物质结构-专题四-第一单元-第一课时 (2).doc

课题：分子构型与物质的性质（课时一）
班级__________ 姓名__________ 学案总编号_ 1
学习目标
1、理解杂化轨道理论的主要内容，掌握三种主要的杂化轨道类型；
2、学会用杂化轨道原理解释常见分子的成键情况与空间构型；
重点与难点
重点：杂化轨道理论。
难点：杂化轨道理论。
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备注
〖你知道吗〗
1、O原子与H原子结合形成的分子为什么是H2O，而不是H3O或H4O？
2、C原子与H原子结合形成的分子为什么是CH4，而不是CH2？CH4分子为什么具有正四面体结构？
3、为什么H2O分子是“V”型、键角是104.5°，而不是“直线型”或键角是“90°”？

探究准备
一、杂化轨道理论（1931年，美国化学家鲍林L.Pauling提出）
1、CH4 —— sp3杂化
轨道排布式：

电子云示意图：

（1）能量相近的原子轨道才能参与杂化；
（2）杂化后的轨道一头大，一头小，电子云密度大的一端与成键原子的原子轨道沿键轴方向重叠，形成σ键；由于杂化后原子轨道重叠更大，形成的共价键比原有原子轨道形成的共价键稳定，所以C原子与H原子结合成稳定的CH4，而不是CH2。
（3）杂化轨道能量相同，成分相同，如：每个sp3杂化轨道占有 个s轨道、 个p轨道；
（4）杂化轨道总数等参与杂化的原子轨道数目之和，如 个s轨道和 个p轨道杂化成 个sp3杂化轨道
（5）正四面体结构的分子或离子的中心原子，一般采取sp3杂化轨道形式形成化学键，如CCl4、NH4+等，原子晶体金刚石、晶体硅、SiO2等中C和Si也采取sp3杂化形式，轨道间夹角为 。

2、BF3 —— sp2杂化型
用轨道排布式表示B原子采取sp2杂化轨道成键的形成过程：
电子云示意图：

（1）每个sp2杂化轨道占有 个s轨道、 个p轨道；
（2）sp2杂化轨道呈 型，轨道间夹角为 ；
（3）中心原子通过sp2杂化轨道成键的分子有 、 等。
〖思考、讨论〗根据现代价键理论即“电子配对理论”，Be原子外围电子排布式为2s2，电子已配对不能形成共价键，但气态BeCl2分子却能稳定存在，为什么？
3、气态BeCl2—— sp杂化型
用轨道排布式表示Be原子采取sp杂化轨道成键的形成过程：
电子云示意图：

（1）每个sp杂化轨道占有 个s轨道、 个p轨道；
（2）sp杂化轨道呈 型，轨道间夹角为 ；
（3）中心原子通过sp杂化轨道成键的分子有 、 等。
〖思考〗为何不能形成气态BeCl4分子？

合作探究

1.根据乙烯、乙炔分子的结构，试用杂化轨道理论分析乙烯和乙炔分子的成键情况。

2. 试用杂化轨理论解释石墨、苯的结构

当堂检测

1.下列分子中所有原子都满足8电子结构的是 （ ）
A、光气（COCl2） B、六氟化硫 C、二氟化氙 D、三氟化硼
2.下列分子中的中心原子杂化轨道的类型相同的是 （ ）
A、CO2和SO2 B、CH4 和NH3 C、BeCl2 和BF3 D、C2H4 和C2H2
3.下列分子结构中，原子的最外层电子不能都满足8电子稳定结构（ ）
A、CO2 B、PCl3 C、SiH4 D、NO2
4.下列分子中的碳原子采取sp2杂化的是 （ ）
A、C6H6 B、C2H2 C、C2H4 D、C3H8
E、CO2 F、石墨

课后作业