分子的空間結(jié)構(第二課時)雜化軌道理論高二化學人教版（2019）選擇性必修2

分子的空間結(jié)構—雜化軌道理論人教版高中化學選擇性必修二（2019年版）：第二章第二節(jié)雜化軌道理論平衡應用如何解釋分子的空間結(jié)構？知識回顧平衡應用環(huán)節(jié)一：復習舊知，發(fā)現(xiàn)問題【課堂活動】寫出碳原子的價層電子排布式和軌道表達式，并用價層電子對互斥理論預測甲烷的空間構型。C:2s22p2正四面體構型2s2p共價鍵的飽和性CH2鍵角90°為了解決這些矛盾，美國著名化學家鮑林提出了雜化軌道理論。鮑林——美國著名化學家，1954年因在化學鍵方面的工作獲得諾貝爾化學獎，1962年因反對核彈在地面測試的行動獲得諾貝爾和平獎。鮑林在探索化學鍵理論時，遇到了甲烷的正四面體結(jié)構的解釋問題。為了解釋甲烷的正四面體結(jié)構，說明碳原子四個鍵的等價性，鮑林在1928-1931年，提出雜化軌道理論。平衡應用環(huán)節(jié)二：提出理論，解決問題2s2p基態(tài)激發(fā)雜化在這個過程中有1個2s軌道和3個2p軌道參與了雜化，因次我們把這個雜化過程稱為sp3雜化，所形成的雜化軌道稱為sp3雜化軌道。2s2p激發(fā)態(tài)sp3雜化軌道雜化態(tài)【課堂活動】小組合作用橡皮泥模擬sp3雜化軌道的形成過程。思考在該過程中發(fā)生了哪些改變？又有哪些保持不變？環(huán)節(jié)二：提出理論，解決問題雜化成鍵雜化前后軌道的成分、能量、形狀、方向發(fā)生改變，原子軌道的數(shù)目不變。環(huán)節(jié)二：提出理論，解決問題雜化軌道理論的要點1、原子軌道的雜化，只有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。2、只有中心原子才發(fā)生雜化，結(jié)合原子不發(fā)生雜化。3、只有能量相近的原子軌道才能發(fā)生雜化。4、雜化前后軌道的成分、能量、形狀、方向發(fā)生改變，原子軌道數(shù)目不變。知識回顧環(huán)節(jié)三：結(jié)合實例，發(fā)現(xiàn)規(guī)律在學習價層電子對互斥模型時，知道H2O和NH3的VSEPR模型跟CH4一樣，也是正四面體形，因此它們的中心原子也是采取sp3雜化。所不同的是，氨分子的氮原子的sp3雜化軌道中有1個被孤電子對占據(jù)，水分子的氧原子的sp3雜化軌道中有2個被孤電子對占據(jù)?？臻g結(jié)構：V形鍵角：105°空間結(jié)構：三角錐形鍵角：107°空間結(jié)構：正四面體形鍵角：109°28‘環(huán)節(jié)三：結(jié)合實例，發(fā)現(xiàn)規(guī)律NH3

空間結(jié)構：三角錐形

鍵角：107°雜化氮原子的3個sp3雜化軌道與3個氫原子的1s原子軌道重疊形成3個N-Hσ鍵，其中1個sp3雜化軌道中占有孤電子對。2s2p基態(tài)sp3雜化軌道sp3雜化態(tài)【課堂活動】模仿NH3的中心原子N的雜化和成鍵過程，嘗試用雜化軌道理論來解釋H2O的空間結(jié)構。環(huán)節(jié)三：結(jié)合實例，發(fā)現(xiàn)規(guī)律H2O空間結(jié)構：V形

鍵角：105°雜化2s2p基態(tài)sp3雜化軌道sp3雜化態(tài)[規(guī)律1]中心原子的雜化軌道數(shù)目等于價層電子對數(shù)環(huán)節(jié)三：結(jié)合實例，發(fā)現(xiàn)規(guī)律常見雜化類型：sp3、sp2、sp環(huán)節(jié)三：結(jié)合實例，發(fā)現(xiàn)規(guī)律價層電子對數(shù)雜化軌道數(shù)目雜化軌道類型雜化軌道構型VSEPR模型22sp直線形直線形33sp2平面三角形平面三角形44sp3四面體形四面體形[規(guī)律2]

雜化軌道數(shù)目、價層電子對數(shù)、雜化軌道類型、雜化軌道構型、VSEPR模型之間的關系。環(huán)節(jié)三：結(jié)合實例，發(fā)現(xiàn)規(guī)律雜化軌道理論與VSEPR模型聯(lián)用價層電子對數(shù)雜化軌道數(shù)目VSEPR模型雜化軌道理論分子的空間結(jié)構預測解釋環(huán)節(jié)三：結(jié)合實例，發(fā)現(xiàn)規(guī)律【課堂活動】應用VSEPR模型和雜化軌道理論，確認BF3的空間結(jié)構，以及中心原子的雜化軌道類型，并分析雜化過程。分子中心原子上的孤對電子數(shù)價層電子對數(shù)中心原子的雜化軌道類型分子的空間結(jié)構BF3BF3

雜化類型：sp2雜化2s2p基態(tài)激發(fā)2s2p激發(fā)態(tài)雜化2psp2雜化軌道雜化態(tài)3sp2雜化平面三角形平衡應用環(huán)節(jié)四：學以致用，鞏固提升【課堂活動】已知乙烯是平面分子，鍵角為120°，分子中含有碳碳雙鍵。如何用雜化軌道理論解釋它的空間結(jié)構？分子中心原子上的孤對電子數(shù)價層電子對數(shù)中心原子的雜化軌道類型CH2=CH2乙烯中心原子C的sp2雜化2s2p基態(tài)激發(fā)雜化2s2p激發(fā)態(tài)2psp2雜化軌道雜化態(tài)0+3=3sp2雜化平衡應用環(huán)節(jié)四：學以致用，鞏固提升【課堂活動】已知乙炔是直線形分子，鍵角為180°，分子中含有碳碳三鍵。如何用雜化軌道理論解釋它的空間結(jié)構？分子中心原子上的孤對電子數(shù)價層電子對數(shù)中心原子的雜化軌道類型乙炔中心原子C的sp2雜化2s2p基態(tài)激發(fā)2s2p激發(fā)態(tài)雜化sp雜化軌道雜化態(tài)2p0+2=2sp雜化知識回顧平衡建立平衡應用