第2節(jié)共價(jià)鍵與分子的空間結(jié)構(gòu)第1課時(shí)分子空間結(jié)構(gòu)的理論分析課前自主學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)任務(wù)一分子空間結(jié)構(gòu)的理論分析任務(wù)驅(qū)動(dòng):為什么CH4是正四面體結(jié)構(gòu)的分子,C2H4是平面形分子?1.雜化軌道理論(1)定義:在外界條件影響下,原子內(nèi)部能量_____的原子軌道重新組合成新的原子軌道的過(guò)程叫作原子軌道的雜化,組合后形成的一組新的原子軌道,叫作______________,簡(jiǎn)稱雜化軌道。(2)特征:雜化軌道在角度分布上比單純的s或p軌道在某一方向上更_____,從而使它在與其他原子的原子軌道成鍵時(shí)重疊的程度更大,形成的共價(jià)鍵更_____。有多少個(gè)原子軌道參加雜化,就形成_____個(gè)雜化軌道。相近雜化原子軌道集中牢固多少【想一想】(1)是否任意能級(jí)的s軌道和p軌道都可以形成雜化軌道?提示:否。只有能量相近的s軌道和p軌道才可以發(fā)生雜化,形成雜化軌道。(2)原子軌道雜化后,數(shù)量和能量有什么變化?提示:雜化軌道與參與雜化的原子軌道數(shù)目相同,但能量不同,ns軌道與np軌道的能量不同,雜化后,形成的一組新的雜化軌道能量相同。2.甲烷中碳原子的雜化類型(1)甲烷分子的空間構(gòu)型分子式空間結(jié)構(gòu)填充模型球棍模型CH4(2)碳原子的雜化類型3.雜化軌道的類型【想一想】乙烯分子中的碳原子上的價(jià)電子全部參與雜化嗎?其中心原子的雜化類型是什么?提示:乙烯分子中的碳原子采取sp2雜化,兩個(gè)碳原子各用1個(gè)sp2雜化軌道上的電子相互配對(duì),形成1個(gè)σ鍵,每個(gè)碳原子的另外兩個(gè)sp2雜化軌道上的電子分別與兩個(gè)氫原子的1s軌道上的電子配對(duì)形成1個(gè)σ鍵,每個(gè)碳上剩余的1個(gè)未參與雜化的2p軌道以“肩并肩”方式重疊形成π鍵。【做一做】指出下列原子的雜化軌道類型及分子的空間構(gòu)型:(1)CO2中的C采取________雜化,空間構(gòu)型為_(kāi)_______;

(2)SiF4中的Si采取________雜化,空間構(gòu)型為_(kāi)_______;

(3)BCl3中的B采取________雜化,空間構(gòu)型為_(kāi)_______;

(4)PH3中的P采取________雜化,空間構(gòu)型為_(kāi)_______;

(5)中的N采取________雜化,空間構(gòu)型為_(kāi)_______。

答案:(1)sp直線形(2)sp3正四面體形(3)sp2

平面三角形(4)sp3

三角錐形(5)sp2角形學(xué)習(xí)任務(wù)二苯分子的空間構(gòu)型任務(wù)驅(qū)動(dòng):苯分子是平面正六邊形,鍵角是120°,試用雜化軌道理論進(jìn)行解釋。1.苯的空間構(gòu)型2.苯分子中的大π鍵:六個(gè)碳原子上各有一個(gè)未參與雜化的垂直于碳環(huán)平面的___軌道,這六個(gè)軌道以“_______”的方式形成含有六個(gè)電子、屬于六個(gè)碳原子的______。2p肩并肩大π鍵學(xué)習(xí)任務(wù)三價(jià)電子對(duì)互斥理論與等電子原理任務(wù)驅(qū)動(dòng):中心原子同是sp3雜化的CH4是正四面體形分子,為什么H2O分子呈角型,NH3分子呈三角錐形?1.價(jià)電子對(duì)互斥理論(1)基本觀點(diǎn):分子中的中心原子的價(jià)電子對(duì)——___________和_________由于_________作用,盡可能趨向于彼此_____。成鍵電子對(duì)孤電子對(duì)相互排斥遠(yuǎn)離(2)空間構(gòu)型(n個(gè)成鍵電子對(duì)全部是成單鍵的電子對(duì)且沒(méi)有孤電子對(duì)):(3)若中心原子沒(méi)有孤電子對(duì),為使價(jià)電子對(duì)之間的斥力最小,使分子的結(jié)構(gòu)盡可能采取_____的結(jié)構(gòu)。2.等電子原理(1)內(nèi)容:化學(xué)通式相同且___________相等的分子或離子具有相同的_________和相同的___________等結(jié)構(gòu)特征。(2)應(yīng)用判斷一些簡(jiǎn)單分子或離子的_________。對(duì)稱價(jià)電子總數(shù)空間結(jié)構(gòu)化學(xué)鍵類型空間結(jié)構(gòu)【想一想】等電子體在判斷空間構(gòu)型上的應(yīng)用:(1)、等離子具有____通式,價(jià)電子總數(shù)為32,中心原子采取___雜化,呈_________空間結(jié)構(gòu)。(2)、等離子具有____通式,價(jià)電子總數(shù)為26,中心原子采取___雜化,由于存在_________,分子空間構(gòu)型呈_________。AX4sp3四面體形AX3sp3孤電子對(duì)三角錐形【做一做】用價(jià)電子對(duì)互斥理論判斷下列分子或離子的價(jià)電子對(duì)空間構(gòu)型及分子的空間構(gòu)型:課堂合作探究雜化類型sp軌道組成一個(gè)ns和一個(gè)np軌道夾角180°雜化軌道示意圖實(shí)例BeCl2分子結(jié)構(gòu)示意圖分子構(gòu)型直線形雜化類型sp2軌道組成一個(gè)ns和兩個(gè)np軌道夾角120°雜化軌道示意圖實(shí)例BF3分子結(jié)構(gòu)示意圖分子構(gòu)型平面三角形雜化類型