【26版步步高化学人教版选择性必修二学习笔记第二章第二节第2课时杂化轨道理论

n

第2课时　杂化轨道理论

［核心素养发展目标］1.通过对杂化轨道理论的学习，能从微观角度理解中心原子的杂化轨道类型对分子空间结构的影响。2.掌握中心原子杂化轨道类型判断的方法，建立分子空间结构分析的思维模型。

一、杂化轨道及其类型

1.用杂化轨道理论解释甲烷分子的形成

当碳原子与4个氢原子形成甲烷分子时，碳原子的轨道和3个轨道发生混杂，混杂时保持轨道总数不变，却得到4个新的能量相同、方向不同的轨道，各指向正面体的4个顶角，夹角为109°28'，称为sp³杂化轨道。当碳原子跟4个氢原子结合时，碳原子以4个杂化轨道分别与4个H原子的1s轨道重叠，形成4个C—H σ键，因此呈现形的空间结构。 

2.杂化轨道的形成及特点

3.杂化轨道的类型

(1)sp³杂化轨道

sp³杂化轨道是由个s轨道和个p轨道杂化而成的，sp³杂化轨道间的夹角为，空间结构为(如图所示)。 

(2)sp²杂化轨道

sp²杂化轨道是由个s轨道和个p轨道杂化而成的。sp²杂化轨道间的夹角都是，呈(如图所示)。 

(3)sp杂化轨道

sp杂化轨道是由个s轨道和个p轨道杂化而成的。sp杂化轨道间的夹角为，呈(如图所示)。 

1.正误判断

(1)发生轨道杂化的原子一定是中心原子(　　)

(2)原子轨道的杂化只有在形成分子的过程中才会发生，孤立的原子是不可能发生杂化的(　　)

(3)只有能量相近的轨道才能杂化(　　)

(4)杂化轨道能量更集中，有利于牢固成键(　　)

(5)杂化轨道只用于形成σ键或用来容纳未参与成键的孤电子对，未参与杂化的p轨道可用于形成π键(　　)

(6)2s轨道和3p轨道能形成sp²杂化轨道(　　)

2.下列分子的中心原子杂化轨道类型相同的是(　　)

A.CO₂与SO₂B.CH₄与NH₃

C.BeCl₂与BF₃D.C₂H₂与C₂H₄

3.下列分子或离子的中心原子为sp³杂化，且杂化轨道容纳了1个孤电子对的是(　　)

A.CH₄、NH₃B.BBr₃、S

C.SO₂、BeCl₂D.PCl₃、H₃O⁺

4.下列分子中的中心原子的杂化方式为sp杂化，分子的空间结构为直线形且分子中没有形成π键的是(　　)

A.CH≡CHB.CO₂

C.BeCl₂D.BF₃

以碳原子为中心原子的分子中碳原子的杂化轨道类型

(1)没有形成π键，采取sp³杂化，如CH₄、CCl₄等。

(2)形成一个π键，采取sp²杂化，如CH₂₂等。

(3)形成两个π键，采取sp杂化，如CH≡CH、CO₂等。

二、杂化轨道类型与分子空间结构的关系

1.杂化轨道用于形成σ键或用来容纳未参与成键的孤电子对。

(1)没有孤电子对：能量相同的杂化轨道彼此远离→形成的分子为对称结构。

(2)有孤电子对：孤电子对占据一定空间且对成键电子对产生排斥→形成的分子的空间结构发生变化。

2.杂化轨道与分子的空间结构的关系

(1)杂化轨道全部用于形成σ键

(2)杂化轨道中有未参与成键的孤电子对

CH₄、NH₃、H₂O中心原子的杂化轨道类型都是sp³，键角为什么依次减小？从杂化轨道理论的角度比较键角大小。

1.正误判断

(1)杂化轨道的空间结构与分子的空间结构不一定一致(　　)

(2)杂化轨道间的夹角与分子内的键角一定相同(　　)

(3)凡AB₃型共价化合物，其中心原子A均采用sp³杂化轨道成键(　　)

(4)NH₃分子的空间结构为三角锥形，则氮原子的杂化方式为sp³(　　)

(5)C₂H₄分子中的键角都约是120°，则碳原子的杂化方式是sp²(　　)

2.下列分子的空间结构可用sp²杂化轨道来解释的是(　　)

①BF₃②CH₂CH₂③④CH≡CH　⑤NH₃⑥CH₄

A.①②③B.①⑤⑥C.②③④D.③⑤⑥

3.下列中心原子的杂化轨道类型和分子空间结构不正确的是(　　)

A.PCl₃中P原子为sp³杂化，三角锥形

B.N中N原子为sp³杂化，正四面体形

C.H₂S中S原子为sp杂化，直线形

D.SO₂中S原子为sp²杂化，V形

4.(2024·苏州高二检测)已知某XY₂分子属于V形分子，下列说法正确的是(　　)

A.X原子一定是sp²杂化

B.X原子一定为sp³杂化

C.X原子上一定存在孤电子对

D.VSEPR模型一定是平面三角形

5.按要求回答下列问题：

(1)CH₃COOH中C原子的杂化轨道类型是。 

(2)醛基中碳原子的杂化轨道类型是_____________________________。

(3)化合物［H₃O］⁺［］^-中阳离子的空间结构为，阴离子的中心原子采取杂化。 

(4)X的单质与氢气可化合生成气体G，G的水溶液的pH>7。G分子中X原子的杂化轨道类型是。 

常见物质中心原子的杂化方式

(1)采取sp³杂化：有机物中饱和碳原子、NH₃、H₂O、金刚石中的碳原子、晶体硅中的硅原子、SiO₂、N等。

(2)采取sp²杂化：有机物中的双键碳原子、BF₃、石墨中的碳原子、苯环中的碳原子等。

(3)采取sp杂化：有机物中的三键碳原子、CO₂、BeCl₂等。

说明注意结构相似的物质，如CO₂与CS₂、BF₃

通过网盘分享的文件：同步PPT课件等3个文件

链接: https://pan.baidu.com/s/1aX91ROOZJC0j7zSsZs4sQQ?pwd=4321 提取码: 4321 

--来自百度网盘超级会员v8的分享