原子杂化轨道形成过程能量相近的原子轨道问题思考:参与杂化的轨道数目为多少?分别是那几个轨道参与杂化?杂化轨道理论sp2 杂化轨道CH2O分子中心原子杂化轨道形成过程1s1s2s2ppxpypz氢原子氧原子未参与杂化的p轨道用于形成π键杂化轨道理论3个能量相同、方向不同的sp2杂化轨道体系的能量降到最低(轨道间的排斥力最小)平面三角形电子云轮廓图表示CH2O分子sp2杂化轨道的形成杂化轨道理论电子云轮廓图表示CH2O分子sp2杂化轨道的形成2py2pz氢原子氧原子sp2杂化轨道2pz杂化轨道理论CO2分子有 个σ键,有 个π键,中心原子有 对孤对电子,价层电子对数为 ,对应 个杂化轨道,所以该中心原子的杂化类型为 。22202sp课堂练习4杂化轨道理论CO2分子中心原子杂化轨道形成过程能量相近的原子轨道问题思考:参与杂化的轨道数目为多少?分别是那几个轨道参与杂化?杂化轨道理论CO2分子中心原子杂化轨道形成过程2s2ppxpypz氧原子氧原子2s2ppxpypz杂化轨道理论2个能量相同、方向不同的sp杂化轨道体系的能量降到最低(轨道间的排斥力最小)电子云轮廓图表示CO2分子sp杂化轨道的形成直线形杂化轨道理论电子云轮廓图表示CO2分子sp杂化轨道的形成2pz2个氧原子sp杂化轨道2pxx y z x y z 2py2pz0+2=2直线形 1+2=3V形直线形 平面三角形1s22s22p20+2=2直线形 直线形 1s22s20+3=3平面三角形平面三角形1s22s22p1sp2sp2sp332sp2课堂练习5杂化轨道理论3s23p41s22s22p23s23p41s22s21s22s22p1sp2sp2sp332sp232220100课堂练习5杂化轨道理论0+2=21+2=30+2=20+3=3一、理论要点1. 能量相近的原子轨道发生混杂2. 杂化轨道能量相同、方向不同3. 混杂前后轨道总数不变4. 体系的能量降到最低(轨道间的排斥力最小)二、理论应用1. 中心原子的价层电子对数 = 杂化轨道数价层电子对数为 4 时,其杂化类型为 sp3 杂化价层电子对数为 3 时,其杂化类型为 sp2 杂化价层电子对数为 2 时,其杂化类型为 sp 杂化杂化轨道理论课堂小结2. 杂化轨道只用于形成σ键和容纳孤电子对3. 未参与杂化的p轨道可用于形成π键巩固练习1. 下列关于杂化轨道的叙述中,不正确的是( )A.分子中心原子通过sp3杂化轨道成键时,该分子不一定为正四面体结构B.杂化轨道只用于形成σ键或用于容纳未参与成键的孤电子对C.轨道杂化前后数目相等,形状、能量不同D.杂化轨道理论与VSEPR模型分析分子的空间构型结果常常相互矛盾2. 以下有关杂化轨道的说法中正确的是( )A.sp3杂化轨道中轨道数为4,且4个杂化轨道能量相同B.杂化轨道既可能形成σ键,也可能形成π键C.杂化轨道成键时,要满足原子轨道最大重叠原理、最小排斥原理D.sp2杂化轨道最多可形成2个σ键巩固练习3.氨气分子的空间构型是三角锥形,而甲烷是正四面体形,这是因为( )A.两种分子中心原子的杂化轨道类型不同,NH3为sp2杂化,而CH4是sp3杂化B.NH3分子中N原子形成3个杂化轨道,CH4分子中C原子形成4个杂化轨道C.NH3分子中有一对未成键的孤对电子,它对成键电子的排斥作用较强D.氨气分子的原子总数为4而甲烷为54.下列说法正确的是( )A.凡是中心原子采取sp3杂化的分子,其立体构型都是正四面体B.CH4分子中的sp3杂化轨道是由4个H原子的1s轨道和C原子的2p轨道混合起来而形成的C.杂化轨道只用于形成σ键或用于容纳未参与成键的孤电子对D.凡AB3型的共价化合物,其中心原子A均采用sp3杂化轨道成键巩固练习5. 有关苯分子中化学键的描述正确的是( )A.每个碳原子的一个sp2杂化轨道参与形成大π键B.每个碳原子的未参加杂化的2p形成大π键C.碳原子的3个sp2杂化轨道与其他碳原子形成2个 键和1个π键D.碳原子的未参加杂化的sp2轨道与其他碳原子的2p成 键巩固练习 — 参考答案1. D 2. A 3.C 4. C 5. BTHANK YOU谢谢
第二章第二节第4课时《杂化轨道理论简介》人教版 选择性必修2呈正四面体形键长相等键角相等为109°28′杂化轨道理论CH4分子空间结构1s22s22p2杂化轨道理论电子跃迁基态激发态CH4分子空间结构形成分析能量相近的原子轨道矛盾:轨道重叠得到的空间构型就不可能是正四面体形的甲烷分子杂化轨道理论空间结构矛盾杂化轨道理论混杂电子跃迁2s2p2s2p基态激发态CH4分子中心原子杂化轨道形成过程能量相近的原子轨道混杂前后轨道总数不变1s杂化轨道能量相同、方向不同杂化轨道理论重叠成键CH4分子中心原子杂化轨道形成过程sp3 杂化轨道1s1s1s1s4个C-H σ键鲍林提出的杂化轨道理论,用于解释分子的空间结构电子云轮廓图表示CH4分子sp3杂化轨道的形成杂化轨道理论4个能量相同、方向不同的sp3杂化轨道 体系的能量降到最低(轨道间的排斥力最小)正四面体形杂化轨道理论1. 能量相近的原子轨道发生混杂电子跃迁重叠成键轨道混杂理论要点莱纳斯·卡尔·鲍林(1901-1994)各种空间结构2. 生成杂化轨道能量相同、方向不同3. 混杂前后轨道总数不变4. 体系的能量降到最低(轨道间的排斥力最小)杂化轨道理论sp3杂化轨道,表示这4个轨道是由1个s轨道和3个p轨道杂化形成的sp31个s轨道3个p轨道符号含义杂化轨道理论sp3杂化轨道重叠成键容纳4对电子CH4分子的价层电子对数为4中心原子价层电子对数为4杂化轨道数为4中心原子采取sp3杂化sp3杂化轨道的形成分析杂化轨道理论中心原子杂化轨道数=价层电子对数=孤电子对数+σ键数1344109°28′120°180°12331122课堂练习1杂化轨道理论正四面体形三角锥形V形 正四面体形四面体形四面体形 sp3sp3sp31s22s22p31s22s22p61s22s22p24444+0=43+1=42+2=4课堂练习2杂化轨道理论43sp3sp3sp31s22s22p31s22s22p61s22s22p24444+0=43+1=42+2=42012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课堂练习2杂化轨道理论CH2O分子有 个σ键,有 个π键,中心原子有 对孤对电子,价层电子对数为 ,对应 个杂化轨道,所以该中心原子的杂化类型为 。33301sp2课堂练习3杂化轨道理论混杂CH2O分子中心原子杂化轨道形成过程能量相近的原子轨道问题思考:参与杂化的轨道数目为多少?分别是那几个轨道参与杂化?杂化轨道理论sp2 杂化轨道CH2O分子中心原子杂化轨道形成过程1s1s2s2ppxpypz氢原子氧原子未参与杂化的p轨道用于形成π键杂化轨道理论3个能量相同、方向不同的sp2杂化轨道体系的能量降到最低(轨道间的排斥力最小)平面三角形电子云轮廓图表示CH2O分子sp2杂化轨道的形成杂化轨道理论电子云轮廓图表示CH2O分子sp2杂化轨道的形成2py2pz氢原子氧原子sp2杂化轨道2pz杂化轨道理论CO2分子有 个σ键,有 个π键,中心原子有 对孤对电子,价层电子对数为 ,对应 个杂化轨道,所以该中心原子的杂化类型为 。22202sp课堂练习4杂化轨道理论CO2分子中心原子杂化轨道形成过程能量相近的原子轨道问题思考:参与杂化的轨道数目为多少?分别是那几个轨道参与杂化?杂化轨道理论CO2分子中心原子杂化轨道形成过程2s2ppxpypz氧原子氧原子2s2ppxpypz杂化轨道理论2个能量相同、方向不同的sp杂化轨道体系的能量降到最低(轨道间的排斥力最小)电子云轮廓图表示CO2分子sp杂化轨道的形成直线形杂化轨道理论电子云轮廓图表示CO2分子sp杂化轨道的形成2pz2个氧原子sp杂化轨道2pxx y z x y z 2py2pz0+2=2直线形 1+2=3V形直线形 平面三角形1s22s22p20+2=2直线形 直线形 1s22s20+3=3平面三角形平面三角形1s22s22p1sp2sp2sp332sp2课堂练习5杂化轨道理论3s23p41s22s22p23s23p41s22s21s22s22p1sp2sp2sp332sp232220100课堂练习5杂化轨道理论0+2=21+2=30+2=20+3=3一、理论要点1. 能量相近的原子轨道发生混杂2. 杂化轨道能量相同、方向不同3. 混杂前后轨道总数不变4. 体系的能量降到最低(轨道间的排斥力最小)二、理论应用1. 中心原子的价层电子对数 = 杂化轨道数价层电子对数为 4 时,其杂化类型为 sp3 杂化价层电子对数为 3 时,其杂化类型为 sp2 杂化价层电子对数为 2 时,其杂化类型为 sp 杂化杂化轨道理论课堂小结2. 杂化轨道只用于形成σ键和容纳孤电子对3. 未参与杂化的p轨道可用于形成π键巩固练习1. 下列关于杂化轨道的叙述中,不正确的是( )A.分子中心原子通过sp3杂化轨道成键时,该分子不一定为正四面体结构B.杂化轨道只用于形成σ键或用于容纳未参与成键的孤电子对C.轨道杂化前后数目相等,形状、能量不同D.杂化轨道理论与VSEPR模型分析分子的空间构型结果常常相互矛盾2. 以下有关杂化轨道的说法中正确的是( )A.sp3杂化轨道中轨道数为4,且4个杂化轨道能量相同B.杂化轨道既可能形成σ键,也可能形成π键C.杂化轨道成键时,要满足原子轨道最大重叠原理、最小排斥原理D.sp2杂化轨道最多可形成2个σ键巩固练习3.氨气分子的空间构型是三角锥形,而甲烷是正四面体形,这是因为( )A.两种分子中心原子的杂化轨道类型不同,NH3为sp2杂化,而CH4是sp3杂化B.NH3分子中N原子形成3个杂化轨道,CH4分子中C原子形成4个杂化轨道C.NH3分子中有一对未成键的孤对电子,它对成键电子的排斥作用较强D.氨气分子的原子总数为4而甲烷为54.下列说法正确的是( )A.凡是中心原子采取sp3杂化的分子,其立体构型都是正四面体B.CH4分子中的sp3杂化轨道是由4个H原子的1s轨道和C原子的2p轨道混合起来而形成的C.杂化轨道只用于形成σ键或用于容纳未参与成键的孤电子对D.凡AB3型的共价化合物,其中心原子A均采用sp3杂化轨道成键巩固练习5. 有关苯分子中化学键的描述正确的是( )A.每个碳原子的一个sp2杂化轨道参与形成大π键B.每个碳原子的未参加杂化的2p形成大π键C.碳原子的3个sp2杂化轨道与其他碳原子形成2个 键和1个π键D.碳原子的未参加杂化的sp2轨道与其他碳原子的2p成 键巩固练习 — 参考答案1. D 2. A 3.C 4. C 5. BTHANK YOU谢谢
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