1、第二节 分子的立体结构 第二课时 【学习目标】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【学习过程】【课前预习】1.杂化轨道理论是一种价键理论，是 为了解释分子的立体结构提出的。2.杂化及杂化轨道： 叫做杂化， 称为杂化轨道。【知识梳理】1. 甲烷分子中，C的价电子是 ，C原子的4个价层原子轨道是3个相互垂直的 和1个球形的 ；H的价电子是 ，用C原子的4个价层原子轨道跟4个H原子的1s球形原子轨道重叠，它们形成的四个CH键应该 （填“一样”或“不一样”，下同），而实际上，甲烷中四个CH键是，为了解决这一矛盾, 提出了杂化轨道
2、理论。2. 当C原子和4个H原子形成甲烷分子时，C原子的 轨道和3个 轨道就会发生混杂，混杂时保持轨道总数不变，得到四个相同的轨道，称为 杂化，夹角是 。3. 杂化后形成的都是 键（填或） 。sp杂化由 轨道和 轨道杂化而成，得到 条夹角为 的 形轨道。sp2杂化由 轨道和 轨道杂化而成，得到 条夹角为 的 形轨道。【总结评价】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子对数杂化轨道数杂化轨道类型分子结构CH4C2H4BF3CH2OC2H2【典题解悟】例1.有关苯分子中的化学键描述正确的是 ( )A.每个碳原子的sp2杂化轨道中的其中一个形成大键B.每个碳原子的
3、未参加杂化的2p轨道形成大键C.碳原子的三个sp2杂化轨道与其它形成三个键D.碳原子的未参加杂化的2p轨道与其它形成键 解析：苯分子中每个碳原子中的三个sp2杂化轨道分别与两个碳原子和一个氢原子形成键.同时每个碳原子还有一个未参加杂化的2p轨道 ,他们均有一个未成对电子.这些 2p轨道相互平行,以 “肩并肩”方式相互重叠,形成一个多电子的大键.答案：BC例2：在乙烯分子中有5个键、一个键，它们分别是 （ ）Asp2杂化轨道形成键、未杂化的2p轨道形成键Bsp2杂化轨道形成键、未杂化的2p轨道形成键CC-H之间是sp2形成的键，C-C之间是未参加杂化的2p轨道形成的键DC-C之间是sp2形成的键
4、，C-H之间是未参加杂化的2p轨道形成的键解析：乙烯分子结构式为，六个原子位于同一平面，键角为120，分子的中心原子C形成的都是sp2杂化轨道。每个C原子都用1个sp2杂化轨道与H原子形成一个s键，两个C原子间用各自的另一个sp2杂化轨道形成CCs键，C原子中未用于杂化的一个2p轨道分别与另一个C原子的2p轨道形成一个p键。答案：C【当堂检测】1. 下列分子中心原子是sp2杂化的是（ ） A PBr3 B CH4 C BF3 D H2O2. 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1s 轨道
5、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，其中中心原子A均采用sp3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 B.C原子的sp3杂化轨道之间夹角一样C.C原子的4个价电子分别占据4个sp3杂化轨道D.C原子有1个sp3杂化轨道由孤对电子占据4.下列对sp3 、sp2 、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 B sp2杂化轨道的夹角最大 C sp3杂化轨
6、道的夹角最大 D sp3 、sp2 、sp杂化轨道的夹角相等5. 乙烯分子中含有4个CH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 B 每个C原子的1个2s轨道与2个2p轨道杂化，形成3个sp2杂化轨道 C 每个C原子的2s轨道与3个2p轨道杂化，形成4个sp3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6. ClO-、ClO2-、ClO3-、ClO 4-中Cl都是以sp3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ClO-ClO2-ClO3-ClO4-立体结构7. 根据杂化轨道理论，请预测下列分子或离子的几何构型：CO2 ， CO32- H2S ， PH3 8. 为什么H2O分子的键角既不是90也不是10928而是104.5？参考答案：15 C C D A BD6、直线；V型；三角锥形；正四面体7、sp杂化，直线；sp2杂化， 三角形；sp3杂化，V型；sp3杂化，三角锥形8、因为H2O分子中中心原子不是单纯用2p轨道与H原子轨道成键，所以键角不是90；O原子在成键的同时进行了sp3杂化,用其中2个含未成对电子的杂化轨道与2个H原子的1s轨道成键，2个含孤对电子的杂化轨道对成键电子对的排斥的结果使键角不是10928，而是104.5
