2015-2016学年《杂化轨道理论简介》导学案

4.BeCl2分子中Be原子采用什么杂化方式?其分子具有什么样的空间构型?

下列关于原子轨道的说法正确的是( )。

A.凡是中心原子采取sp3杂化轨道成键的分子,其几何构型都是正四面体

B.CH4分子中的sp3杂化轨道是由4个H原子的1s轨道和C原子的2p轨道混合起来而形成的 C.sp3杂化轨道是由同一个原子中能量相近的s轨道和p轨道混合起来形成的一组能量相近的新轨道 D.凡AB3型的共价化合物,其中心原子A均采用sp3杂化轨道成键

1.下列分子的中心原子形成sp2杂化轨道的是( )。

A.H2O B.NH3 C.C2H4 D.CH4 2.下列分子中键角不是．．120°的是( )。

A.C2H4 B.C6H6 C.BF3 D.NH3

3.了解有机物分子中化学键特征以及成键方式是研究有机物性质的基础。下列关于有机物分子的成键方式的描述不正确的是( )。 ．．．

A.烷烃分子中碳原子均采用sp3杂化轨道成键

B.炔烃分子中碳碳三键由1个σ键、2个π键组成 C.甲苯分子中所有碳原子均采用sp2杂化轨道成键 D.苯环中存在6个碳原子共有的大π键

4.原子轨道的杂化不但出现在分子中,离子中同样存在原子轨道的杂化。SO4中硫原子的杂化方式为 。

2-

参考答案

知识体系梳理

①分子的立体结构 ②2s ③2p ④发生混杂 ⑤轨道总数 ⑥sp3

⑦1 ⑧3 ⑨sp3 ⑩1s 键的孤对电子 基础学习交流

sp杂化

1 1 sp2杂化

1 2 sp3杂化

180° 直线 120° sp3杂化

平面三角 sp3杂化

π sp3

σ 2

未参与成1

sp2杂化

1.不是,只有能量相近的轨道才可能参与杂化。 2.能参与杂化。 3.遵循。

4.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对电子,不能形成π键;未参与杂化的p轨道可用于形成π键。 5.原子轨道只有在形成分子的过程中才能杂化,孤立的原子不会发生杂化;另外,不是任意的不同轨道都能杂化,只有能量相近的轨道才能杂化。 重点难点探究 探究1: 互动探究

乙烯分子中碳原子通过sp2杂化轨道形成五个σ键,2个碳原子各用剩余的p轨道形成一个π键,乙烯结构式为

。

【解析】在乙烯分子中,碳原子由一个s轨道和两个p轨道(px、pz)进行杂化,组成三个等同的sp2杂化轨道,杂化轨道彼此成120°键角。乙烯中两个碳原子各用一个sp2轨道重叠形成一个C—C σ键外,各又以两个sp2轨道和四个氢原子的1s轨道重叠,形成四个C—H σ键,这样形成的五个σ键在同一平面上(如下图);

每个碳原子还剩下一个py轨道,它们垂直于这五个σ键所在平面,且互相平行,它们侧面重叠,可形成一个π键(如下图):

探究拓展

1.三个sp2杂化轨道在同一平面内呈120°键角斥力最小。 2.轨道杂化的目的是增加电子云重叠,不成键时轨道不杂化。

3.在形成CH4分子时,碳原子的一个2s轨道和三个2p轨道发生混杂,形成四个能量相等的sp3杂化轨道。四个sp3杂化轨道分别与四个H原子的1s轨道重叠成键形成甲烷分子,所以四个C—H键是等同的。 探究体验 D

【解析】碳原子中的2s轨道与2p轨道形成4个等性杂化轨道,因此碳原子最外层上的4个电子分占在4个sp3杂化轨道上并且自旋方向相同。 探究2: 互动探究

sp2杂化和sp杂化;3

【解析】成双键的碳原子为sp2杂化,成三键的碳原子为sp杂化,丙烯腈空间结构如下:直线上的原子数目最多为3个。 探究拓展

,分子中处于同一

1.sp3杂化。 2.sp2杂化。 3.sp杂化。

4.铍原子的电子层结构是1s22s2,在激发态下,铍的一个2s电子可以进入2p轨道,经过杂化可以形成两个sp杂化轨道,分别与2个氯原子的3p轨道重叠形成两个σ键,由于sp杂化轨道间的夹角为180°,所以BeCl2分子的空间构型为直线形。 探究体验 C

【解析】中心原子采取sp3杂化,轨道形状是正四面体,但如果中心原子还有孤电子对,分子的空间结构就不是正四面体。CH4分子中的sp3杂化轨道是C原子的一个2s轨道与三个2p轨道杂化而形成的。AB3型的共价化合物,A原子可能采取sp2杂化或sp3杂化。 基础智能检测 1.C 2.D 3.C 全新视角拓展 4.sp3