第二章分子的立体结构与性质第2节杂化轨道理论

第二课时 杂化轨道理论 配合物理论课后篇素养形成 A 组 定向巩固定向巩固一、杂化轨道理论1.下列分子中的中心原子采取sp 2杂化的是( )3H 8223,采取sp 3杂化;CO 2分子中碳原子采取sp 杂化;氯化铍分子中铍原子采取sp 杂化;三氧化硫分子中S 原子采取sp 2杂化。

2.在乙烯分子中有5个σ键、1个π键,它们分别是( )2杂化轨道形成σ键,未杂化的2p 轨道形成π键 2杂化轨道形成π键,未杂化的2p 轨道形成σ键C.C —H 之间是sp 2杂化轨道形成的σ键,C —C 之间是未参加杂化的2p 轨道形成的π键 D.C —C 之间是sp 2杂化轨道形成的σ键,C —H 之间是未参加杂化的2p 轨道形成的π键 解析乙烯分子中的两个碳原子都是采取sp 2杂化,C —H 键是碳原子的杂化轨道与氢原子的s 轨道形成的σ键,C C 键中一个是sp 2杂化轨道形成的σ键,另一个是未杂化的2p 轨道形成的π键。

3.下列推断不正确的是( )3为平面三角形分子H 4+的电子式为[H ∶∶H]+4分子中的4个C —H 键都是氢原子的1s 轨道与碳原子的2p 轨道形成的sp σ键4分子中的碳原子以4个sp 3杂化轨道分别与4个氢原子的1s 轨道重叠,形成4个C —H σ键3为平面三角形;N H 4+为正四面体形;CH 4中碳原子的1个2s 轨道与3个2p 轨道形成4个sp 3杂化轨道,然后与氢原子的1s 轨道重叠,形成4个σ键。

4.下列说法正确的是( )3杂化的分子,其立体构型都是正四面体形2中,中心原子S 采取sp 杂化轨道成键3型的共价化合物,其中心原子A 均采用sp 3杂化形式成键3分子中,中心原子采取sp 3杂化,但NH 3分子为三角锥形,A 错误;在SCl 2中,中心原子S 与2个Cl 形成2个σ键,同时有2对孤电子对,价层电子对数为4,采取sp 3杂化轨道成键,B 错误;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 正确;AB 3型的共价化合物,当中心原子周围存在一对孤电子对时才采用sp 3杂化形式成键,D 错误。

（1）杂化轨道只用于形成σ键或者用来容纳未参 与成键的孤对电子。 （2）未参与杂化的p轨道，可用于形成π键
5、几点说明
（3）有几个原子轨道参与杂化，就形成几个杂 化轨道
（4）利用中心原子杂化轨道类型可直接判断分 子的立体结构 杂化轨道的电子云一头大，一头小，成键时利 用大的一头，可以使电子云重叠程度更大，从而 形成稳定的化学键。即杂化轨道增强了成键能力
5、下列结构图中， 代表原子序数从1到10的元素 的原子实（原子实是原子除去最外层电子后剩余 的部分），小黑点代表未用于形成共价键的最外 · · · · ） 层电子，短线代表共价键（示例：F2 ·· ·
· ·
A
·· ··
··· · ·
·· · ·· ·
D
B
· ·
·· ·
C
根据各图表示的结构特点，写出该分子的化学式 A:NH3 B:HCN C:CO(NH2)2 D:BF3
新课标人教版选修3 物质结构与性质
第二章 分子结构与性质
第二节 分子的立体结构
（第二 课时）
思考与交流
1、甲烷分子呈正四面体结构，它的四个C-H键 的键长相同，键角都是109°28 ′，四个C-H键 的性质完全相同 2、根据价键理论，甲烷形成四个C-H键都应该 是σ键，然而C原子最外层的四个电子分别在球 形2S轨道、2个在相互垂直2P轨道上，用它们跟 4个氢原子的1S原子轨道重叠，不可能形成四面 体构型的甲烷分子
3、BF3是平面三角形，但NF3却是三角锥形，试 用杂化轨道理论加以说明。 在BF3中B原子以三个sp2杂化轨道分别与三个F原 子的2p轨道形成三个sp2-p σ键。由于三个sp2杂 化轨道在同一平面上，而且夹角为120°，所以 形成的BF3分子的空间结构是平面三角形。

实验[2—1]
向盛有固体样品的试管中，分别加1/3试管水 溶解固体，观察实验现象并填写下表
固体 CuSO4 CuCl2•2H2O CuBr2 NaCl K2SO4 KBr
白色 绿色 深褐色 白色 白色 白色
溶液颜色 天蓝色 天蓝色 天蓝色 无色 无色 无色
无色离子： Na+ Cl- K + SO42 – 天蓝色离子： [Cu(H2O)4]2+
第二节 分子的立体结构
——杂化轨道理论 ——配合物理论
教学目标：
1. 会区分杂化轨道类型 2. 认识配合物及其结构
C原子轨道排布图
C
2s2 1s2
H原子轨道排布图
C
2p2 1s1
按照价键理论，甲烷的4个C-H单键都应该是σ键 碳原子（2p 轨道和2s轨道），跟1s原子轨道重叠
不可能得到四面体构型的甲烷分子
外外界 离界子
离
子 外界
配合物配 合 物
思 Fe3+是如何检验的？ 考 Fe3+的检验
Fe3+ + 3SCN— = Fe(SCN)3
黄色
血红色
Fe3+ + nSCN— = [Fe(SCN)n ]3-n (n=1-6) 血红色
注意：配合物中外界离子能电离出来 内界离子不能电离出去
(3)配位键的强度
配位键的强度有大有小，因而有的配合物 很稳定，有的很不稳定。许多过渡金属离子 对多种配体具有很强的结合力，因而，过渡 金属配合物远比主族金属配合物多。
1、下列各种说法中错误的是 （D）
A、形成配位键的条件是一方有空轨道一方有孤对电 子。
B、配位键是一种特殊的共价键。
C、配位化合物中的配体可以是分子也可以是阴离子。

三角 V形
锥形
sp 杂化和 sp2 杂化这两种形式中，原子还有未参与杂化的 p 轨道，可用于形成 π 键，而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。
指出下列分子中，中心原子可能采取的杂化轨道类 型，并预测分子的立体构型。 (1)BeCl2：__________ (2)PCl3：__________ (3)BCl3：____________ (4)CS2：__________ (5)SCl2：____________
4．如图是甲醛分子的模型。根据该图和所学化学键知识回 答下列问题：
甲醛分子的比例模型 甲醛分子的球棍模型 (1)甲醛分子中碳原子的杂化方式是________________， 作出该判断的主要理由是_____________________。 (2) 下 列 是 对 甲 醛 分 子 中 碳 氧 键 的 判 断 ， 其 中 正 确 的 是 ________(填序号)。 ①单键 ②双键 ③σ 键 ④π 键 ⑤σ 键和 π 键
(3)sp3 杂化 sp3 杂化轨道是由一个__s____轨道和三个_____p____轨道杂 化 而 得 ， 杂 化 轨 道 间 的 夹 角 为 __1_0_9_°__2_8_′_ ， 立 体 构 型 为 _正__四__面__体___形，如 CH4 分子。
(1)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。 (2)只有能量相近的轨道才能杂化(ns，np)。
• 1、“手和脑在一块干是创造教育的开始，手脑双全是创造教育的目的。” • 2、一切真理要由学生自己获得，或由他们重新发现，至少由他们重建。 • 3、反思自我时展示了勇气，自我反思是一切思想的源泉。 • 4、好的教师是让学生发现真理，而不只是传授知识。 • 5、数学教学要“淡化形式，注重实质.