【高中化学】杂化轨道理论 2022-2023学年高二化学同步课件（人教版2019选择性必修2）.pptx

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1、人教版2019高中化学选择性必修2第二节第二节 分子的分子的空间结构空间结构第第3 3课时课时 杂化轨道杂化轨道理论理论【课程目标课程目标】1.1.了解杂化轨道理论的基本内容。了解杂化轨道理论的基本内容。2.2.在理解杂化轨道理论的基础上，对分子的在理解杂化轨道理论的基础上，对分子的空间结构进行空间结构进行解释和预测解释和预测。写出碳原子的核外电子排布写出碳原子的核外电子排布图图【思考交流思考交流】C1s22s22p2H1s1H1s1H1s1H1s1原子轨道原子轨道重叠成键重叠成键CHCH4 4不可能得不可能得到正四面体形到正四面体形思考为什么碳原子与氢原子结合形成思考为什么碳原子与氢原子结合

2、形成CHCH4 4，而不是，而不是CHCH2 2？1s22s22p2CC原子的原子的4个价层原子轨道个价层原子轨道是是1个球个球形形的的2s轨道和轨道和3个相互垂直的个相互垂直的2p轨轨道道，用他们跟，用他们跟4个氢原子的个氢原子的1s轨道轨道重叠，不可能得到正四面体形。重叠，不可能得到正四面体形。如何解决这如何解决这一一矛盾？矛盾？鲍林鲍林提出了提出了杂化轨道杂化轨道理论理论怎么重叠呢？怎么重叠呢？10928四、杂化轨道理论简介四、杂化轨道理论简介 P47鲍林为解释分子的立体鲍林为解释分子的立体构型提出杂化轨道理论构型提出杂化轨道理论 当当碳原子与碳原子与4个氢原子形成甲烷个氢原子形成甲烷分

3、子时，分子时，碳原子的碳原子的2s轨道和轨道和3个个2p轨道轨道会发生混杂，混会发生混杂，混杂时保持杂时保持轨道总数不变轨道总数不变，却得到四个新的，却得到四个新的能能量相同，方向不同量相同，方向不同的轨道。的轨道。鲍林认为：鲍林认为：sp3杂化轨道杂化轨道spsp3 3杂化过程杂化过程（p48p48）x y z x y z z x y z x y z 10928sp3杂化杂化：1个个s 轨道与轨道与3个个p 轨道进行的杂化，形成轨道进行的杂化，形成4个个sp3 杂化轨道。杂化轨道。每个每个sp3 轨道轨道形状形状为一头大，一头小，含有为一头大，一头小，含有1/4 s轨道和轨道和3/4 p轨道

4、轨道的成分的成分基态基态激发态激发态4个个sp3杂化轨道杂化轨道电子电子跃迁跃迁杂化杂化C4个个能量相同、方向能量相同、方向不同不同的的sp3杂化轨道杂化轨道【释疑解惑释疑解惑】甲烷分子甲烷分子中中碳碳原子原子的的4 4个个spsp3 3杂杂化轨道化轨道分别分别与与4 4个氢原子的个氢原子的1s1s轨轨道重叠道重叠，形成，形成4 4个个C-HC-H键键，呈正，呈正四面体形。四面体形。四、杂化轨道理论简介四、杂化轨道理论简介 P471.sp3杂化杂化 由由1个个ns 轨道与轨道与3个个np 轨道杂化形成轨道杂化形成 CHCH3 3ClCl、CHCH2 2ClCl2 2、CHClCHCl3 3等粒

5、子，键长不同，为四面体形等粒子，键长不同，为四面体形 AB4型离子基本是正四面体形型离子基本是正四面体形 CHCH4 4、CClCCl4 4、CFCF4 4、SiClSiCl4 4、NHNH4 4+、SOSO4 42-2-等粒子，四个键长相同，真实构型等粒子，四个键长相同，真实构型与与VSEPR理想模型重合，为理想模型重合，为正正四面体形。四面体形。每个每个sp3 轨道轨道形状为一头大，一头小，含有形状为一头大，一头小，含有1/4 s1/4 s轨道和轨道和3/4 p3/4 p轨道的成分轨道的成分轨道中心轴之间的夹角为轨道中心轴之间的夹角为10928，呈正四面体形，呈正四面体形 每个每个spsp

6、3 3轨道轨道含有含有4 4条相同的轨道，它们的能量相同、方向不同条相同的轨道，它们的能量相同、方向不同常见杂化类型还有：spsp、spsp2 2P48spsp2 2杂化杂化过程（过程（p48p48）x y z x y z z x y z x y z 每个sp2杂化轨道的形状也为一头大，一头小120sp2杂化杂化：1个个s 轨道与轨道与2个个p 轨道进行的杂化，轨道进行的杂化，形成形成3个个sp2 杂化轨道。杂化轨道。含有 1/3 s 轨道和 2/3 p 轨道的成分spsp2 2杂化后，未参与杂化杂化后，未参与杂化的的1 1个个npnp轨道可以用于形成轨道可以用于形成键键B B原子基态电子排布

7、轨道表示式原子基态电子排布轨道表示式2s2p电子电子跃迁跃迁spsp2 2 杂化杂化BFBF3 3分子的形成分子的形成 spsp2 2杂化轨道杂化轨道2.sp2.sp2 2杂化杂化与与F F成键成键FFFB未参与杂化的未参与杂化的p轨道上的电子可用轨道上的电子可用于形成于形成键键CH2=CH2分子中分子中碳原子碳原子的杂化的杂化 spsp2 2杂化轨道杂化轨道2.sp2.sp2 2杂化杂化2s22p2Cspsp2 2杂化杂化电子电子跃迁跃迁CH2=CH2分子中分子中碳原子碳原子的杂化的杂化 spsp2 2杂化轨道杂化轨道2.sp2.sp2 2杂化杂化乙烯分子结构示意图乙烯分子结构示意图键键乙烯

8、分子中乙烯分子中碳碳原子原子的的spsp2 2杂化杂化乙烯分子中的乙烯分子中的键键乙烯分子中的乙烯分子中的键键键键键键键键键键键键乙烯分子中键和键的形成过程四、杂化轨道理论简介四、杂化轨道理论简介 P472.sp2杂化杂化 由由1个个ns 轨道轨道与与2个个np 轨道杂化形成轨道杂化形成 spsp2 2杂化后，未参与杂化杂化后，未参与杂化的的1 1个个npnp轨道上若有未成对电子，则可以轨道上若有未成对电子，则可以用于形用于形成成键，键，如如乙烯分子碳碳双键的形成。乙烯分子碳碳双键的形成。每个每个sp2 轨道轨道形状为一头大，一头小，含有形状为一头大，一头小，含有1/3 1/3 s s轨道轨道

9、和和2/3 2/3 p p轨道的成分轨道的成分轨道中心轴之间的夹角为轨道中心轴之间的夹角为120，呈平面三角形。，呈平面三角形。例如：例如：BFBF3 3 每个每个spsp2 2轨道含有轨道含有3 3条条相同的轨道，它们的能量相同、方向不同相同的轨道，它们的能量相同、方向不同180spsp杂化轨道的形状为一头大，一头小，含有杂化轨道的形状为一头大，一头小，含有1/2 s1/2 s轨道轨道和和1/2 1/2 p p轨道轨道的成分的成分x y z x y z z x y z x y z 180四、杂化轨道理论简介四、杂化轨道理论简介 P473.sp杂化杂化spsp杂化过程杂化过程（p48p48）s

10、psp 杂化杂化：1 1个个s s轨道轨道与与1 1个个p p轨道轨道进行的杂化进行的杂化,形成形成2 2个个spsp杂化轨道。杂化轨道。180180spsp杂化后，未参与杂化的两个杂化后，未参与杂化的两个npnp轨道可以用于形成轨道可以用于形成键键BeBe原子原子基态电子排布轨道表示式基态电子排布轨道表示式2s2p电子跃迁电子跃迁spsp杂化杂化BeClBeCl2 2分子的形成分子的形成 spsp杂化轨道杂化轨道3.sp3.sp杂化杂化与与Cl成键成键ClClsppxpx180ClClBe键键键键未参与杂化的未参与杂化的p轨道可用于形成轨道可用于形成键键CHCH分子中分子中碳原子碳原子的杂化

11、的杂化 spsp杂化轨道杂化轨道3.sp3.sp杂化杂化2s22p2Cspsp杂化杂化电子电子跃迁跃迁 spsp杂化轨道杂化轨道3.sp3.sp杂化杂化乙炔乙炔分子结构示意图分子结构示意图键键乙炔乙炔分子中的分子中的键键乙炔乙炔分子中的分子中的键键键键键键键键CHCH分子中分子中碳原子碳原子的杂化的杂化键键乙炔空间填充模型乙炔空间填充模型乙炔分子中键和键的形成过程四、杂化轨道理论简介四、杂化轨道理论简介 P473.sp杂化杂化 由由1个个ns 轨道轨道与与1个个np 轨道杂化形成轨道杂化形成 spsp杂化杂化后，未参与杂化后，未参与杂化的的2 2个个npnp轨道上若有未成对电子，则可以轨道上若

12、有未成对电子，则可以用于形用于形成成键，键，如如乙炔乙炔分子分子-C CC-C-键键的形成。的形成。每个每个sp2轨道轨道形状为一头大，一头小，含有形状为一头大，一头小，含有1/2 1/2 s s轨道轨道和和1 1/2/2 p p轨道的成分轨道的成分轨道中心轴之间的夹角为轨道中心轴之间的夹角为180，呈直线形。，呈直线形。例如：例如：BeClBeCl2 2、CHCH 每个每个spsp轨道含有轨道含有2 2条条相同的轨道，它们的能量相同、相同的轨道，它们的能量相同、方向相反方向相反180180杂化类型杂化类型spsp3 3spsp2 2参与杂化轨道参与杂化轨道1 1个个s,3s,3个个p p1

13、1个个s,2s,2个个p p杂化轨道数杂化轨道数4 4个个spsp3 33 3个个spsp2 2杂化轨道间夹角杂化轨道间夹角1092810928120120空间结构空间结构正四面体正四面体平面三角形平面三角形实实 例例CHCH4 4、CClCCl4 4 CHCH2 2=CH=CH2 2、BFBF3 3小结小结 杂化轨道类型杂化轨道类型spsp1 1个个s,1s,1个个p p2 2个个spsp180180直线形直线形CHCHCHCH、BeClBeCl2 2思考：思考：任意不同的原子轨道都可以杂化吗？任意不同的原子轨道都可以杂化吗？原子轨道原子轨道只有在只有在形成化学键时才能杂化形成化学键时才能杂

14、化.只有能量相近的轨道才能杂化只有能量相近的轨道才能杂化(如如2s2s、2p2p)。孤立的原子轨道不会发生杂化；孤立的原子轨道不会发生杂化；不是不是杂化的条件杂化的条件：轨道轨道的的杂化杂化杂化杂化轨道轨道在外界条件影响下，在外界条件影响下，中心中心原子原子能量相近能量相近的原子轨的原子轨道发生混杂，重新组合成一组新的轨道的过程。道发生混杂，重新组合成一组新的轨道的过程。原子轨道原子轨道混杂混杂后后形成形成的一组新轨道的一组新轨道，叫做，叫做杂化轨道杂化轨道。杂化轨道数杂化轨道数等于等于参与杂化的原子轨道数参与杂化的原子轨道数杂化杂化改变改变了原子轨道的形状和方向了原子轨道的形状和方向杂化使原

15、子的杂化使原子的成键能力成键能力增强增强杂化轨道只用于杂化轨道只用于形成形成分子分子的的键键或容纳或容纳孤电子对孤电子对【杂化轨道理论杂化轨道理论】四、杂化轨道理论简介四、杂化轨道理论简介(即轨道数目不变即轨道数目不变)杂化轨道理论要点杂化轨道理论要点中心原子中心原子 外界条件外界条件 能量相近能量相近的轨道的轨道(如如2s2s、2p)2p)杂化杂化只发生在多原子分子只发生在多原子分子(原子数原子数2)2)的过程的过程中，中，单独原子无法发生杂化单独原子无法发生杂化(双原子分子也没有杂化过程双原子分子也没有杂化过程)杂化杂化前后的变与前后的变与不变不变 不变：原子轨道的数目不变：原子轨道的数目

16、变变：轨道的成分、：轨道的成分、能量能量(趋向平均化趋向平均化)、形状、方向形状、方向轨道轨道成键成键时要满足化学键间最小排斥原理，使轨道在空间取得最大时要满足化学键间最小排斥原理，使轨道在空间取得最大夹角分布夹角分布杂化杂化轨道用来形成轨道用来形成键键或用来或用来容纳未参与成键的孤电子对容纳未参与成键的孤电子对剩余未杂化的剩余未杂化的p轨道可以形成轨道可以形成键键！思考思考：观察并总结如何判断中心原子的杂化轨道类型？观察并总结如何判断中心原子的杂化轨道类型？价层电子对数价层电子对数432杂化轨道数价层电子对数杂化轨道数价层电子对数四、杂化轨道理论简介四、杂化轨道理论简介4.4.杂化杂化轨道轨

17、道类型类型与与VSEPRVSEPR模型模型的关系的关系。杂化轨道杂化轨道数价数价层电子对数层电子对数中心原子中心原子键键电子电子对对数数+孤电子对数孤电子对数价层电子价层电子对数对数中心原子的中心原子的杂化轨道类型杂化轨道类型VSEPRVSEPR理想模型理想模型理想键角理想键角2 23 34 4spsp直线形直线形180180spsp2 2平面平面(正正)三角形三角形120120spsp3 3(正正)四面体形四面体形1092810928双键双键(多含一对多含一对电子对电子对)排斥力略大于单键排斥力略大于单键甲醛甲醛(HCHO)116.4116.4121.8121.8乙烯乙烯CHCH2 2=CH

18、=CH2 2平面三角形平面三角形平面形平面形四、杂化轨道理论简介四、杂化轨道理论简介4.4.杂化杂化轨道轨道类型类型与与VSEPRVSEPR模型模型的关系的关系。杂化轨道杂化轨道数价数价层电子对数层电子对数中心原子中心原子键键电子电子对对数数+孤电子对数孤电子对数价层电子价层电子对数对数中心原子的中心原子的杂化轨道类型杂化轨道类型VSEPRVSEPR理想模型理想模型理想键角理想键角2 23 34 4spsp直线形直线形180180spsp2 2平面平面(正正)三角形三角形120120spsp3 3(正正)四面体形四面体形1092810928双键双键(多含一对多含一对电子对电子对)排斥力略大于单

19、键排斥力略大于单键孤电子对的排斥能力孤电子对的排斥能力比比成键成键电子对排斥能力强，因此含有孤电电子对排斥能力强，因此含有孤电子对的键角小于理想键角。子对的键角小于理想键角。孤孤电子对数越多，键角越小。电子对数越多，键角越小。排斥力顺序：孤排斥力顺序：孤孤孤 孤孤键键 键键键键 在在学学习习价价层层电电子子对对互互斥斥模模型型时时，知知道道NHNH3 3和和H H2 2O O的的VSEPRVSEPR模模型型跟跟CHCH4 4一一样样也是四面体形，因此它们的中心原子也是采取了也是四面体形，因此它们的中心原子也是采取了spsp3 3杂化。杂化。1092810928107107105105NHNH3

20、 3H H2 2O OCHCH4 4讨论：讨论：如何如何用杂化轨道理论解释氨分子和水分子的空间结构呢？用杂化轨道理论解释氨分子和水分子的空间结构呢？注：杂化轨道只用于形成注：杂化轨道只用于形成键键或或用来容纳未参与成键的孤电子对。用来容纳未参与成键的孤电子对。氮氮原子的原子的3 3个个spsp3 3杂化轨道与杂化轨道与3 3个氢原子的个氢原子的1s1s原子轨道重叠形成原子轨道重叠形成3 3个个N-HN-H键键，其中其中1 1个个spsp3 3杂化轨道中杂化轨道中占占有孤电子对有孤电子对。思考与思考与讨论讨论1:1:2s2psp3不不等性杂等性杂化化sp3孤孤电子对对成键电子对电子对对成键电子对

21、的排斥的排斥能力较强，故键角小于能力较强，故键角小于1092810928，为，为107107NHNH3 3 空间结构：三角锥形空间结构：三角锥形键角：键角：107107o o7 7N 1sN 1s2 22s2s2 22p2p3 3107107O O原子的原子的2 2个个spsp3 3杂化轨道杂化轨道与与2 2个个氢原子的氢原子的1s1s原子轨道重叠原子轨道重叠形成形成2 2个个O-HO-H键键，其中其中有有2 2个个spsp3 3杂化轨道中杂化轨道中占占有孤电子对有孤电子对。思考与思考与讨论讨论2:2:H H2 2O O 空间结构：空间结构：V V形形键角为：键角为：105105o o8 8O

22、 1sO 1s2 22s2s2 22p2p4 42s2psp3不不等性杂等性杂化化sp31051051092810928VSEPRVSEPR模型模型 预测预测分子的空间结构分子的空间结构杂化轨道杂化轨道理论理论 解释解释分子的空间结构分子的空间结构【归纳小结归纳小结】VSEPRVSEPR模型模型预测空间结构预测空间结构计算价层电子对数计算价层电子对数=键电子对数键电子对数+孤电子对数孤电子对数确定中心原子的确定中心原子的杂化轨道类型杂化轨道类型杂化理论和杂化理论和VSEPR模型预测粒子空间结构结果基本一致模型预测粒子空间结构结果基本一致u利用利用VSEPRVSEPR模型和杂化轨道理论推测粒子结

23、构模型和杂化轨道理论推测粒子结构孤电子对数孤电子对数化学式化学式价层电子对数价层电子对数键键电子对电子对数数VSEPR模型模型中心原子中心原子杂化类型杂化类型粒子的真实粒子的真实空间结构空间结构SO2H2SSO3NCl3HCNHClO224四面体形四面体形spsp3 3杂化杂化V V形形123平面三角形平面三角形spsp2 2杂化杂化V V形形033平面正三角形平面正三角形spsp2 2杂化杂化平面正三角形平面正三角形134四面体形四面体形spsp3 3杂化杂化三角锥形三角锥形022直线形直线形spsp杂化杂化直线形直线形224四面体形四面体形spsp3 3杂化杂化V V形形u利用利用VSEP

24、RVSEPR模型和杂化轨道理论推测粒子结构模型和杂化轨道理论推测粒子结构孤电子对数孤电子对数化学式化学式价层电子对数价层电子对数键键电子对电子对数数VSEPR模型模型中心原子中心原子杂化类型杂化类型粒子的真实粒子的真实空间结构空间结构SO42-NO3-PO43-ClO3-H3O+044四面体形四面体形spsp3 3杂化杂化正四面正四面体形体形033平面正三角形平面正三角形spsp2 2杂化杂化平面正三角形平面正三角形134四面体形四面体形spsp3 3杂化杂化三角锥形三角锥形033CO32-平面正三角形平面正三角形spsp2 2杂化杂化平面正三角形平面正三角形134四面体形四面体形spsp3

25、3杂化杂化三角锥形三角锥形044四面体形四面体形spsp3 3杂化杂化正四面正四面体形体形u利用利用VSEPRVSEPR模型和杂化轨道理论推测粒子结构模型和杂化轨道理论推测粒子结构孤电子对数孤电子对数化学式化学式价层电子对数价层电子对数键键电子对电子对数数VSEPR模型模型中心原子中心原子杂化类型杂化类型粒子的真实粒子的真实空间结构空间结构CH4HCHOCH2=CH2CHCHC6H6(苯苯)CH3COOH033平面三角形平面三角形spsp2 2杂化杂化平面三角形平面三角形044正正四面四面体形体形spsp3 3杂化杂化正四面正四面体形体形?u关于乙烯、乙炔中心原子的关于乙烯、乙炔中心原子的价层

26、电子价层电子对数和杂化轨道类型对数和杂化轨道类型乙烯乙烯CH2=CH2取其中一个取其中一个C作为中心原子，作为中心原子，键键电子电子对对数数为为3；孤电子对数为：孤电子对数为：(4-12-(4-12-2121)0 021已经与两个已经与两个H原子成键，原子成键，则其则其与与另另一一C原子结合所能原子结合所能接受的电子接受的电子数最多为数最多为2中心原子价层电子对数为中心原子价层电子对数为3+0=3确定空间结构为平面三角形，中心原子为确定空间结构为平面三角形，中心原子为spsp2 2杂化杂化乙烯分子空间结构为平面形乙烯分子空间结构为平面形u关于乙烯、乙炔中心原子的价层电子对数和杂化轨道类型关于乙

27、烯、乙炔中心原子的价层电子对数和杂化轨道类型乙炔乙炔CHCH取其中一个取其中一个C作为中心原子，作为中心原子，键键电子电子对对数数为为2；孤电子对数为：孤电子对数为：(4-11-(4-11-3 311)0 021已经与已经与1个个H原子成键，原子成键，则其则其与与另另一一C原子结合所能原子结合所能接受的电子接受的电子数最多为数最多为3中心原子价层电子对数为中心原子价层电子对数为2+0=2确定空间结构为直线形，中心原子为确定空间结构为直线形，中心原子为spsp杂化杂化乙炔乙炔分分子空间结构子空间结构为直线形为直线形u利用利用VSEPRVSEPR模型和杂化轨道理论推测粒子结构模型和杂化轨道理论推测

28、粒子结构孤电子对数孤电子对数化学式化学式价层电子对数价层电子对数键键电子对电子对数数VSEPR模型模型中心原子中心原子杂化类型杂化类型粒子的真实粒子的真实空间结构空间结构CH4HCHOCH2=CH2CHCHC6H6(苯苯)CH3COOH033平面三角形平面三角形spsp2 2杂化杂化平面三角形平面三角形044正正四面四面体形体形spsp3 3杂化杂化正四面正四面体形体形spsp2 2杂化杂化平面形平面形spsp杂化杂化直线形直线形spsp2 2杂化杂化平面正六边形平面正六边形spsp3 3杂化杂化spsp2 2杂化杂化033平面三角形平面三角形022直线形直线形完成课本完成课本p51p51第第

29、9 9题题原子原子总数数粒子粒子中心原子上的中心原子上的孤孤电子子对数数中心原子中心原子杂化化轨道道类型型空空间构型构型3CO2SO2H2OHCN4BF3NH3H3O+CH2O5CH4SO42-0sp直线形直线形1sp2V形形2sp3V形形0sp直线形直线形0sp2平面三角形平面三角形1sp3三角锥形三角锥形1sp3三角锥形三角锥形0sp2平面三角形平面三角形0sp3正四面体形正四面体形0sp3正四面体形正四面体形价电子对价电子对数数VSEPR模模型型VSEPR模型模型名称名称杂化轨杂化轨道数道数中心原子的杂中心原子的杂化轨道类型化轨道类型分子的空间分子的空间构型构型实例实例 直线形直线形平面

30、三角形平面三角形四面体形四面体形平面三角形平面三角形四面体形四面体形四四面面体形体形spspspsp2 2spsp3 3spsp2 2spsp3 3VSEPRVSEPR模型与中心原子的杂化轨道类型的关系模型与中心原子的杂化轨道类型的关系spsp3 3直线形直线形V V形形V V形形平面三角形平面三角形三角锥形三角锥形四面四面体形体形2 23 34 43 34 44 42 23 34 43 34 44 4【归纳小结归纳小结】H2OSO3BeCl2、CO2SO2NH3CH4、CCl4=1+3=1+2=0+3=2+2=0+4思考与思考与讨论讨论:NO2+NO2NO2NO3孤电子对数孤电子对数价层电子

31、对数价层电子对数VSEPR模型模型中心原子中心原子杂化类型杂化类型粒子的真实粒子的真实空间结构空间结构键角大小键角大小0.5+2=2.5spsp2 2杂化杂化(522)2=0.51个单电子，个单电子，看做看做1对孤电子对孤电子(422)2=0(622)2=1(632)2=0取取30+2=21+2=30+3=3平面三角形平面三角形spsp2 2杂化杂化V V形形直线形直线形spsp杂化杂化平面三角形平面三角形spsp2 2杂化杂化平面三角形平面三角形V V形形直线形直线形平面正三角形平面正三角形斥力小斥力小斥力大斥力大120120120NO2+NO3NO2NO2大大键键C6H6 苯分子中碳苯分子

32、中碳原子原子sp2杂化杂化平面正六边形平面正六边形了解苯分子中的大了解苯分子中的大键键66个个p轨道轨道6个电子个电子6拓展：大拓展：大键（共轭大键（共轭大键，离域键，离域键）键）含义：含义：分子中数个邻近原子上都有相互平行的分子中数个邻近原子上都有相互平行的p轨道，轨道，“肩并肩肩并肩”重叠而形成离域的化学键。重叠而形成离域的化学键。a表示平行表示平行p轨道的轨道的数目数目b表示在平行表示在平行p轨道里的电子数。轨道里的电子数。很多有机物分子中存在很多有机物分子中存在大大键键当堂训练当堂训练1.1.在在SOSO2 2分子中，分子的空间结构为分子中，分子的空间结构为V V形，形，S S原子采用

33、原子采用spsp2 2杂化杂化，那么那么SOSO2 2的键角的键角 A A.等于等于120 120 B B.大于大于120 120 C C.小于小于120 120 D D.等于等于180180 C当堂训练当堂训练2.2.下列说法正确的是下列说法正确的是A.CHA.CH2 2ClCl2 2分子的空间结构为正四面体形分子的空间结构为正四面体形B.HB.H2 2O O分子中氧原子的杂化轨道类型为分子中氧原子的杂化轨道类型为spsp2 2，分子的空间结构为，分子的空间结构为V V形形C.COC.CO2 2分子中碳原子的杂化轨道类型为分子中碳原子的杂化轨道类型为spsp，分子的空间结构为直线形，分子的空

34、间结构为直线形D D.的的空间结构为平面三角形空间结构为平面三角形C C当堂训练当堂训练3.BF3.BF3 3是典型的平面三角形分子是典型的平面三角形分子,它溶于氢氟酸或它溶于氢氟酸或NaFNaF溶液中都形成溶液中都形成B BF F4 4-,则则BFBF3 3和和BFBF4 4-中中B B的原子的杂化轨道类型分别是的原子的杂化轨道类型分别是()A.spA.sp2 2、spsp2 2 B.sp B.sp3 3、spsp3 3 C.sp C.sp2 2、spsp3 3D.spD.sp、spsp2 2C【解析】【解析】BFBF3 3中硼原子的价层电子对数为中硼原子的价层电子对数为3,3,所以为所以为

35、spsp2 2杂化杂化,B BF F4 4-中硼原子的价层电子对数为中硼原子的价层电子对数为4,4,所以为所以为spsp3 3杂化。杂化。当堂训练当堂训练4.下列分子或离子中键角由大到小排列正确的是BCl3 NH3 H2O PCl4+BeCl2A.B.C.D.C当堂训练当堂训练5.5.下列下列说法正确的是说法正确的是CSCS2 2为为V V形形分子分子 ClOClO3 3-的的空间结构为平面三角形空间结构为平面三角形SFSF6 6中有中有6 6个完全相同的成键个完全相同的成键电子对电子对 SiFSiF4 4和和SOSO3 32-2-的的中心原子均采取中心原子均采取spsp3 3杂化杂化A.A.

36、B B.C C.D D.C CSFSF6 6采取采取spsp3 3d d2 2杂化，形成正八面体杂化，形成正八面体当堂训练当堂训练6.6.下列下列有关键角与分子空间结构的说法不正确的是有关键角与分子空间结构的说法不正确的是()A.A.键角为键角为180180的分子的分子,空间结构是直线形空间结构是直线形B.B.键角为键角为120120的分子的分子,空间结构是平面三角形空间结构是平面三角形C.C.键角为键角为6060的分子的分子,空间结构可能是正四面体形空间结构可能是正四面体形D.D.键角为键角为90109289010928之间的分子之间的分子,空间结构可能是空间结构可能是V V形形B当堂训练当

37、堂训练7.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键的是A.CHCH B.CO2C.BeCl2 D.BF3C当堂训练当堂训练8.8.下列说法中正确的是下列说法中正确的是A.PClA.PCl3 3分子是三角锥形，这是因为磷原子是分子是三角锥形，这是因为磷原子是spsp2 2杂化的结果杂化的结果B.spB.sp3 3杂化轨道是由任意的杂化轨道是由任意的1 1个个s s轨道和轨道和3 3个个p p轨道混合形成的轨道混合形成的4 4个个spsp3 3杂化轨道杂化轨道C.C.中心原子采取中心原子采取spsp3 3杂化的分子，其空间结构可能是四面体形或三角杂化的分子

38、，其空间结构可能是四面体形或三角锥形锥形 或或V V形形D.ABD.AB3 3型的分子空间结构必为平面三角形型的分子空间结构必为平面三角形C C9 9下列下列分子中，各分子或离子的空间结构、中心原子的杂化方式以及分子中，各分子或离子的空间结构、中心原子的杂化方式以及孤电子对数均正确的是孤电子对数均正确的是()当堂训练当堂训练选项选项分子或离子分子或离子空间结构空间结构杂化方式杂化方式孤电子对数孤电子对数A ANHNH3 3平面三角形平面三角形spsp3 3杂化杂化N N含有一对孤电子对含有一对孤电子对B BCClCCl4 4正四面体正四面体spsp3 3杂化杂化C C不含有孤电子对不含有孤电子

39、对C CH H2 2O OV V形形spsp2 2杂化杂化O O含有两对孤电子对含有两对孤电子对D DCOCO3 32-2-三角锥形三角锥形spsp3 3杂化杂化C C含有一对孤电子对含有一对孤电子对B当堂训练当堂训练10.10.如图在乙烯分子中有如图在乙烯分子中有5 5个个键、一个键、一个键，它们分别是键，它们分别是A.spA.sp2 2杂化轨道形成杂化轨道形成键、未杂化的键、未杂化的2p2p轨道形成轨道形成键键B.spB.sp2 2杂化轨道形成杂化轨道形成键、未杂化的键、未杂化的2p2p轨道形成轨道形成键键C.CHC.CH之间是之间是spsp2 2形成的形成的键，键，CCCC之间是未参加杂

40、化的之间是未参加杂化的2p2p轨道形成的轨道形成的键键D.CCD.CC之间是之间是spsp2 2形成的形成的键，键，CHCH之间是未参加杂化的之间是未参加杂化的2p2p轨道形成的轨道形成的键键A A当堂训练当堂训练11.下列分子的空间结构可用sp2杂化轨道来解释的是BF3CH2=CH2 CHCHNH3CH4A.B.C.D.A提醒有机物分子中碳原子杂化类型的判断方法：饱和碳原子均采取sp3杂化；连接双键的碳原子均采取sp2杂化；连接三键的碳原子均采取sp杂化。121220192019年年8 8月科学家在月科学家在ScienceScience杂志首次报道了杂志首次报道了1818个原子纯碳环分子个原

41、子纯碳环分子(如图所示如图所示)。下列说法不正确的是。下列说法不正确的是()当堂训练当堂训练A A该分子属于有机物该分子属于有机物B B该分子可能要比苯更加活泼该分子可能要比苯更加活泼C C该分子所有的碳的杂化方式都是该分子所有的碳的杂化方式都是spspD D该分子具有半导体的功能，可以使该分子具有半导体的功能，可以使类似的类似的直碳链成为分子级电子元件直碳链成为分子级电子元件A归纳总结判断中心原子杂化轨道类型的三种方法(1)根据杂化轨道数目判断杂化轨道杂化轨道数目价层电子对数目数目价层电子对数目键电子对数目中心原子的孤电子键电子对数目中心原子的孤电子对数目对数目，再由杂化轨道数目确定杂化类型

42、。，再由杂化轨道数目确定杂化类型。杂化轨道数目234杂化类型spsp2sp3(2)根据杂化轨道的空间分布判断若杂化轨道在空间的分布为正四面体或三角锥形，则中心原子发生若杂化轨道在空间的分布为正四面体或三角锥形，则中心原子发生spsp3 3杂化。杂化。若杂化轨道在空间的分布呈平面三角形，则中心原子发生若杂化轨道在空间的分布呈平面三角形，则中心原子发生spsp2 2杂化。杂化。若杂化轨道在空间的分布呈直线形，则中心原子发生若杂化轨道在空间的分布呈直线形，则中心原子发生spsp杂化。杂化。(3)(3)根据杂化轨道之间的夹角判断根据杂化轨道之间的夹角判断若杂化轨道之间的夹角为若杂化轨道之间的夹角为10

43、92810928，则中心原子发生，则中心原子发生spsp3 3杂化。杂化。若杂化轨道之间的夹角为若杂化轨道之间的夹角为120120，则中心原子发生，则中心原子发生spsp2 2杂化。杂化。若杂化轨道之间的夹角为若杂化轨道之间的夹角为180180，则中心原子发生，则中心原子发生spsp杂化。杂化。当堂训练当堂训练13.比较下列物质中键角的大小(填“”“”或“”)。(1)CH4_P4。(2)NH3_PH3_AsH3。(3)PF3_PCl3。(4)光气(COCl2)中ClC=O_ClCCl。1616.20182018江苏，江苏，21A(1)SO21A(1)SO4 42-2-中心原子轨道的杂化类型为中

44、心原子轨道的杂化类型为_；NONO3 3的空的空间结构为间结构为_(_(用文字描述用文字描述)。14.14.20192019全国卷全国卷，35(2)35(2)节选节选 乙二胺乙二胺(H(H2 2NCHNCH2 2CHCH2 2NHNH2 2)是一种有机化合物，是一种有机化合物，分子中氮、碳的杂化类型分别是分子中氮、碳的杂化类型分别是_、_ _。sp3sp3解解析析乙乙二二胺胺分分子子中中，1个个N原原子子形形成成3个个单单键键，还还有有一一个个孤孤电电子子对对，故故N原原子子价价层层电电子子对对数数为为4，N原原子子采采取取sp3杂杂化化；1个个C原原子子形形成成4个个单单键键，没没有有孤孤电

45、电子子对对，价价层层电电子子对对数数为为4，采取，采取sp3杂化。杂化。15.15.20182018全国卷全国卷，35(3)35(3)节选节选LiAlHLiAlH4 4是有机合成中常用的还原剂，是有机合成中常用的还原剂，LiAlHLiAlH4 4中的阴离子空间结构是中的阴离子空间结构是_ _，中心原子的杂化形式为，中心原子的杂化形式为_。正四面体形sp3sp3平面平面(正正)三角形三角形17.17.硼硼8888砂是含结晶水的四硼酸钠。以硼砂为原料，可以得到砂是含结晶水的四硼酸钠。以硼砂为原料，可以得到BFBF3 3、BNBN和硼酸等重和硼酸等重要化合物，请根据下列信息回答有关问题：要化合物，请根据下列信息回答有关问题：(1)(1)硼砂中阴离子硼砂中阴离子X Xm m(含含B B、O O三种元素三种元素)的、的、H H球棍模型如图球棍模型如图1 1所示，则在所示，则在X Xm m中中，2 2号硼原子的杂化类型为号硼原子的杂化类型为_；m m_(_(填数字填数字)。(2)BN(2)BN中中B B的化合价为的化合价为_，请解释原因：请解释原因：。(3)BF(3)BF3 3和过量和过量NaFNaF作用可生成作用可生成NaBFNaBF4 4，BFBF4 4的空间结构为的空间结构为_；NaBF NaBF4 4的电子式为的电子式为_。图1图2 sp22+3电负性：NB正四面体