【高中化学】杂化轨道理论简介(课件) 2022-2023学年高二化学人教版2019选择性必修2.pptx
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1、第二节 分子的空间结构第第2 2课时课时 杂化轨道理论简介杂化轨道理论简介 2019人教版人教版 选择性必修选择性必修2 第二章第二章 分子结构与性质分子结构与性质【课程学习目标学科核心素养】1知道杂化轨道理论的基本内容。2能利用杂化轨道理论解释简单粒子的空间结构,发展“证据推理与模型认知”学科核心素养。3通过定性分析和定量计算,推出合理结论,深化微粒作用与分子结构的关系。知识导航课堂导入我们已经知道,甲烷分子的空间结构呈_,它的4个C-H的键长_,H-C-H的键角皆为_。按照价键理论,甲烷的4个C-H单键都应该是_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
2、,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。10928怎样解释甲烷分子呈正四面体结构呢?为什么键长相同,键角相等?正四面体形相同10928为了解释分子的空间结构,1931年鲍林提出了杂化轨道理论。在形成CH4分子时,碳原子的2s轨道和3个2p轨道发生混杂,混杂时保持轨道总数不变,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10928,称为sp3杂化轨道,碳原子以4个sp3杂化轨道分别与4个H原子的1s轨道重叠形成4个CH 键,呈现正四面体的空间结构。莱纳斯卡尔鲍林一杂化轨道理论简介1杂化轨道理论在外界条件影响下,原子内部能量相近的原子轨道重新
3、组合形成新的原子轨道的过程叫做原子轨道的杂化。重新组合后的新的原子轨道,叫做杂化原子轨道,简称杂化轨道。C原子2s22p2sp3杂化跃迁sppp基态sppp激发态sp3杂化轨道形成键H原子s1s14个C-H,键角为10928一杂化轨道理论简介2杂化轨道理论要点一杂化轨道理论简介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。(2)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。(3)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。杂化轨道在角度分布上比单纯的s或p轨道在某一方向上更集中,例如s轨道与p
4、轨道杂化后形成的杂化轨道一头大一头小,如图,成键时根据最大重叠原理,使它的大头与其他原子轨道重叠,重叠程度更大,形成的共价键更牢固。(4)为使相互间的排斥最小,杂化轨道在空间取最大夹角分布。同一组杂化轨道的伸展方向不同,但形状完全相同。二杂化轨道类型与分子空间结构的关系1杂化轨道的类型(1)sp3杂化轨道正四面体形sp3杂化轨道是由1个ns轨道和3个np轨道杂化而成,每个sp3杂化轨道都含有 s和 p的成分,sp3杂化轨道间的夹角为10928,空间结构为正四面体形。如下图所示。二杂化轨道类型与分子空间结构的关系1杂化轨道的类型(2)sp2杂化轨道平面三角形sp2杂化轨道是由1个ns轨道和2个n
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