2.2.第2课时杂化轨道理论

第课时杂化轨道理论2课程目标

1.了解杂化轨道理论的基本内容

2.能根据杂化轨道理论判断简单分子或离子的空间构型图说考点空间构型判断一杂化轨道理论—杂化方式判断［新知预习］杂化轨道理论简介

1.用杂化轨道理论解释甲烷分子的形成在形成CH4分子时，碳原子的一个轨道和三个轨道发生混杂，形成四个能量相同、方向不同的杂化轨道四个杂化轨道分别与四个H原子的1s轨道重叠成键形成CH4分子，所以四个C—H键是等同的可表示为2s2pC原子的杂化轨道

2.杂化轨道的类型与分子立体构型的关系杂化类型spsp sp23参与杂化的原ns子轨道及数目np杂化轨道数目杂化轨道是sp2—p,C项正确答案c

5.解析中心原子采取sp3杂化的分子，VSEPR模型是四面体形，但其立体构型不一定是四面体形，如水和氨气分子中的中心原子均采取sp3杂化，但H2O是V形分子，NH3是三角锥形分子，A项错误；甲烷分子中碳原子形成4个键且不含孤电子对，碳原子采取sp3杂化，这4个sp3杂化轨道分别与4个氢原子的1s轨道重叠，形成4个C—H键，B项错误；乙族分子中每个C原子形成2个键和2个兀键，价层电子对数是2,且不含孤电子对，故C原子均为sp杂化，C项错误；同一个原子中能量相近的s轨道和p轨道通过杂化可形成一组能量相等的新轨道，D项正确答案D

6.解析乙焕的结构式为H—C三C—H,每个碳原子的价层电子对数是2,且不含孤电子对，所以C原子均采取sp杂化,C2H2为直线形结构，A项错误；SO广的中心原子的价层电子对数=4+*6+2—4X2=4,所含孤电子对数为0,杂化轨道数为4,S原子采取sp3杂化，分子的空间构型为正四面体形，B项错误；的中心原子的价层电子对数=3+X6—1—3义1=4,所以中心原子采取sp3杂化，因该离子中含有一对孤电子对,所以其空间构型为三角锥形，C项错误；BF3的中心原子的价层电子对数=3+0=3,杂化轨道数为3,所以B原子采取sp2杂化,所含孤电子对数为0,所以其空间构型为平面三角形，D项正确答案D

7.解析SO2分子的VSEPR模型为平面三角形，从理论上看其键角应为120°,但由于SO2分子中的S原子有一对孤电子对，对其他的两个化学键存在排斥作用，因此SO2分子中的键角应小于120°o答案C

8.答案分子或离子中心原子杂化类型立体构型cor Spz杂化平面三角形SiF Sp杂化正四面体4BH；Sp3杂化正四面体CHj Spz杂化平面三角形AsBra sp3杂化三角锥形H F+sp3杂化V形2BeF2sp杂化直线形SC1Sp杂化V形2间的夹角180°杂化轨道示意图立体构型实例BeCb、COCF

4、SiClBCI BF3324［即时性自测］

1.判断正误（正确的打“J”，错误的打“X”）

（1）杂化轨道与参与杂化的原子轨道的数目相同，但能量不同（）

（2）杂化轨道间的夹角与分子内的键角不一定相同（）

（3）凡是中心原子采取sp3杂化轨道成键的分子其立体构型都是正四面体形（）

（4）凡AB3型的共价化合物，其中心原子A均采用sp3杂化轨道成键（）

（5）根据中心原子的价层电子对数，一般可以确定其杂化方式以及VSEPR模型（）

2.下列分子的键角为10928的是（）A.CC1B.NH

43.c.H OD P

243.下列分子的立体构型，可以用sp杂化方式解释的是（）A.HC1B.BeCl2C.BC1D.CCI

434.下列对sp

3、sp

2、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.sp杂化轨道的夹角最大C.sp3杂化轨道的夹角最大D.sp

3、sp2sp杂化轨道的夹角相等技能素养提升点杂化轨道理论及其应用［例］完成下表中的空白粒子中心原子中心原子杂VSEPR模空间结价层电子对数化轨道类型型构N,COSSF2AIF3NH2SOC12ior状元随笔价层电子对数与杂化轨道数相等［提升］多选下列各组微粒中，中心原子杂化轨道类型相同的是A.H2s与OF2B.NCL与BCLC.P03与H2O2D.COCb与S0F2［关键能力］杂化轨道理论及其应用

1.杂化轨道理论的要点1形成分子时，通常存在激发、杂化和轨道重叠等过程但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2原子在成键时，同一原子中能量相近的原子轨道可重新组合成杂化轨道3一般说来，中心原子有几个轨道参与杂化，就会形成几个能量相同的杂化轨道，就能形成几个共价键，形成对应的分子构型但如果分子中存在孤对电子，分子构型会发生变化，如H0NH3等24sp杂化和sp2杂化的两种形式中，原子还有未参与杂化的p轨道，可用于形成兀键，而杂化轨道只能用于形成键，或者用来容纳未参与成键的孤对电子2,杂化轨道类型lsp3杂化同一^个原子中能量相近的一^个轨道与三个np轨MS道进行混合重新组四个新的原子轨道，即Sp3杂化轨道如CH4分子中EI]2sSp3杂化轨道形成示意图3spi杂化同一个原子中能量相近的一个ns轨道与一个硬轨道进行杂化组合成两个新的spi杂化轨道如C2H分子中2spi杂化轨道形成示意图:激发杂化2p2p2p2sp2杂化同一个原子中能量相近的一个ns轨道与两个np轨道进行杂化组合成三个新的杂化轨道如分子中杂化轨道形Sp2C2H4Sp2成示意图

3.用杂化轨道理论解释典型分子的空间构型⑴NH3分子的空间构型在形成NH3分子时，氮原子的2s和2P原子轨道发生了sp3杂化，形成四个sp3杂化轨道，但N%分子中只有三个轨道中的未成对电子分别与H原子的1s电子形成键，另一个轨道中有一对孤对电子，不能再与H原子形成o键，但孤对电子对成键电子对有较强的排斥作用，使三个N—H键键角变小键角为

107.3°,所以氨分子的空间构型为三角锥形2BF3分子的空间构型B原子的电子排布为Is22s22p在形成BF3分子时，B原子的一个2s电子激发到一个空的2p轨道中，使B原子的电子排布变为Is22sl2PB原子的2s和两个2P轨道发生了spz杂化，组合成三个sp2杂化轨道，B原子的三个sp杂化轨道分别与F原子的一个2P轨道重叠形成三个sp2-p0键由于三个sp杂化轨道在同一平面上，而且夹角是120，所以BF3分子具有平面三角形结构3BeCb分子的空间构型Be原子的电子排布为Is22s2,在形成BeCb分子时，Be原子的一■个2s电子激发到一个空的2p轨道中，经过杂化形成两个sp1杂化轨道，与C1原子中的3P轨道重叠形成两个spLpo键由于杂化轨道的夹角是180°,所以形成的BeCb分子的空间构型是直线形状元随笔-P杂化轨道和简单分子几何构型的关系彳、等性全d K茎亿万7等性女化/4轨道我倚180°120°109°28,—心原M、IlBn人（个别IV人V人VI人WA表中的位例外）_■»中2牌的彳叔1孑000231心因捡平面正日-****分孑的何JU二If]1tJ直线形用直线用V面体由雄巧构也蚂、、%°、叫、N%防头々夕』HaKS即网2SR，形成性自评

1.下列关于杂化轨道的说法错误的是（）A.同一原子中能量相近的原子轨道参与杂化B.轨道数目杂化前后可以相等，也可以不等C.杂化轨道能量集中，有利于牢固成键D.CH4分子中两个sp3杂化轨道的夹角为109°28,

2.下列分子中的中心原子杂化轨道的类型相同的是（）A.C2H2与C2H4B.CO2与SO2C.CH4与NH3D.BeCb与BF

33.下列对乙烯分子中化学键的分析正确的是（）A.sp2杂化轨道形成键、未杂化的2P轨道形成兀键B.sp2杂化轨道形成兀键、未杂化的2P轨道形成键C.C、H之间是sp2杂化轨道形成的键，C、C之间是未能参加杂化的2p轨道形成的兀键DC、C之间是sp2杂化轨道形成的键，C、H之间是未能参加杂化的2P轨道形成的兀键

4.在BrCH==CHBr分子中，C—Br键采用的成键轨道是（）A.sp-p B.sp2-sC.sp2—p D.sp3-p

5.下列说法正确的是（）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四面体形B.CH4分子中的sp3杂化轨道是由4个H原子的1s轨道和C原子的2P轨道混合而形成的C.乙快分子中，两个碳原子均采用sp杂化D.sp3杂化轨道是由同一个原子中能量相近的1个s轨道和3个p轨道混合起来形成的一组能量相等的新轨道

6.下列分子或离子中，其中心原子的杂化方式和分子或离子的空间构型均正确的是（）A.C2H2sp

2、直线形B.SOFsp

3、三角锥形C.H O+sp

3、V形D.BFsp

2、平面三角形

337.在S02分子中，分子的立体构型为V形，S原子采用sp杂化，那么S02的键角（）A.等于120°B.大于120°C.小于120°D.等于180°

8.利用杂化轨道理论填写下表分子或离子中心原子杂化类立体构型型corSiF4BHiCHAsBn+H F2BeF2SC12请完成课时作业7第课时杂化轨道理论2基础知识新知预习

一、

1.2s2p sp3sp

32.111123234180°120°109°28,直线形平面三角形正四面体形即时性自测

1.1V2V3X4X5J

2.解析A、B、C三项中心原子均以sp3杂化，但B、C两项中含有孤电子对NE1对；H O2对，故A项键角为109°28,o D项无杂2化轨道，P—P键之间的键角为60答案A

3.解析HC1为双原子分子，双原子分子中不存在杂化过程；CC14分子的立体构型呈正四面体形，碳原子以4个sp3杂化轨道分别与4个氯原子的各1个3P轨道重叠形成4个键;BeC12是直线形分子，镀原子以2个sp杂化轨道分别与2个氯原子的各1个3P轨道重叠形成2个键；BCb为平面三角形结构，硼原子以3个sp杂化轨道分别与3个氯原子的各1个3P轨道重叠形成3个o键答案B

4.解析sp杂化轨道的夹角为180°,sp杂化轨道的夹角为120°,sp3杂化轨道的夹角为10928o答案:A技能素养例答案中心原子价层电子中心原子杂化轨道VSEPR模型粒子空间构型对数类型2sp直线形直线形N32sp直线形直线形cos4sp3四面体V形SF2平面三角形平面三角形3sp2A1F3NH24四面体V形sp3S0C1spz32平面三角形平面三角形2ior4四面体三角锥形sp3提升解析H2s与OF中中心原子价层电子对数均为4,发生sp3杂化，A正确；NCh与BCh分子中中心原子杂化方式分别为Sp

3、Sp杂化，B错误；PC13与H2O2中中心原子杂化方式均为sp3杂化，C正确；C0C12与S0F2的中心原子杂化方式分别为sp

2、sp3杂化，D错误答案AC形成性自评

1.解析参与杂化的原子轨道，其能量不能相差太大，如1s轨道与2s、2P轨道能量相差太大，不能形成杂化轨道，即同一原子中只有能量相近的原子轨道才能参与杂化，故A正确；轨道数目杂化前后一定相等，故B错误；杂化轨道的电子云一头大一头小，成键时利用大的一头，可使电子云重叠程度更大，形成牢固的化学键，故C正确；CE分子中每两个sp3杂化轨道的夹角都为109°28,,故D正确答案B

2.解析C2H2分子中的C采用spi杂化，C2H4分子中的C采用sp2杂化，故A不正确；CC2分子中的C采用sp1杂化，S02分子中的S采用spz杂化，故B不正确；CH4分子中的C采用sp3杂化，NH3分子中的N也采用sp3杂化，故C正确；BeCb分子中的Be采用sp1杂化，BF3分子中的B采用spz杂化，故D不正确答案C

3.解析乙烯分子中存在4个C—H键和1个C==C键，C原子上无孤电子对，键电子对数为3,则C原子采取sp杂化，C、H之间是sp杂化轨道形成的键，C、C之间有一个是sp杂化轨道形成的键，另一个是未参加杂化的2P轨道形成的71键答案A

4.解析BrCH===CHBr分子中的两个碳原子都是采取sp杂化，澳原子的价电子排布式为4s24P54P轨道上有一个单电子,与碳原子的一个sp2杂化轨道成键，故C—Br键采用的成键轨道。