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1、( (第四课时第四课时) )杂化轨道理论简介杂化轨道理论简介三、杂化轨道理论简介三、杂化轨道理论简介1 1杂化轨道理论的要点杂化轨道理论的要点2 2、杂化轨道的类型：、杂化轨道的类型： 杂化轨道类型不同，杂化轨道夹角也不相同，不同类杂化轨道类型不同，杂化轨道夹角也不相同，不同类型的杂化轨道之间的型的杂化轨道之间的夹角不同夹角不同，成键后所形成的分子就，成键后所形成的分子就具有具有不同的空间构型不同的空间构型。 （2 2）杂化前后原子杂化前后原子“轨道轨道”总数不变总数不变，但能量趋于平均化，但能量趋于平均化， “ “杂化轨道杂化轨道”的对称性更高，的对称性更高，杂化后轨道伸展方向，形状杂化后轨
2、道伸展方向，形状 发生改变发生改变，更有利于成键。，更有利于成键。（1 1）在形成分子时，每一原子中）在形成分子时，每一原子中能量相近能量相近能量相近能量相近的的“轨道轨道”会发生重组，会发生重组， 形成新的原子轨道，这个过程称形成新的原子轨道，这个过程称“杂化杂化”，新的原子轨道称，新的原子轨道称 “ “杂化轨道杂化轨道”。思考：思考：杂化轨道的类型与分子的空间构型之间存在什么杂化轨道的类型与分子的空间构型之间存在什么关系？为什么？关系？为什么？sp3杂化轨道的形成过程杂化轨道的形成过程x y z x y z z x y z x y z 10928sp3杂化轨道由杂化轨道由1个个s轨道和轨道
3、和3个个p轨道杂化而得到轨道杂化而得到四个四个sp3杂化轨道杂化轨道。每个杂化轨道的每个杂化轨道的s成分为成分为1/4，p成分为成分为3/4，四个杂化轨道在空间，四个杂化轨道在空间分布呈正四面体，互成分布呈正四面体，互成10928sp2杂化轨道的形成过程 x y z x y z z x y z x y z 120sp2杂化轨道由杂化轨道由1个个s轨道和轨道和2个个p轨道杂化而得到轨道杂化而得到三个三个sp2杂化轨道杂化轨道。三个杂化轨道在空间分布是在同一平面上，互成三个杂化轨道在空间分布是在同一平面上，互成120sp杂化轨道的形成过程杂化轨道的形成过程x y z x y z z x y z x
4、 y z 180sp杂化轨道由杂化轨道由1个个s轨道和轨道和1个个p轨道杂化而得到轨道杂化而得到两个两个sp杂化轨道杂化轨道。两个杂化轨道在空间分布呈直线型，互成两个杂化轨道在空间分布呈直线型，互成180 小结：小结：s-p型的三种杂化对比型的三种杂化对比杂 化化 类 型型spspSpSp2 2spsp3 3参与参与杂化的原化的原子子轨道道1 1个个 s + 1s + 1个个p p1 1个个s + 2s + 2个个p p1 1个个s + 3s + 3个个p p杂 化化 轨 道道 数数2 2个个spsp杂化化轨道道3 3个个spsp2 2杂化化轨道道4 4个个spsp3 3杂化化轨道道杂化化轨道
5、道间夹角角1801800 01201200 01091090 0 2828空空间构构型型直直 线正三角形正三角形 四面体四面体实例例BeClBeCl2 2 CO CO2 2 C C2 2H H2 2BF3,C2H4CH4,H2O 杂化轨道只用于形成杂化轨道只用于形成键或者用来容纳孤对电子剩余键或者用来容纳孤对电子剩余的的p p轨道可以形成轨道可以形成键键练习练习1：在学习价层电子对互斥模型和杂化轨道理论的基础上描：在学习价层电子对互斥模型和杂化轨道理论的基础上描述下列化合物中（述下列化合物中（CO2、H2O）每个化学键是怎样形成的？）每个化学键是怎样形成的？C原子发生原子发生SP杂化生成了两个
6、杂化生成了两个SP轨道分别与两个轨道分别与两个O原子原子的一个的一个P轨道形成两个轨道形成两个键；键；C原子剩余的两个原子剩余的两个P轨道分轨道分别与两个别与两个O原子剩余的原子剩余的1个个P轨道形成两个轨道形成两个键。键。2 H2OO原子发生原子发生SP3杂化生成了四个杂化生成了四个SP3杂化轨道，其杂化轨道，其中的两个分别与两个中的两个分别与两个H原子的原子的S轨道形成两个轨道形成两个键；键；O原子剩余的两个原子剩余的两个SP3杂化轨道分别被两对孤对电杂化轨道分别被两对孤对电子占据。子占据。1CO2O： 1S22S 2PO C OC：1S22S 2P激发激发C：1S22S 2PSP杂化杂化
7、练习练习2. 根据杂化理论回答下列问题：根据杂化理论回答下列问题：分子分子CH4H2ONH3CO2C2H4键角角109.5104.5107.3180120(1) 上表中各种物质的中心原子是否以杂化轨道成键？以何种上表中各种物质的中心原子是否以杂化轨道成键？以何种 类型杂化轨道成键？类型杂化轨道成键？(2) NH3和和H2O的键角为什么比的键角为什么比CH4小？小？CO2键角为何是键角为何是180？(1)表中均为常见分子，中心原子均以杂化轨道成键，依次为表中均为常见分子，中心原子均以杂化轨道成键，依次为 sp3、sp3、sp3、sp、sp2。(2)由于由于NH3和和H2O分子中孤对电子对共用电子对的排斥作用，使分子中孤对电子对共用电子对的排斥作用，使 NH3和和H2O分子中键角比分子中键角比CH4分子中的小。分子中的小。CO2分子中分子中C原子原子 为为sp杂化，所以是直线形分子，键角为杂化，所以是直线形分子，键角为180 思考思考：根据以下事实：根据以下事实,你能总结如何判断某个你能总结如何判断某个化合物的中心原子的杂化类型吗？化合物的中心原子的杂化类型吗？
