第2课时 杂化轨道理论
【学习目标导航】
1．了解杂化轨道理论的基本内容。
2．能根据有关理论判断简单分子或离子的立体构型。(重点)
【基础梳理】
1．用杂化轨道理论解释甲烷分子的形成
在形成CH4分子时，碳原子的一个
轨道和三个 轨道发生混杂，形成四个能量相等的 杂化轨道。四个 杂化轨道分别与四个H原子的1s轨道重叠成键形成CH4分子，所以四个C—H键是等同的。
可表示为
2．杂化轨道的类型与分子立体构型的关系
杂化类型 sp sp2 sp3
参与杂化的原
子轨道及数目 ns 1 1 1
np
杂化轨道数目
杂化轨道间的夹角
杂化轨道示意图
立体构型
实例 BeCl2、CO2、CS2 BCl3、BF3、BBr3 CF4、SiCl4、SiH4
【互动探究】
[思考探究]
在形成多原子分子时，中心原子价电子层上的某些能量相近的原子轨道发生混杂，重新组合成一组新的轨道的过程，叫做轨道的杂化。双原子分子中，不存在杂化过程。例如sp杂化、sp2杂化的过程如下：
问题思考：
(1)观察上述杂化过程，分析原子轨道杂化后，数量和能量有什么变化？
(2)2s轨道与3p轨道能否形成sp2杂化轨道？
(3)用杂化轨道理论解释NH3、H2O的立体构型？
(4)CH4、NH3、H2O中心原子的杂化类型都为sp3，键角为什么依次减小？从杂化轨道理论的角度比较键角大小时有什么方法？
[认知升华]
1．杂化轨道理论要点
(1)只有能量相近的原子轨道才能杂化。
(2)杂化轨道数目和参与杂化的原子轨道数目相等，杂化轨道能量相同。
(3)杂化改变原有轨道的形状和伸展方向，使原子形成的共价键更牢固。
(4)杂化轨道为使相互间的排斥力最小，故在空间取最大夹角分布，不同的杂化轨道伸展方向不同。
1 第2课时 杂化轨道理论、配合物理论
学习目标：1.了解杂化轨道理论的基本内容。2.能根据有关理论判断简单分子或离子的立体构型。(重点)3.了解配位键的特点及配合物理论，能说明简单配合物的成键情况。(难点)
[自 主 预 习·探 新 知]
1．杂化轨道理论简介
轨道的杂化与杂化轨道：
2．杂化轨道类型
杂化类型 sp sp2 sp3
参与杂化的
原子轨道及数目 1个s轨道
1个p轨道 1个s轨道
2个p轨道 1个s轨道
3个p轨道
杂化轨道的数目 2 3 4
3．杂化轨道类型与分子立体构型的关系
杂化类型 sp sp2 sp3
杂化轨道间的夹角 180° 120° 109°28′
立体构型名称 直线形 平面三角形 正四面体
实例 CO2 BF3 CH4
微点拨：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，会使分子的构型与杂化轨道的形状有所区别。如水分子中氧原子的sp3杂化轨道有2个是由孤电子对占据的，其分子不呈正四面体构型，而呈V形；氨分子中氮原子的sp3杂化轨道有1个由孤电子对占据，氨分子不呈正四面体构型，而呈三角锥形。
2 4．配合物理论简介
(1)配位键
①概念：由一个原子单方面提供孤电子对，而另一个原子提供空轨道而形成的共价键，即“电子对给予-接受键”，是一类特殊的共价键。
②表示：配位键可以用A→B来表示，其中A是提供孤电子对的原子，叫作给予体；B是接受孤电子对的原子，叫作接受体。
(2)配位化合物
①定义：金属离子(或原子)与某些分子或离子(称为配体)以配位键结合形成的化合物，简称配合物。
②配合物的形成举例
实验操作 实验现象 有关离子方程式
滴加氨水后，试管中首先出现深蓝色沉淀，氨水过量后沉淀逐渐溶解，滴加乙醇后析出深蓝色晶体 Cu2＋＋2NH3·H2O===Cu(OH)2↓＋2NH＋4
Cu(OH)2＋4NH3===[Cu(NH3)4]2＋＋2OH－[Cu(NH3)4]2＋＋SO2－4＋H2O=====乙醇[Cu(NH3)4]SO4·H2O↓
促敦市安顿阳光实验学校第2课时 杂化轨道理论与配合物理论简介
课时训练9 杂化轨道理论与配合物理论简介
基础夯实
一、杂化轨道理论
1.下列关于杂化轨道的叙述正确的是( )
A.杂化轨道可用于形成σ键,也可用于形成π键
B.杂化轨道可用来容纳未参与成键的孤电子对
C.NH3中N原子的sp3杂化轨道是由N原子的3个p轨道与H原子的s轨道杂化而成的
D.在乙烯分子中,1个碳原子的3个sp2杂化轨道与3个氢原子的s轨道重叠形成3个C—H σ键
解析:杂化轨道只用于形成σ键,或用来容纳未参与成键的孤电子对,不能用来形成π键,故B项正确,A项不正确;NH3中N原子的sp3杂化轨道是由N原子的1个s轨道和3个p轨道杂化而成的,C项不正确;乙烯分子中的C原子采用sp2杂化,1个碳原子中的2个sp2杂化轨道与2个氢原子的s轨道重叠形成2个C—H σ键,剩下的1个sp2杂化轨道与另一个碳原子的sp2杂化轨道重叠形成1个C—C σ键,D项不正确。
答案:B
2.对H3O+的说法正确的是( )
A.O原子采取sp2杂化 B.O原子采取sp3杂化
C.离子中无配位键 D.离子中配体为O原子 解析:H3O+的中心原子的价层电子对数是4,采取的是sp3杂化,H2O和H+之间形成配位键。
答案:B
3.下列烃分子中,每个碳原子的杂化轨道数最多的是( )
A.C6H6 B.C2H6 C.C2H4 D.C2H2
解析:苯分子和乙烯分子中的C原子都是采取sp2杂化,生成3个杂化轨道;乙烷分子中的C原子采取sp3杂化,生成4个杂化轨道;乙炔分子的C原子采取sp杂化,生成2个杂化轨道。
答案:B
4.鲍林被认为是20对化学影响最大的人之一,他也是两位获得诺贝尔奖不同奖项的人之一。杂化轨道是鲍林为了解释分子的立体构型提出的,下列对sp3、sp2、sp杂化轨道的夹角的比较,得出结论正确的是( )
A.sp杂化轨道的夹角最大
B.sp2杂化轨道的夹角最大
2.2 分子的立体构型 第2课时 杂化轨道理论
练基础落实
知识点1 杂化轨道
1．下列有关杂化轨道的说法不正确的是( )
A．原子中能量相近的某些轨道，在成键时能重新组合成能量相等的新轨道
B．轨道数目杂化前后可以相等，也可以不等
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．杂化轨道可分为等性杂化轨道和不等性杂化轨道
2．关于原子轨道的说法正确的是( )
A．凡是中心原子采取sp3杂化方式成键的分子其几何构型都是正四面体
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．sp3杂化轨道是由同一个原子中能量相近的s轨道和p轨道混合起来形成的一组能量相近的新轨道
D．凡AB3型的共价化合物，其中心原子A均采用sp3杂化方式成键
3．根据价层电子对互斥理论及原子的杂化理论判断NF3分子的空间构型和中心原子的杂化方式为( )
A．直线形 sp杂化 B．三角形 sp2杂化
C．三角锥形 sp2杂化 D．三角锥形 sp3杂化
知识点2 利用杂化轨道判断分子的空间构型
4．下列分子中的中心原子杂化轨道的类型相同的是( )
A．CO2与SO2 B．CH4与NH3
C．BeCl2与BF3 D．C2H2与C2H4
5．下列说法中正确的是( )
A．PCl3分子是三角锥形，这是因为磷原子是sp2杂化的结果
B．sp3杂化轨道是由任意的1个s轨道和3个p轨道混合形成的4个sp3杂化轨道
C．中心原子采取sp3杂化的分子，其几何构型可能是四面体形或三角锥形或V形
D．AB3型的分子空间构型必为平面三角形
6．下列分子的空间构型可用sp2杂化轨道来解释的是( )
①BF3 ②CH2===CH2 ③ ④CH≡CH
