高中化學(xué)人教版 (2019)選擇性必修2第二節(jié) 分子的空間結(jié)構(gòu)優(yōu)秀ppt課件

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1.理解雜化軌道理論的主要內(nèi)容。 2.能用雜化軌道理論解釋或預(yù)測(cè)某些分子或離子空間結(jié)構(gòu)。
請(qǐng)同學(xué)們回顧一下甲烷的分子式、電子式、結(jié)構(gòu)式，碳原子的軌道表示式以及甲烷的空間結(jié)構(gòu)是什么樣的？
任務(wù)一：探究雜化軌道理論
2、原子軌道發(fā)生sp、sp2雜化時(shí)，還有未參與雜化的p軌道，可用于形成 鍵，而雜化軌道用于形成 鍵或用來容納 。
學(xué)生活動(dòng)：閱讀教材P47第2、3、4、5自然段和P48圖2-15和圖2-16，小組合作，回答下列問題：
2、原子軌道發(fā)生sp、sp2雜化時(shí)，還有未參與雜化的p軌道，可用于形成 鍵，而雜化軌道用于形成 鍵或用來容納 。
sp3雜化軌道是由1個(gè)s軌道和3個(gè)p軌道雜化形成的
sp2雜化軌道是由1個(gè)s軌道和2個(gè)p軌道雜化而成的
sp雜化軌道是由1個(gè)s軌道和1個(gè)p軌道雜化而成的
在外界條件影響下，原子內(nèi)部能量相近的原子軌道發(fā)生混雜，重新組合成一組新的軌道的過程
原子軌道雜化后形成的一組新的原子軌道，叫做雜化原子軌道，簡(jiǎn)稱雜化軌道
3、原子形成分子時(shí)，通常存在激發(fā)、雜化和軌道重疊等過程。發(fā)生軌道雜化的原子一定是中心原子
4、原子軌道的雜化只有在形成分子的過程中才會(huì)發(fā)生，孤立的原子不可能發(fā)生雜化
5、只有能量相近的原子軌道才能雜化(如2s、2p)
6、雜化前后原子軌道數(shù)目不變(參加雜化的軌道數(shù)目等于形成的雜化軌道數(shù)目),且雜化軌道的能量相同
7、雜化使原子的成鍵能力增加，形成的共價(jià)鍵更牢固
8、雜化軌道成鍵時(shí)仍具有共價(jià)鍵的特征——方向性和飽和性
9、雜化軌道數(shù)=中心原子上的孤電子對(duì)數(shù)+與中心原子結(jié)合的原子數(shù)
任務(wù)二：探究雜化軌道類型與分子的空間結(jié)構(gòu)的關(guān)系
學(xué)生活動(dòng)：閱讀教材P48自然段和P49表2-5，補(bǔ)充下列表格：
任務(wù)二：探究雜化軌道類型的判斷方法
學(xué)生活動(dòng)：小組討論，從價(jià)層電子對(duì)數(shù)、VSEPR模型、雜化軌道間的夾角三個(gè)方面填寫表格，總結(jié)判斷雜化軌道類型的方法。
1、利用價(jià)層電子對(duì)數(shù)進(jìn)行判斷
2、利用空間構(gòu)型進(jìn)行判斷
3、利用雜化軌道間的夾角進(jìn)行判斷
4.根據(jù)共價(jià)鍵類型判斷
對(duì)于能明確結(jié)構(gòu)式的分子、離子，其中心原子的雜化軌道數(shù)n=中心原子形成的σ鍵數(shù)+中心原子上的孤電子對(duì)數(shù)，即可將結(jié)構(gòu)式和電子式相結(jié)合，從而判斷中心原子形成的σ鍵數(shù)和中心原子上的孤電子對(duì)數(shù)，進(jìn)而判斷雜化軌道數(shù)。
5.以碳原子為中心原子的分子中碳原子的雜化類型
(1)碳中四個(gè)單鍵，為sp3雜化：
(2)形成雙鍵，為sp2雜化：
CH2=CH2、苯(大π鍵)、
(3)形成兩個(gè)雙鍵或一個(gè)三鍵，為sp雜化：
CH≡CH、O=C=O(CO2)、S=C=S(CS2)
思考與討論：確定BF3和H3O+的中心原子的雜化軌道類型，并與同學(xué)討論
BF3的中心原子B的孤電子對(duì)數(shù)為0,價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3，VSEPR模型為平面三角形，中心原子B的雜化軌道類型為sp2雜化。同理，H3O+的中心原子O的孤電子對(duì)數(shù)為1，價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4，VSEPR模型為四面體形，中心原子O的雜化軌道類型為sp3雜化。
【典例1】下列關(guān)于雜化軌道的說法錯(cuò)誤的是（ ） A.并不是所有的原子軌道都參與雜化 B.同一原子中能量相近的原子軌道參與雜化 C.雜化軌道能量集中，有利于牢固成鍵 D.雜化軌道數(shù)與雜化前后軌道數(shù)不相同
【解析】雜化軌道數(shù)與雜化前后軌道數(shù)相同，D錯(cuò)誤。答案：D
【典例2】雜化軌道理論是鮑林為了解釋分子的空間結(jié)構(gòu)提出的。下列 關(guān)于sp、sp2、sp3雜化軌道的夾角的比較正確的是（ ） A.sp雜化軌道的夾角最大 B.sp2雜化軌道的夾角最大 C.sp3雜化軌道的夾角最大 D.sp、sp2、sp3雜化軌道的夾角相等
【解析】sp3、sp2、sp雜化軌道的夾角分別為109°28′、120°、180°,故A項(xiàng)正確。答案：A
【典例3】下列中心原子的雜化軌道類型和分子的空間結(jié)構(gòu)不正確的 是（ ） A.CCl4中C原子為sp3雜化，為正四面體形 B.H2S分子中S原子為sp2雜化，為直線形 C.CS2中C原子為sp雜化，為直線形 D.BF3中B原子為sp2雜化，為平面三角形
【解析】CCl4中C原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4,C原子為sp3雜化，則CCl4為正四面體形，A項(xiàng)正確。H2S分子中S原子含有2對(duì)σ鍵電子對(duì)和2對(duì)孤電子對(duì)，則S原子為sp3雜化，H2S分子為V形結(jié)構(gòu)，B項(xiàng)錯(cuò)誤。CS2中C原子有2對(duì)σ鍵電子對(duì)，不含孤電子對(duì)，則C原子為sp雜化，CS2為直線形，C項(xiàng)正確。BF3中B原子有3對(duì)σ鍵電子對(duì)，不含孤電子對(duì)，則B原子為sp2雜化，BF3為平面三角形，D項(xiàng)正確。答案：B
【典例4】完成下表中的空白:
2、雜化軌道類型與空間結(jié)構(gòu)的關(guān)系
3、判斷雜化軌道的方法
學(xué)生活動(dòng)：教材P49探究與實(shí)踐,制作分子的空間結(jié)構(gòu)模型
實(shí)物模型可以建立對(duì)分子的空間結(jié)構(gòu)的直觀認(rèn)識(shí)，通過借助實(shí)物搭建分子的空間結(jié)構(gòu)模型的活動(dòng)，使抽象極強(qiáng)的分子結(jié)構(gòu)直觀化。
用橡皮泥或黏土和牙簽等材料制作下列分子的空間結(jié)構(gòu)模型
雜化軌道類型與空間結(jié)構(gòu)的關(guān)系
利用共價(jià)鍵類型和碳原子的成鍵方式判斷雜化軌道的類型
利用雜化軌道間的夾角判斷雜化軌道的類型
利用價(jià)層電子對(duì)數(shù)和空間構(gòu)型判斷雜化軌道的類型