2015-2016学年《杂化轨道理论简介》导学案

第2课时 杂化轨道理论简介

1.认识杂化轨道理论的要点。

2.能根据杂化轨道理论判断简单分子或离子的空间构型。 3.培养分析、归纳、综合和空间想象能力。

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①分子的立体结构提出的。当碳原子与4个氢原子形成甲烷分子时,碳原子的②2s 轨道和3个③2p 轨道会④发生混杂,混杂时保持⑤轨道总数不变,却得到4个相同的轨道,夹角109°28',称为⑥sp3杂化轨道,表示这4个轨道是由⑦1 个s轨道和⑧3 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⑨sp3杂化轨道分别与4个氢原子的⑩ 1s轨道重叠,形成4个C—H σ键,因此呈正四面体的立体构型。

(2)sp杂化轨道由

1 个s轨道和

1 个p轨道杂化而得;sp2杂化轨道由180°的

1 个s轨道和

2 个平p轨道杂化而得。sp杂化得到夹角为直线形杂化轨道,sp2杂化得到三个夹角为120°的

面三角形杂化轨道。这两种杂化形式中还有未参与杂化的p轨道,可用于形成成

σ 键或者用来容纳

未参与成键的孤对电子。

π 键,而杂化轨道只用于形

2.杂化轨道理论与价层电子对互斥理论

(1)学习了价层电子对互斥理论和杂化轨道理论以后,可以先确定分子或离子的VSEPR模型,然后就可以比较清楚地确定中心原子的杂化轨道类型。

VSEPR模型 VSEPR 模型名称 中心原子的杂 化轨道类型 典型例子 直线形 平面三角形 sp杂化 sp2杂化 CO2 SO2 四面体形 sp3杂化 H2O 平面三角形 sp2杂化 SO3 四面体形 sp3杂化 NH3 正四面体形 sp3杂化 CH4

(2)在学习价层电子对互斥理论时,我们知道H2O和NH3的VSEPR模型跟甲烷分子一样,也是四面体形的,因此它们的中心原子也是采取

sp3杂化的。所不同的是,水分子的氧原子的sp3杂化轨道有

1个由孤对电子占据。

2个是由孤对电子占据的,而氨分子的氮原子的sp3杂化轨道有

1.是否所有轨道都可参与杂化?

2.没有电子填充的轨道能否参与杂化?

3.电子在填充杂化轨道时是否遵循能量最低原理、泡利不相容原理和洪特规则?

4.杂化轨道与共价键类型的关系是怎样的?

5.任意不同的轨道都可以杂化吗?

探究1:杂化轨道理论

请用杂化轨道理论分析乙烯分子的成键情况。

1.sp2杂化轨道为什么呈120°键角?

2.原子不成键时是否也有轨道杂化?

3.用杂化轨道理论分析CH4的中心原子的杂化类型。

能正确表示CH4中碳原子电子排布图的是( )。

探究2:判断成键原子的杂化方式

乙炔与氢氰酸反应可得丙烯腈(

)。丙烯腈分子中碳原子轨道杂化类型

是 ;分子中处于同一直线上的原子数目最多为 。

1.碳碳单键中碳原子采取什么杂化方式?

2.碳碳双键中碳原子采取什么杂化方式?

3.碳碳三键中碳原子采取什么杂化方式?