高中化學(xué) 2.2《分子的立體構(gòu)型》（第2課時(shí)）導(dǎo)學(xué)案 新人教版選修3

1、選修三第二章第二節(jié)分子的立體構(gòu)型導(dǎo)學(xué)案（第2課時(shí)）學(xué)習(xí)時(shí)間 2011 2012學(xué)年上學(xué)期 周【課標(biāo)要求】知識與技能要求：1.認(rèn)識雜化軌道理論的要點(diǎn) 2.進(jìn)一步了解有機(jī)化合物中碳的成鍵特征3.能根據(jù)雜化軌道理論判斷簡單分子或離子的構(gòu)型【回顧與思考】1.共價(jià)鍵類型：、鍵，價(jià)層電子對互斥模型。2. 我們已經(jīng)知道，甲烷分子呈正四面體形結(jié)構(gòu)，它的4個(gè)C-H鍵的鍵長相同，HC-H的鍵角為10928°。按照我們已經(jīng)學(xué)過的價(jià)鍵理論，甲烷的4個(gè)C-H單鍵都應(yīng)該是鍵，然而，碳原子的4個(gè)價(jià)層原子軌道是3個(gè)相互垂直的2p軌道和1個(gè)球形的2s軌道，用它們跟4個(gè)氫原子的ls原子軌道重疊，不可能得到四面體構(gòu)型的甲

2、烷分子。為什么？【閱讀與歸納】閱讀教材P39及圖2-16【小結(jié)】雜化軌道理論的簡述1.雜化軌道理論認(rèn)為：在形成分子時(shí)，通常存在激發(fā)、雜化、軌道重疊等過程。但應(yīng)注意，原子軌道的雜化，只有在形成分子的過程中才會發(fā)生，而孤立的原子是不可能發(fā)生雜化的。同時(shí)只有能量相近的原子軌道(如2s,2p等)才能發(fā)生雜化，而1s軌道與2p軌道由于能量相差較大，它是不能發(fā)生雜化的。2.雜化軌道成鍵時(shí)，要滿足化學(xué)鍵間最小排斥原理，鍵與鍵間排斥力大小決定于鍵的方向，即決定于雜化軌道間的夾角。由于鍵角越大化學(xué)鍵之間的排斥力越小，對sp雜化來說，當(dāng)鍵角為180°時(shí)，其排斥力最小，所以sp雜化軌道成鍵時(shí)分子呈直線形；

3、對sp2雜化來說，當(dāng)鍵角為120°時(shí)，其排斥力最小，所以sp2雜化軌道成鍵時(shí)，分子呈平面三角形。由于雜化軌道類型不同，雜化軌道夾角也不相同，其成鍵時(shí)鍵角也就不相同，故雜化軌道的類型與分子的空間構(gòu)型有關(guān)。3.雜化軌道的數(shù)目與組成雜化軌道的各原子軌道的數(shù)目相等。四、ABm型雜化類型的判斷1.公式: 電子對數(shù)n(中心原子的價(jià)電子數(shù)配位原子的成鍵電子數(shù)±電荷數(shù))2.根據(jù)n值判斷雜化類型一般有如下規(guī)律：當(dāng)n2，sp雜化；n3，sp2雜化；n4， sp3雜化。例如：SO2n(60)3sp2雜化 NOn(51)3sp2雜化 NH3n(53)4 sp3雜化注意 當(dāng)上述公式中電荷數(shù)為正值時(shí)取

4、“”，電荷數(shù)為負(fù)值時(shí)取“”。當(dāng)配位原子為氧原子或硫原子時(shí)，成鍵電子數(shù)為零?！镜淅馕颉扛鶕?jù)價(jià)層電子對互斥理論及原子的雜化理論判斷NF3分子的空間構(gòu)型和中心原子的雜化方式為（ ）A.直線形sp雜化 B三角形sp2雜化 C.三角錐形sp2雜化 D三角錐形sp3雜化【對點(diǎn)練習(xí)】1.用雜化軌道理論解釋CH4分子的形成過程。2.為了滿足生成BF3和BeCl2的要求，B和Be原子的價(jià)電子排布應(yīng)如何改變？用軌道式表示B、Be原子的價(jià)電子結(jié)構(gòu)的改變。3指出下列化合物可能采取的雜化類型，并預(yù)測其分子的幾何構(gòu)型：(1)BeH2；(2)BBr3；(3)SiH4；(4)PH3。4如下圖，請用雜化軌道理論分析乙烯和乙炔

5、分子的成鍵情況。乙烯和乙炔的結(jié)構(gòu)示意圖【課后作業(yè)】1下列分子中劃橫線的原子的雜化軌道類型屬于sp雜化的是()ACH4 BC2H4 CC2H2 DNH32有關(guān)苯分子說法不正確的是()A苯分子中C原子均以平面三角形方式成鍵，形成120°的三個(gè)平面三角形軌道，故為正六邊形的碳環(huán)B每個(gè)碳原子還有1個(gè)未參與雜化的2p軌道，垂直碳環(huán)平面，相互交蓋，形成共軛大鍵C大鍵中6個(gè)電子被6個(gè)C原子共用，故稱為中心6電子大鍵D苯分子中共有6個(gè)原子共面，6個(gè)碳碳鍵完全相同3下列物質(zhì)分子中的氫原子不在同一平面上的有()AC2H2 BC2H4 CC2H6 DC6H64下列分子中，空間結(jié)構(gòu)為平面三角形的是()AHg

6、Cl2 BBF3 CSiCl4 DSF65OF2分子的中心原子采取的雜化軌道是()Asp2 Bsp Csp3 D無法確定6下列分子中的中心原子的雜化方式為sp雜化，分子的空間結(jié)構(gòu)為直線形且分子中沒有形成鍵的是() ACHCH BCO2 CBeCl2 DBF37原子軌道的雜化不但出現(xiàn)在分子中，原子團(tuán)中同樣存在原子的雜化。在SO中S原子的雜化方式為() Asp Bsp2 Csp3 D無法判斷8為什么CH4、NH3、H2O分子中中心原子的雜化軌道的類型都為sp3雜化，但三者的空間構(gòu)型卻大不相同？9ClO、ClO、ClO、ClO中，Cl都是按以sp3雜化軌道方式與O原子成鍵，則ClO空間的構(gòu)型是_；C

7、lO空間的構(gòu)型是_；ClO空間的構(gòu)型是_；ClO空間的構(gòu)型是_。10指出下列分子中，中心原子可能采用的雜化軌道類型，并預(yù)測分子的幾何構(gòu)型。分子式雜化軌道類型分子的幾何構(gòu)型PCl3BCl3CS2Cl2O疑點(diǎn)反饋：（通過本課學(xué)習(xí)、作業(yè)后你還有哪些沒有搞懂的知識，請記錄下來）_選修三第二章第二節(jié)分子的立體構(gòu)型導(dǎo)學(xué)案（第2課時(shí)）【典例解悟】解析判斷分子的雜化方式要根據(jù)中心原子的孤對電子數(shù)以及與中心原子相連的原子個(gè)數(shù)。在NF3分子中N原子的孤對電子數(shù)為1，與其相連的原子數(shù)為3，所以根據(jù)理論可推知中心原子的雜化方式為sp3雜化，空間構(gòu)型為三角錐形，類似于NH3。答案D軌道雜化時(shí)，軌道的數(shù)目不變，軌道在空間

8、的分布方向和分布情況發(fā)生改變。對于判斷分子的雜化方式及空間構(gòu)型，一般要求我們熟記教材上常見的分子就可以了。 【對點(diǎn)練習(xí)】1.答案碳原子2s軌道中1個(gè)電子吸收能量躍遷到2p空軌道上，這個(gè)過程稱為激發(fā)，但此時(shí)各個(gè)軌道的能量并不完全相同，于是1個(gè)2s軌道和3個(gè)2p軌道“混合”起來，形成能量相等、成分相同的4個(gè)sp3雜化軌道，然后4個(gè)sp3雜化軌道上的電子間相互排斥，使四個(gè)雜化軌道指向空間距離最遠(yuǎn)的正四面體的四個(gè)頂點(diǎn)，碳原子的4個(gè)sp3雜化軌道分別與4個(gè)H原子的1s軌道形成4個(gè)相同的鍵，從而形成CH4分子。由于4個(gè)CH鍵完全相同，所以形成的CH4分子為正四面體形，鍵角是109°28。2.答案

9、B原子的電子層結(jié)構(gòu)為1s22s22p，當(dāng)硼與氟反應(yīng)時(shí)，硼原子的一個(gè)2s電子激發(fā)到一個(gè)空的2p軌道中，使硼原子的電子層結(jié)構(gòu)為1s22s12p2p。Be原子的電子結(jié)構(gòu)是1s22s2，在激發(fā)態(tài)下，Be的一個(gè)2s電子可以進(jìn)入2p軌道，使Be原子的電子結(jié)構(gòu)為1s22s12p1。3答案 4答案(1)sp雜化直線形(2) sp2雜化 平面三角形(3) sp3雜化 正四面體形(4) sp3雜化 三角錐形5答案在乙烯分子中C原子由一個(gè)s軌道和兩個(gè)p軌道進(jìn)行雜化，組成三個(gè)等同的sp2雜化軌道，sp2軌道彼此成120°。乙烯中兩個(gè)碳原子各用一個(gè)sp2軌道重疊形成一個(gè)CC 鍵外，各又以兩個(gè)sp2軌道和四個(gè)氫

10、原子的1s軌道重疊，形成四個(gè)鍵，這樣形成的五個(gè)鍵在同一平面上；每個(gè)C原子還剩下一個(gè)py軌道，它們垂直于這五個(gè)鍵所在平面，且互相平行，它們側(cè)面重疊，形成一個(gè)鍵。在乙炔分子中碳原子由一個(gè)2s軌道和一個(gè)2p軌道組成兩個(gè)sp雜化軌道，兩個(gè)sp雜化軌道夾角為180°。在乙炔分子中，兩個(gè)碳原子各以一個(gè)sp軌道互相重疊，形成一個(gè)CC 鍵，每一個(gè)碳原子又各以一個(gè)sp軌道分別與一個(gè)氫原子形成鍵；此外每個(gè)碳原子還有兩個(gè)互相垂直的未雜化的p軌道，它們與另一個(gè)碳的兩個(gè)p軌道兩兩互相側(cè)面重疊形成兩個(gè)互相垂直的鍵?！菊n后作業(yè)】1答案C 2答案D 3答案C 4答案B 5答案C 6答案C7答案C 8答案CH4分子中sp3，每個(gè)H原子占據(jù)四面體一個(gè)頂點(diǎn)，分子為正四面體形。NH3分子中雖是sp3，三個(gè)H原子占據(jù)四面體三個(gè)頂點(diǎn)，一對孤對電子占據(jù)一個(gè)頂點(diǎn)