2020高中化学 专题四 分子空间结构与物质性质 第一单元 第一课时 杂化轨道理论与分子空间构型讲义+测试含

第一课时 杂化轨道理论与分子空间构型

[学习目标] 能准确判断共价分子中中心原子的杂化轨道类型，能用杂化轨道理论推测分子的空间构型。

自主学习区

对应学生用书P045

一、杂化轨道理论与分子的空间构型 1.sp杂化与CH4分子的空间构型 (1)杂化轨道的形成

011个2s轨道和□023个2p轨道“混合”，碳原子2s轨道上的1个电子进入2p空轨道，□03能量相等、成分相同的4个sp3杂化轨道。 形成□3

图示：

(2)sp杂化轨道的空间指向

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04正四面体的4个顶点，碳原子的4个sp杂化轨道指向□每个轨道上都有一个未成对电子。

(3)共价键的形成

05sp杂化轨道分别与4个H原子的□061s轨道重叠形成4个相同的σ键。 碳原子的4个□(4)CH4分子的空间构型

07正四面体结构，分子中C—H键之间的夹角都是□08109.5°。 CH4分子的空间构型为□2.sp杂化与BF3分子的空间构型 (1)sp杂化轨道的形成

091个2s轨道和□102个2p轨道发生杂化，形硼原子2s轨道上的1个电子进入2p轨道。□113个sp2杂化轨道。 成能量相等、成分相同□22

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图示：

(2)sp杂化轨道的空间指向

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硼原子的3个sp杂化轨道指向平面三角形的三个顶点。 (3)共价键的形成

12sp2杂化轨道分别与3个氟原子的□132p轨道重叠，形成3个相同的σ键。硼原子的3个□ (4)BF3分子的空间构型

14平面三角形，键角为□15120°。 BF3分子的空间构型为□3.sp杂化与BeCl2分子的空间构型 (1)杂化轨道的形成

61个2s轨道和□171个2p轨道发生杂化，形Be原子2s轨道上的1个电子进入2p轨道，1□182个sp杂化轨道。 成能量相等、成分相同的□2

图示：

(2)sp杂化轨道的空间指向 两个sp杂化轨道呈直线形。

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(3)共价键的形成

193p轨道重叠形成相同的σ键。 Be原子的2个sp杂化轨道分别与2个Cl原子的□(4)BeCl2分子的空间构型

20直线形，键角为□21180°。 BeCl2的空间构型为□二、乙烷、乙烯和乙炔分子的成键情况

01sp杂化，每个C原子的□023个sp轨道分别与3个H原1.在C2H6分子中，C原子均采用□031s轨道重叠形成□04C—H_σ键；051个sp3轨道发生重叠形成□06C—C_σ子的□两个C原子各以□键。

07sp2杂化，每个C原子的□082个sp2轨道分别与2个H原2.在C2H4分子中，C原子均采用□091s轨道重叠形成□10C—H_σ键；111个sp2轨道发生重叠形成□12C—C_σ子的□两个C原子各以□131个未杂化的2p轨道发生重叠，形成□14π键。在与溴发生加成反应时，π键发生键，各以□断裂。

15sp杂化，每个C原子的□161个sp轨道分别与1个H原3.在C2H2分子中，C原子均采用□171s轨道重叠形成□18C—H_σ键；191个sp轨道发生重叠形成□20C—C_σ子的□两个C原子各以□212个未杂化的2p轨道发生重叠，形成□222个π键。在与足量溴发生加成反应时，键，各以□2个π键发生断裂。

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1.1s轨道与2p轨道能发生杂化吗？

提示：1s轨道和2p轨道能量相差较大，不能发生杂化。 2.形成杂化轨道后轨道数目会减少吗？ 提示：杂化前后轨道数目不变。

3.杂化轨道与共价键类型的关系是怎样的？

提示：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电子对，不能形成π键；未参与杂化的p轨道可用于形成π键。

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