杂化轨道计算教学文案

杂化轨道理论示范课教案（40分钟）安徽大学化学化工学院2010-11-03教学内容：无机化学(武汉大学编第三版，上册)，第四章第四节共价键理论(§4-2-2杂化轨道理论)。

教学目的：学生会运用杂化轨道理论解释并预测简单分子空间构型。

教学方法：启发式讲授法。

教学重点：1，使学生理解并掌握sp3、sp2、sp三种杂化轨道。

2，从共价键本质(电子云最大交盖)，能量最低原理去解释共价键键角和分子空间构型。

3，培养学生观察和思考习惯，训练学生将抽象理论用简单语言表述的能力。

教学难点：1，突破价键理论(电子配对法)的束缚，初步建立价电子离域概念，为分子轨道理论做铺垫。

2，学会处理多原子分子的中心原子价电子轨道杂化方式，解释不等性杂化分子(NH3，H2O)“偏离”sp3杂化的正常空间构型。

教学步骤：一，组织教学(0.5分钟)(集中学生注意力，引入学习状态)，宣布上课。

二，复习旧知导入新课(1.5分钟)简略回顾上一节课内容(板书课题：共价键理论)。

接着提问：根据价键理论，原子间能形成共价键的基本条件是什么？带领学生回答并板书(单个价电子；电子云最大交盖。

板于黑板右上方)评价价键理论的成功(阐述了共价键的本质，处理简单分子H2，HCl等很成功)之处，同时指出价键理论解释某些分子(CH4)空间构型遇到困难(板书CH4于黑板中右方) 。

三，讲授内容安排2杂化轨道理论(课题)(1) sp3杂化(课题，10分钟)带领学生分析C原子结构；写出C原子电子排布式和轨道表示式(板书于黑板左上方)；陈述CH4结构实验数据(键参数)；引导学生提出激发概念，(2s电子跃迁到2p轨道)；提出2s和2p轨道混合思想，引出轨道杂化概念；(1个s和3个p杂化，概念类比：1斤标准面粉+3斤富强面粉：“杂化面粉”)。

杂化方式：sp3轨化(板书)轨道形状：(徒手画sp3杂化轨道于黑板左方)轨道总数：4个sp3杂化轨道(板书，强调：1个s，3个p，总轨道数守恒)空间分布：正四面体(为什么？能量最低原理，用手演示正四面体)(徒手画于黑板中右方与CH4对应)轨道夹角：109°28′(板书)带领学生画出CH4分子中4个共价C-H 键(在轨道正四面体分布的徒手画上进行)。

第二章第二节分子的立体构型杂化轨道理论简介教课方案【教课目的】1．知识与技术：理解杂化轨道的观点及其重点，运用这一理论剖析和解说分子立体构型。

2．过程与方法：在学习过程中，培育空间抽象思想能力、逻辑辩证思想能力、总结概括能力、合作协调能力和着手实践能力。

学习从宏观到微观，从现象到实质的认识事物的科学方法。

3．感情目标：培育思疑、务实、创新的科学精神；激发学习兴趣，加强集体凝集力。

【教课重点】1.2. 杂化轨道理论的重点运用杂化轨道理论判断分子立体构造。

【教课难点】1.2.3. 杂化轨道理论依据杂化轨道理论判断分子立体构造有机化合物中碳的成键特色。

【教课方法】1.采纳动画演示，自制黏土混淆演示，自制气球模型，自制球棍模型，图片展现等把抽象的杂化过程和分子立体构造形象化，易学易懂，生动风趣。

2.3. 充足调换小组合作学习，小组竞比，激发学习热忱。

合时总结概括知识，练习落实，提升学习能力。

【学习方式】组内议论、合作共学；组间PK 、互补共进；老师组织、评论解惑；课后检测、查漏补缺。

【学情剖析】1．知识方面：学生刚才学习了第二节的“林林总总的分子”和“价层电子对互斥理论”，有必定的价键理论知识。

2．能力方面：高二的学生具备必定的空间想象能力和学习研究能力，但还不够。

教课时利用小组合做模型，把抽象的知识形象化，利用小组互帮互帮，优扶差共同进步。

3．学习模式方面：班级小组合作学习模式还在试行研究阶段，需要不停创新，激发小组激情。

【学习过程】开课：明确学习目标和学习方式，激励小组互帮，小组竞争学习，激发学习热忱。

活动一：检查预教案，复习旧知识，发现新问题指引学生复习甲烷的构造特色和 C 的价电子排布图，从键数、键能、键长、键角、构型各方面察看，发现 C 的价电子排布与CH4的构造之间的矛盾之处。

趁势引出杂化轨道理论。

注意：充足考虑学生学习能力，设计教案时，设置多空仔细指引，谆谆教导，让学生经过指引和议论成功发现 C 的价电子排布与CH4的构造之间的矛盾之处。

杂化轨道计算范文杂化轨道是描述原子中电子分布的一种模型，它可以帮助我们理解电子在原子中的空间分布和化学键的形成。

本文将介绍杂化轨道的概念、计算方法以及应用。

杂化轨道是指通过不同类型原子轨道的混合形成的新的轨道，它拥有不同原子轨道的一些特征。

在原子中，电子云存在于不同的能级和轨道中，这些轨道包括s、p、d和f轨道。

杂化轨道的形成包括了这些不同类型的轨道的混合。

这种混合可以帮助我们解释为什么一些元素可以形成不同类型的化学键而其他元素不能。

为了计算杂化轨道，需要考虑到各种不同类型轨道的能级和形状。

最常用的计算方法是分子轨道理论和原子轨道理论。

分子轨道理论是一种比较简单的计算方法，它将所有电子视为存在于整个分子中的分子轨道中。

在这种理论中，杂化轨道的形成是通过原子轨道的线性组合实现的。

比如，一个sp杂化轨道可以通过一个s轨道和一个p轨道的线性组合形成。

这种线性组合可以用数学方法来计算。

根据线性组合的系数，我们可以得到不同类型的杂化轨道，比如sp、sp2、sp3等。

原子轨道理论是一种更复杂的计算方法，它将电子视为存在于原子中的原子轨道中。

这种理论可以通过量子力学的方法来计算原子轨道。

然后根据原子轨道之间的相互作用，可以计算杂化轨道的形成。

这种方法需要进行复杂的计算，但可以给出更准确的结果。

杂化轨道的计算主要依赖于数学的线性组合和量子力学的计算方法。

通过这些计算，可以得到不同形式和能级的杂化轨道，从而帮助我们理解原子中电子的空间分布和分子之间的化学键的形成。

杂化轨道的计算对于理解化学键的形成和分子的性质非常重要。

在有机化学中，杂化轨道可以帮助我们理解碳原子形成单，双和三键的原因。

在无机化学中，杂化轨道可以帮助我们理解过渡金属化合物的性质和反应机制。

总之，杂化轨道的计算是一种重要的理论工具，它可以帮助我们理解原子中电子的空间分布和化学键的形成。

通过数学的线性组合和量子力学的计算方法，我们可以得到不同形式和能级的杂化轨道。

师生活动[复习]共价键类型：σ、π键，价层电子对互斥模型。

[质疑] 我们已经知道，甲烷分子呈正四面体形结构，它的4个C--H键的键长相同，H—C--H的键角为109～28°。

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π键，然而，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ls原子轨道重叠，不可能得到四面体构型的甲烷分子。

为什么？［讲］碳原子具有四个完全相同的轨道与四个氢原子的电子云重叠成键。

［引入］碳原子的价电子构型2s22p2，是由一个2s轨道和三个2p轨道组成的，为什么有这四个相同的轨道呢？为了解释这个构型Pauling提出了杂化轨道理论。

[板书]三、杂化轨道理论简介1、杂化的概念：在形成多原子分子的过程中，中心原子的若干能量相近的原子轨道重新组合，形成一组新的轨道，这个过程叫做轨道的杂化，产生的新轨道叫杂化轨道。

[讲]杂化轨道理论是一种价键理论，是鲍林为了解释分子的立体结构提出的。

为了解决甲烷分子四面体构型，鲍林提出了杂化轨道理论，它的要点是：当碳原子与4个氢原子形成甲烷分子时，碳原子的2s轨道和3个2p轨道会发生混杂，混杂时保持轨道总数不变，却得到4个相同的轨道，夹角109°28′，称为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。

当碳原子跟4个氢原子结合时，碳原子以4个sp3杂化轨道分别与4个氢原子的ls轨道重叠，形成4个C--Hσ键，因此呈正四面体的分子构型。

［投影］［讲］杂化轨道理论认为：在形成分子时，通常存在激发、杂化、轨道重叠等过程。

但应注意，原子轨道的杂化，只有在形成分子的过程中才会发生，而孤立的原子是不可能发生杂化的。

同时只有能量相近的原子轨道才能发生杂化，而1s轨道与2p轨道由于能量相差较大，它是不能发生杂化的。

［讲］我们需要格外注意的是，杂化轨道只用于形成σ键或者用来容纳孤对电子剩余的p轨道可以形成π键[投影] sp3杂化轨道[板书]2、杂化轨道的类型：(1) sp3杂化：1个s轨道和3个p轨道会发生混杂，得到4个相同的轨道，夹角109°28′，称为sp3杂化轨道。

课程名称：普通化学
教学内容：杂化轨道
教学时数：2个课时 授课对象：科学教育
说课流程
教材分析
杂化 轨道
学情分析
教学方法
教学过程
教材分析
教材简介
面向21世纪课程教材《现代化学基础》 （高等教育出版社2009年8月第3版） 第3章分子结构第2节共价键中的第2小 节杂化轨道理论。
教材分析
教材的地位及作用
结果 轨道 杂化
时间
经过
地点
起因
17
人物
三种简单杂化轨道类型的比较
有效迁移
参与 杂化 的轨 杂化类型 道类 型和 数目 1 个S 轨道 3 sp 杂化 3 个P 轨道
杂 化 轨 杂化轨道 杂化轨 道模型 道 成分 数 目 1/4 s 轨 道成分 4 3/4 p 轨 道成分
实 例
CH4
正四 面体
PCl5分子如何形成
20
问题探究式
教学过程 分析问题
自学释疑 10 min
探讨尝试
创 设 情 境
10 min
发 现 问 题
10 min
交流思想
有 效 迁 移
20 min
运 用 拓 展
10 min
10 min
归纳总结
15 min
解决问题
21
课后作业 判断下列分子中心原子的杂化类型 H2 O BeH2 NH3 BF3 CH3Cl
思考：前面所讲的杂化轨道均是成分和能量相等， 那么，是不是杂化轨道都是完全等同的呢？
22
说课流程
教材分析
杂化 轨道
学情分析
教学方法
教学过程
7
教学方法
1 2 3
问题探究式

杂化轨道理论教案新洲区实验高中高二化学教案编制:杨吉启 2010.12.29第二章:分子的结构与性质杂化轨道不同于s轨道，也不同于p轨道。

322第二节:分子的立体结构(第二课时) 根据参与杂化的s轨道与p轨道的数目，除了有sp杂化轨道外，还有sp 杂化和sp杂化，sp 杂化轨教学目标道表示由一个s轨道与两个p轨道杂化形成的，sp杂化轨道表示由一个s轨道与一个p 轨道杂化形成的。

1、了解杂化轨道理论的要点，认识化合物成键特征，能根据杂化轨道理论判断简单分子或离子的构型。

(投影演示原子杂化轨道的形成)重点内容(注意成键的方向性)22、采用图表、比较、讨论、归纳、综合的方法进行教学，培养学生分析、归纳、综合的能力和空间想讨论总结:三种杂化轨道的轨道形状，SP杂化轨道为180?的直线形，SP 杂化轨道为120?的平面三3象能力。

角形，SP杂化轨道为109?28′的正四面体构型。

23)通过对分子结构的学习，让学生知道对事物的认识是逐步深入的，只有不懈地探索，才能发现事物讲述:课本P40 应当注意的是:SP和 SP两种杂化形式中还有未参与杂化的P轨道，可用于形成π键，的奥秘。

而杂化轨道只用于形成σ键或者用来容纳未参与成键的孤电子对。

教学重点: (提出问题)杂化轨道理论的要点如何确定中心原子的杂化轨道类型,或者怎样判断参与杂化的轨道数目, 教学难点: (学生回答)分子的立体结构，杂化轨道理论根据价层电子对互斥理论和杂化轨道理论，可以先确定分子或离子的VSEPR模型，再确定中心原子的杂教学过程: 化轨道类型。

(知识回顾)价层电子对互斥模型探究:完成下列表格中心原子结中心原子的中心原子孤电子对数代表物分子的立体构型价层电子对数杂化轨道类型代表物合原子数孤对电子对数 VSEPR模型分子立体构型 CO 直线形 0+2 SP 22(σ键电子对数) 1?2(a-xb) CHO 平面三角形 0+3 SP 230 CH 正四面体 0+4 SP CO 2 0 直线形直线形 422中心原子 SO V形 1+2 SP 2CHO 3 0 平面三角形平面三角形 23无孤对电子 1 NH 三角锥形 1+3 SP 3CH 4 0 正四面体形正四面体形422 HO V形 1+2 SP 2HO 2 2 正四面体形 V形 2中心原子结论:根据价层电子对的相互排斥得到VSEPR模型，与对应的杂化轨道的轨道形状相同，可以用来确定有孤对电子杂化轨道类型。

《杂化轨道理论》教学设计和体会第四章杂化轨道理论课题1— 4杂化轨道理论教学目的要求了解杂化轨道的基本性质，杂化轨道的形成过程和几何表示。

掌握杂化轨道的计算和意义，能从杂化轨道角度提出问题。

掌握杂化轨道的杂化类型及含有的杂化轨道类型。

掌握杂化轨道的表示法，掌握杂化轨道之间的关系。

了解杂化轨道的理论发展史。

教学重点：杂化轨道的计算。

难点：杂化轨道的表示法。

教学内容与要求：第一节杂化轨道的基本性质1、了解杂化轨道的概念。

2、掌握杂化轨道的基本性质，杂化轨道的形成过程和几何表示。

3、掌握杂化轨道的计算。

第二节杂化轨道的计算1、能用杂化轨道形成的过程和几何表示法推导杂化轨道的计算公式。

2、会计算杂化轨道的几个特征量，并理解它们的意义。

3、理解杂化轨道的杂化类型及含有的杂化轨道类型。

第三节杂化轨道的杂化类型1、能用杂化轨道的计算结果推导出杂化轨道中杂化类型的数目。

2、能举例说明杂化轨道中各种类型的杂化强度比。

第四节杂化轨道之间的关系1、了解杂化轨道之间的关系。

2、能根据杂化轨道的计算结果判断杂化轨道中杂化类型之间的关系。

第五节杂化轨道的理论发展史1、理解杂化轨道理论发展的历史背景。

2、通过对比杂化轨道理论发展的过程，说明杂化轨道的计算和研究在物理学中的地位。

第六节习题1、能计算下列杂化轨道的几个特征量：(1)两个氢原子一个是sp杂化，另一个是sp杂化；(2)一个h原子一个是sp杂化，另一个是sp杂化。

2、计算下列杂化轨道的几个特征量：(1)两个p原子一个是sp杂化，另一个是sp杂化；(2)一个o原子一个是sp杂化，另一个是sp杂化；(3)一个s原子一个是sp杂化，另一个是sp杂化；(4)一个n原子一个是sp杂化，另一个是sp杂化；(5)两个z原子一个是sp杂化，另一个是sp杂化；(6)一个c原子一个是sp杂化，另一个是sp杂化；(7)两个f原子一个是sp杂化，另一个是sp杂化。

3、完成下列习题。

3.杂化轨道的应用：分析甲烷、乙烯、乙炔等分子结构，解释键角及分子几何构型。
4.杂化轨道理论在化学键理论中的地位：与价键理论、分子轨道理论相互补充，共同解释分子结构。
本节课将结合实际案例，使学生理解杂化轨道理论的基本概念，并能运用杂化轨道理论分析分子结构。
核心素养目标
1.培养学生运用杂化轨道理论分析分子结构的能力，提高学生的宏观辨识与微观辨析素养。
4.课后作业完成情况
学生能够独立完成课后作业，对杂化轨道的类型、形成原因及在分子结构中的应用进行了总结，并能绘制相应的分子结构图。
板书设计
①杂化轨道理论重点知识点：
1.杂化轨道概念
2.杂化类型：sp、sp^2、sp^3
3.杂化轨道形成原因
4.杂化轨道与分子结构关系
②关键词与句：
1.杂化轨道：原子轨道混合形成新轨道
2.2.2杂化轨道理论简介（教学教学设计）高二化学同步备课系列（人教版2019选修第二册）
授课内容
授课时数
授课班级
授课人数
授课地点
授课时间
教学内容
本节课选自人教版2019选修第二册2.2.2节“杂化轨道理论简介”。教学内容主要包括以下几部分：
1.杂化轨道的概念及类型：sp、sp^2、sp^3杂化。
2.杂化轨道的形成原因：原子轨道重叠形成新的杂化轨道，以满足分子几何构型的需要。
5.团队合作与交流能力：在小组讨论、实验探究等环节，学生学会了与他人合作、沟通交流，提高了团队协作能力。
6.自主学习能力：学生在课后作业和预习过程中，培养了自主查阅资料、总结归纳知识的能力。
1.杂化轨道类型及形成原因
学生能够熟练列举出sp、sp^2、sp^3杂化轨道的类型，并解释其形成原因。例如，当碳原子需要与四个氢原子形成甲烷分子时，碳原子的一个2s轨道和三个2p轨道混合形成了四个sp^3杂化轨道。

第二章分子结构与性质第二节分子的空间结构2.2.2 杂化轨道理论【教材分析】本节从分子结构的测定、三原子、四原子、五原子分子的立体构型为例，介绍典型分子立体构型；然后从价层电子对互斥理论和杂化轨道理论解释分子结构的多样性和复杂性，并根据上述理论判断简单分子和离子的构型。

【课程目标】教学重点：杂化轨道理论教学难点：杂化轨道理论【教学过程】【思考交流】甲烷呈正四面体形，它的4个C—H键的键能、键长相同，H—C—H的键角109°28′，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，然而，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形的甲烷分子。

请解释原因。

【释疑解惑】当碳原子与4个氢原子形成甲烷分子时，碳原子的2s轨道和3个2p轨道会发生混杂，混杂时保持轨道总数不变，却得到4个新的能量相同、方向不同的轨道，各指向正四面体的4个顶角，夹角109°28'，称为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。

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 σ键，因此呈正四面体形的空间结构。

【过渡】了解了CH4的杂化方式，接下来我们就来具体学习杂化轨道理论。

【讲解】1.杂化轨道理论(1)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轨道的杂化：在外界条件影响下，原子内部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。

②杂化轨道：原子轨道杂化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：激发→杂化→轨道重叠。

(2)杂化轨道理论要点：①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。

①参与杂化的原子轨道数等于形成的杂化轨道数。

①杂化改变了原子轨道的形状、方向。

高一化学竞赛辅导〔杂化轨道理论〕为了解释分子或离子的立体结构，泡林以量子力学为基础提出了杂化轨道理论。

以甲烷分子为例进行解释。

SP3杂化杂化：成键过程是由若干个能量相近的轨道经叠加、混合、重新调整电子云空间伸展方向，分配能量形成新的杂化轨道过程。

1、理论要点：①成键原子中几个能量相近的轨道杂化成新的杂化轨道；②参加杂化的原子轨道数= 杂化后的杂化轨道数。

总能量不变；③杂化时轨道上的成对电子被激发到空轨道上成为单电子，需要的能量可以由成键时释放的能量补偿。

2、杂化轨道的种类〔1〕按参加杂化的轨道分类s－p型：sp杂化、sp2杂化和sp3杂化s－p－d型：sp3d杂化、sp3d2杂化注意：杂化轨道总是用于构建分子的σ轨道，而为参与杂化的P轨道才能用于构建π键。

〔2〕按杂化轨道能量是否一致分类凡属于VSEPR模型的AY4的分子的中心原子都是采取SP3杂化类型，但是杂化的结果不一定相同。

如CH4、CCl4、NH4+、CHCl3、NH3、H2O等性杂化，如C 的sp3杂化：4 个sp3杂化轨道能量一致。

〔杂化轨道用于构建不同的σ键〕形成3个能量相等的sp2杂化轨道，属于等性杂化。

判断是否是等性杂化，要看各条杂化轨道的能量是否相等，不看未参加杂化的轨道的能量。

3、各种杂化轨道在空间的几何分布杂化类型sp3sp2spsp3d或dsp3sp3d2或d2sp3立体构型正四面体正三角形直线形三角双锥体正八面体VSEPR模型4、用杂化轨道理论解释构型〔1〕sp杂化BeCl2分子，直线形，用杂化轨道理论分析其成键情况，说明直线形的原因。

Be：1s22s22p0 sp杂化:2 条sp杂化轨道是直线形分布，分别与2 个Cl 的3p轨道成键，故分子为直线形。

sp杂化，sp-1s，sp-sp均为键。

C中未杂化的p y与另一C中未杂化的p y沿纸面方向形成π键；而pz 与pz沿与纸面垂直的方向形成π键。

二氧化碳，直线形，C发生sp杂化，C 与O 之间sp-2p x两个键，所以，O—C—O 成直线形。

杂化轨道理论教学设计模板课题名称杂化轨道理论简介教师姓名冯明华学生年级高二课时 1课程标准描述来源:]通过分析甲烷、乙烯和乙炔的杂化轨道形成过程，学会用杂化轨道理论解释分子构型的方法；学会从甲烷、乙烯和乙炔的结构解释物质性质的方法考试大纲描述能说出sp、sp2、sp3杂化轨道的形成过程；会用杂化轨道理论解释分子的构型教材内容分析认识共价分子的多样性和复杂性判断简单分子或离子构型。

根据杂化轨道理论和价层电子对互斥理论判断分子或离子构型，帮助学生充分理解sp、sp2、sp3杂化轨道的形成过程可以确保学生正确判断分子或离子构型学生分析学生的空间想象思维略弱，相关知识的准确度不够，在教学中需要细致把握。

可通过微观和宏观模型或者模拟视频认识微观分子。

学习目标1．学生通过阅读教材，了解分子杂化轨道理论。

2．学生通过理解学案相关内容，能判断常见分子的杂化方式。

重点判断常见分子的杂化轨道形成过程难点判断常见分子的分子构型教学过程教师活动学生活动阅读学生快速阅读教材，填写学案甲烷的杂化能说出甲烷的轨道杂化方式引入新课观察甲烷分子的球棍模型和比例模型，回忆甲烷分子构型通过碳原子结构与甲烷分子结构的认知冲突引导学生思考，引入杂化轨道的概念sp3杂化过程讲解引导学生从甲烷分子中碳原子的成键情况与碳原子价电子轨道表示式的冲突进行思考。

碳原子最外层未成对电子是2个，但是甲烷分子中碳原子却形成了四个共用电子对；碳原子最外层四个电子能量并不相同，但是甲烷分子中碳原子形成四个能量相同分析甲烷分子的结构，思考甲烷分子中碳原子与氢原子的成键情况并答复下列问题。

同时认识甲烷分子中碳原子的原子轨道发生。

化学杂化轨道讲解教案教案标题：化学杂化轨道讲解教案目标：1. 了解化学杂化轨道的概念和作用。

2. 掌握化学杂化轨道的形成原理和分类。

3. 能够应用化学杂化轨道理论解释分子的形状和化学性质。

教学重点：1. 化学杂化轨道的概念和作用。

2. 化学杂化轨道的形成原理和分类。

教学难点：1. 化学杂化轨道理论的应用。

教学准备：1. 教师准备：教学课件、化学杂化轨道模型、分子模型。

2. 学生准备：课前预习相关概念和知识。

教学过程：Step 1: 引入（5分钟）教师通过引入相关实例或问题，激发学生对化学杂化轨道的兴趣和好奇心。

例如，可以问学生：“为什么氢气是稳定的，而氧气是活泼的？”或者展示一些分子的形状，让学生思考形状背后的原因。

Step 2: 理论讲解（15分钟）教师通过课件和示意图，讲解化学杂化轨道的概念和作用。

重点包括：- 化学杂化轨道的定义：原子轨道通过线性组合形成新的杂化轨道，用于描述分子中共价键的形成和分子的形状。

- 化学杂化轨道的作用：帮助解释分子的形状、键长和键角，并预测分子的化学性质。

Step 3: 形成原理和分类（20分钟）教师详细讲解化学杂化轨道的形成原理和分类。

重点包括：- 形成原理：通过原子轨道的线性组合形成新的杂化轨道，使得杂化轨道的形状和数量适应分子的几何构型。

- 分类：根据杂化轨道的形态和方向性质，可以分为sp、sp2、sp3等不同类型的杂化轨道。

Step 4: 应用实例（15分钟）教师通过具体的分子示例，引导学生应用化学杂化轨道理论解释分子的形状和化学性质。

可以选择一些常见的分子，如甲烷、乙烯和氨等，让学生根据杂化轨道理论推测它们的形状和键角，并解释它们的化学性质。

Step 5: 总结和拓展（5分钟）教师对本节课的内容进行总结，并展示化学杂化轨道在化学研究和应用中的重要性。

鼓励学生进一步拓展学习，了解更多相关的化学杂化轨道理论和应用领域。

Step 6: 课堂练习（10分钟）教师布置一些与化学杂化轨道相关的练习题，让学生在课堂上或课后进行练习，巩固所学知识。

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第二十一页，共21页。
能力基础: 已经具备了搜集资料，分析问题，自主(zìzhǔ) 探究的能力，同时具备了空间想象能力，这些都是 学习本部分内容的能力基础
可能遇到障碍:如果对原子结构和空间想象能力欠缺将会 影响到对本部分内容的学习
第3页/共21页
4 第四页，共21页。
教学目标
知识与技能
认 识 杂 化 轨 道理 论的要 点；能 根据 杂化轨 道理论 判断 简单分 子或离 子的 构型； 进一步 了解 化合物 中原子 的成 键特征
归纳总结
第6页/共21页
7 第七页，共21页。
“问题(wèntí)探究式”教学模 式的优点
问题让学生自主解决 思路让学生自主探究 方法让学生自主寻找 规律让学生自主发现
第7页/共21页
8
第八页，共21页。
教学(jiāo xué)过程
写出C原子的价层电子(diànzǐ)排布图
C 2s
2px 2py 2pz
三种杂化轨道类型 脉络(mà(lilèuiòx)í梳n理g)的比较
杂化类型
参与杂化 的轨道类 型和数目
杂化 轨道 数目
杂化轨道 成分
杂化轨道 互斥模型
实例
sp3杂化
1个S轨道 3个P轨道
4
1/4 s 轨道成分
3/4 p 轨道成分
CH4
sp2杂化
1个S轨道 2个P轨道
3
1/3 s 轨道成分 2/3 p 轨道成分
BF3
sp杂化
1个S轨道 1个P轨道
2
1/2 s 轨道成分 1/2 p 轨道成分
O
BeCl2
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17 第十七页，共21页。
反馈(fǎnkuì)练习

高二化学学案杂化轨道理论课时：1 编写人：卢镇芳审核人：编号：8【学习目标】1.了解轨道杂化理论。

2.利用轨道杂化理论判断分子空间构型。

【情境导读】自然科学的研究在许多时候产生于人们对于一些既定科学事实的解释。

虽然VSEPR理论很好的解释了分子具有一定的空间构型的原因，但是科学家却发现用传统的价键理论无法解释。

不知道你发现了没有：碳原子的价层电子排布式是2s22s2，为什么能在CH4分子中与4个H原子的1s轨道形成4个完全相同的σ键呢？于是鲍林在传统价键理基础上进行了调整，为完善VSEPR理论建立了轨道杂化理论。

从而更加完美的解释了分子具有一定空间构型的原因。

从更好的引导我们认识和分析微观的分子世界。

这也使我们深刻感受到了：科学进步的过程实际就是一个不断发现问题和解决问题的过程。

这是非常值得我们借鉴的。

用杂化轨道理论解释CH4分子的形成过程。

【问题探究】1、阅读“情境导读”部分，感受杂化轨道理论产生的背景，感受理论进一步完善的必要性。

阅读教材P39-40相关内容，回答下列杂化轨道理论核心问题：①轨道满足什么条件时可以杂化？杂化经历了一些什么样的过程？②轨道杂化前和杂化后名称有什么联系？轨道数呢？③原子轨道的杂化改变了原子轨道的形状和方向，增强了原子的成键能力。

那么杂化轨道的空间取向如何？为什么？④杂化轨道和未参与杂化的p轨道有什么区别？2、根据杂化轨道空间取最大角分布，说出①以下杂化是如何形成的。

②形成的杂化轨道中一个和原来轨道有什么联系。

③该杂化的空间构型如何？sp杂化sp2杂化sp3杂化3、完成P41“思考与交流”。

【归纳总结】①通过对sp杂化、sp2杂化、sp3杂化、sp3d1杂化、sp3d2杂化的分析，归纳哪些轨道容易杂化？杂化轨道数和空间构型特点的关系？②说说如何应用轨道杂化理论判断分子结构。

【实战演练】1.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2、下列叙述正确的是()A.NH3是极性分子，分子中N原子处在3个H原子所组成的三角形的中心l4是非极性分子，分子中C原子处在4个Cl原子所组成的正方形的中心C.H2O是极性分子，分子中O原子不处在2个H原子所连成的直线的中央D.CO2是非极性分子，分子中C原子不处在2个O原子所连成的直线的中央3.有关甲醛分子的说法正确的是()A.C原子采用sp杂化B.甲醛分子为三角锥形结构C.甲醛分子为平面三角形结构D.在甲醛分子中没有π键4.苯分子(C6H6)为平面正六边形结构，下列有关苯分子的说法错误的是()A.苯分子中的中心原子C的杂化方法为sp2B.苯分子内的共价键键角为120°C.苯分子中的共价键的键长均相等D.苯分子的化学键是单、双键相交替的结构5.下列分子的中键角最大的是()A.CO2B．NH3 C.H2O D．CH2＝CH26.对SO3的说法正确的是()A.结构与NH3相似B．结构与SO2相似C.结构与BF3相似D．结构与P4相似7.在SO2分子中，分子的空间结构为V形，S原子采用sp2杂化，那么SO2的键角()A.等于120°B．大于120° C.小于120°D．等于180°8．下列分子中划横线的原子的杂化轨道类型属于sp杂化的是()A．CH4B．C2H4C．C2H2D．NH39．有关苯分子说法不正确的是()A．苯分子中C原子均以平面三角形方式成键，形成120°的三个平面三角形轨道，故为正六边形的碳环B．每个碳原子还有1个未参与杂化的2p轨道，垂直碳环平面，相互交盖，形成共轭大π键C．大π键中6个电子被6个C原子共用，故称为中心6电子大π键D．苯分子中共有6个原子共面，6个碳碳键完全相同10．下列物质分子中的氢原子不在同一平面上的有()A．C2H2B．C2H4C．C2H6 D．C6H611．下列分子中，空间结构为平面三角形的是()A．HgCl2B．BF3C．SiCl4D．SF612．OF2分子的中心原子采取的杂化轨道是()A．sp2B．sp C．sp3D．无法确定13．下列分子中的中心原子的杂化方式为sp杂化，分子的空间结构为直线形且分子中没有形成π键的是()A．CH≡CH B．CO2C．BeCl2D．BF314．原子轨道的杂化不但出现在分子中，原子团中同样存在原子的杂化。

专题杂化轨道理论教学设计一、教学设计背景1、面向学生：高二学生2、教材版本：人教版选修3《物质结构与性质》3、学科：高中化学4、课时：1课时5、课前准备：提前通知学生预习教材，下发学案二、教学目标：知识与技能：认识共价分子结构的多样性与复杂性，能用杂化轨道理论解释分子空间构型。

过程与方法：培养分析、归纳、空间想像能力和学以致用的能力。

情感态度与价值观：通过杂化轨道理论的学习，激发学习兴趣和追求科学真理的情感；提高学生探究物质结构的兴趣，感受物质结构与性质的奇妙三、教学重点难点重点：杂化轨道理论的要点难点：对杂化轨道理论的理解，应用杂化轨道理论解释分子的空间构型四、教情和学情分析教情分析：杂化轨道理论安排在共价键和价层电子对互斥理论之后学习，，即可以丰富和完善价键理论，有利于更好的解释分子的空间构型，又可以为后续配合物和晶胞学习奠定空间想象基础，有承上启下的作用。

学情分析：学生已经学过原子结构与相关性质、价键理论、价层电子对互斥理论，有一定的知识基础。

另外高二学生好奇心强思维能力敏捷，但空间想象力弱，根据这个特点，采取问题探究法结合动画演示和小组合作形式去突破重难点。

五、教法与学法教法：问题驱动法；对比归纳法；多媒体辅助教学法，讲授法学法：自主、探究、合作六、教学流程：1、创设教学情境，引入新课：完成两个问题。

（1）画出碳原子和氢原子的价层电子排布图质疑：对照1和2两个问题有没有产生矛盾？引出杂化轨道 2、教师进行点拨，初步介绍杂化轨道理论。

3、讲授新课，介绍杂化轨道含义，杂化过程，学生理解。

杂化轨道的含义：在形成多原子分子的过程中，同一原子的不同类型的能量相近的原子轨道重新组合成新的轨道，这个过程叫杂化，产生的新轨道叫杂化轨道。

过程：激发杂化轨道重叠杂化轨道4、介绍常见的杂化轨道类型，采用动画展示教师讲解，学生结合动画配音展示、大胆猜测5、合作探究，完成对对杂化轨道类型的归纳总结6、介绍杂化轨道与价层电子对互斥理论关系因为杂化轨道只能用于形成σ键或用来容纳孤电子对，而未参与的P 轨道可用于形成 π键 因此杂化轨道数=中心原子价层电子对数 =中心原子孤电子对数＋ σ键电子对数 7、课堂反馈，活学活用8、思考与交流，小组合作完成（1）鲍林为什么要提出杂化轨道理论？（2）什么叫杂化？什么叫杂化轨道？（3）任意不同的轨道都可以杂化吗？（4）常见的杂化轨道有哪些类型？9、概括总结：杂化轨道理论交流要点：杂化前后下列参数是否发生变化？①杂化前后原子轨道数目__________②杂化后原子轨道空间伸展方向______，原子轨道形状________③原子轨道的能量_________④原子轨道的成分________________⑤杂化轨道的成键能力_________ 未杂化轨道10、练习巩固、七、教学反思：本节课的教学以“学生为主体，老师为主导”的原则为前提，学生“主”，老师“导”，突出学生的主体地位，在知识点的学习上，老师大多以问题的形式，把思考的空间留给学生，让学生自己去寻找去构建，力图使学生变“被学”为“会学”，而大量的探究和多媒体模拟等教学方式的运用，则是力图实现教学的多样化，将抽象枯燥的理论结合图片和视频具体化。

4.课后作业：评价学生完成的关于杂化轨道的短文或报告，考察学生的理解深度和书面表达能力。
5.教师评价与反馈：
-针对学生在课堂上的表现，给予及时的鼓励和纠正，帮助学生建立正确的概念和理解。
-对小组讨论成果进行点评，指出各组的优点和不足，提供改进建议，促进学生的团队协作和批判性思维。
-根据随堂测试结果，分析学生的知识盲点和误区，进行针对性的讲解和复习。
①杂化轨道的定义
②杂化轨道的形成原因2.杂化轨道的类与分子几何构型① sp杂化
② sp^2杂化
③ sp^3杂化
3.杂化轨道的应用
①解释分子结构
②预测分子性质
③指导化学反应
板书设计：
一、杂化轨道理论
1.定义与形成原因
2.类型与分子几何构型
3.应用
板书重点突出杂化轨道的定义、形成原因、类型及其在分子结构解释和性质预测中的应用。条理清晰，简洁明了，有助于学生理解和记忆。
3.计算题：计算乙炔分子中碳原子的杂化类型和分子几何构型。
解答：乙炔分子中，碳原子形成一个σ键和两个π键，不含有孤对电子。根据杂化轨道理论，碳原子采用sp杂化，形成直线型几何构型。
4.计算题：计算氨分子中氮原子的杂化类型和分子几何构型。
解答：氨分子中，氮原子形成三个σ键和一个孤对电子。根据杂化轨道理论，氮原子采用sp^3杂化，形成三角锥形几何构型。
过程：
各组代表依次上台展示讨论成果，包括主题的现状、挑战及解决方案。
其他学生和教师对展示内容进行提问和点评，促进互动交流。
教师总结各组的亮点和不足，并提出进一步的建议和改进方向。
6.课堂小结（5分钟）
目标：回顾本节课的主要内容，强调杂化轨道的重要性和意义。
过程：