江苏省如皋市薛窑中学高中化学 2.2分子的立体结构（第2课时）
教案 新人教版选修3
教学目标
1、认识杂化轨道理论的要点
2、进一步了解有机化合物中碳的成键特征
3、能根据杂化轨道理论判断简单分子或离子的构型 4、采用图表、比较、讨论、归纳、综合的方法进行教学 5、培养学生分析、归纳、综合的能力和空间想象能力 教学重点：
杂化轨道理论的要点 教学难点：
分子的立体结构，杂化轨道理论 教学过程：
碳的价电子构型是什么样的？甲烷的分子模型表明是空间正四面体，分子中的C—H键是等同的，键角是109°28′。说明什么？ [结论]
碳原子具有四个完全相同的轨道与四个氢原子的电子云重叠成键。
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师：碳原子的价电子构型2s2p，是由一个2s轨道和三个2p轨道组成的，为什么有这四个相同的轨道呢？
为了解释这个构型Pauling提出了杂化轨道理论。 板书：
三、杂化轨道理论
1、杂化的概念：在形成多原子分子的过程中，中心原子的若干能量相近的原子轨道重新组合，形成一组新的轨道，这个过程叫做轨道的杂化，产生的新轨道叫杂化轨道。 [思考与交流]
甲烷分子的轨道是如何形成的呢？
形成甲烷分子时，中心原子的2s和2px，2py，2pz等四条原子轨道发生杂化，形成一组新的
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轨道，即四条sp杂化轨道，这些sp杂化轨道不同于s轨道，也不同于p轨道。
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根据参与杂化的s轨道与p轨道的数目，除了有sp杂化轨道外，还有sp 杂化和sp杂化，2
sp 杂化轨道表示由一个s轨道与两个p轨道杂化形成的，sp杂化轨道表示由一个s轨道与一个p轨道杂化形成的。 [讨论交流]：
应用轨道杂化理论，探究分子的立体结构。 化学式 CH4 C2H4 BF3 CH2O C2H2 杂化轨道数 杂化轨道类型 分子结构
[总结评价]：引导学生分析、归纳、总结多原子分子立体结构的判断规律，完成下表。 化学式 中心原子孤对电杂化轨道数 杂化轨道类型 分子结构
子对数 CH4 C2H4 BF3 CH2O C2H2
[讨论]：怎样判断有几个轨道参与了杂化？（提示：原子个数）
[结论]：中心原子的孤对电子对数与相连的其他原子数之和，就是杂化轨道数。 [讨论总结]：
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三种杂化轨道的轨道形状，SP杂化夹角为180°的直线型杂化轨道，SP 杂化轨道为120°
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的平面三角形，SP杂化轨道为109°28′的正四面体构型。 [科学探究]：课本42页
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[小结]：HCN中C原子以sp杂化，CH2O中C原子以sp杂化；HCN中含有2个σ键和2π键；CH2O中含有3σ键和1个π键
练习：
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1、下列分子中心原子是sp杂化的是
A 、 PBr3 B、 CH4 C、 BF3 D、 H2O 2、关于原子轨道的说法正确的是
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A 、凡是中心原子采取sp杂化轨道成键的分子其几何构型都是正四面体
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B 、CH4分子中的sp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
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C 、sp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
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D 、凡AB3型的共价化合物，其中中心原子A均采用sp杂化轨道成键
3、用Pauling的杂化轨道理论解释甲烷分子的四面体结构，下列说法不正确的是 A、C原子的四个杂化轨道的能量一样
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B、C原子的sp杂化轨道之间夹角一样
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C、C原子的4个价电子分别占据4个sp杂化轨道
3
D、C原子有1个sp杂化轨道由孤对电子占据
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4、下列对sp 、sp 、sp杂化轨道的夹角的比较，得出结论正确的是 A、 sp杂化轨道的夹角最大
2
B、 sp杂化轨道的夹角最大
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C、 sp杂化轨道的夹角最大
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D、 sp 、sp 、sp杂化轨道的夹角相等
5、乙烯分子中含有4个C—H和1个C=C双键，6个原子在同一平面上。下列关于乙烯分子的成键情况分析正确的是
A 、每个C原子的2s轨道与2p轨道杂化，形成两个sp杂化轨道
2
B 、每个C原子的1个2s轨道与2个2p轨道杂化，形成3个sp杂化轨道
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C 、每个C原子的2s轨道与3个2p轨道杂化，形成4个sp杂化轨道
D 、每个C原子的3个价电子占据3个杂化轨道，1个价电子占据1个2p轨道
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6、ClO、ClO2、ClO3、ClO 4中Cl都是以sp杂化轨道与O原子成键的，试推测下列微粒的立体结构
微粒 立体结构 ClO -ClO2 -ClO3 -ClO4 -
7、根据杂化轨道理论，请预测下列分子或离子的几何构型：
2-CO2 ， CO3 H2S ， PH3
8、为什么H2O分子的键角既不是90°也不是109°28′而是104.5°？
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