高中化学 第二章 分子结构与性质 第2节 第2课时 杂化轨道理论 配合物理论课件 新人教版选修3
内蒙古开鲁县高中化学 第二章 分子结构与性质 2.2 分子的立体构型(第1课时)杂化轨道理论教案 新人教版选
第二章 分子结构与性质
2.2 分子的立体构型（第1课时）杂化轨道理论
课
题 杂化轨道 授课记
录 教
学
目
标 知识目标
（学习目标） 1.认识杂化轨道理论的要点
2.进一步了解有机化合物中碳的成键特征
3.能根据杂化轨道理论判断简单分子或离子的构型
能力目标 1、采用图表、比较、讨论、归纳、综合的方法进行教学
2、培养学生分析、归纳、综合的能力和空间想象能力
情感态度价值观 (1)通过对空间立体构型的探究，培养学生的空间思维能力
(2)通过杂化轨道理论要点的探究，激发学生的学习热情进一步加深他们对知识的理解。
高考链接
（高考考点） 中心原子杂化轨道类型的判断
教学重点 杂化轨道理论的要点
教学重点 杂化轨道理论
教学方法与
教学准备 1．多媒体辅助教学，模型演示
2．学案导学
3．新授课教学基本环节：预习检查、总结疑惑→情境导入、展示目标→合作探究、精讲点拨→反思总结、当堂检测→发导学案、布置预习
教学设计
教学内容 教学策略 学生活动和效果预测
[复习]共价键类型：σ、π键，价层电子对互斥模型。
[质疑] 我们已经知道，甲烷分子呈正四面体形结构，它的4个C--H键的键长相同，H—C--H的键角为109～问答式复习
学生回答
28°。按照我们已经学过的价键理论，甲烷的4个C--H单键都应该是σ键，然而，碳原子的4个价层原子轨道是3个相互垂直的2p轨道和1个球形的2s轨道，用它们跟4个氢原子的ls原子轨道重叠，不可能得到四面体构型的甲烷分子。为什么？
［讲］碳原子具有四个完全相同的轨道与四个氢原子的电子云重叠成键。
［引入］碳原子的价电子构型2s22p2，是由一个2s轨道和三个2p轨道组成的，为什么有这四个相同的轨道呢？为了解释这个构型鲍林提出了杂化轨道理论。得出杂化的概念。
[板书]三、杂化轨道理论简介
1、杂化的概念：在形成多原子分子的过程中，中心原子的若干能量相近的原子轨道重新组合，形成一组新的轨道，这个过程叫做轨道的杂化，产生的新轨道叫杂化轨道。
第2章 第2节 第2课时杂化轨道理论--学生
1 第2课时 杂化轨道理论、配合物理论
学习目标：1.了解杂化轨道理论的基本内容。2.能根据有关理论判断简单分子或离子的立体构型。(重点)3.了解配位键的特点及配合物理论，能说明简单配合物的成键情况。(难点)
[自 主 预 习·探 新 知]
1．杂化轨道理论简介
轨道的杂化与杂化轨道：
2．杂化轨道类型
杂化类型 sp sp2 sp3
参与杂化的
原子轨道及数目 1个s轨道
1个p轨道 1个s轨道
2个p轨道 1个s轨道
3个p轨道
杂化轨道的数目 2 3 4
3．杂化轨道类型与分子立体构型的关系
杂化类型 sp sp2 sp3
杂化轨道间的夹角 180° 120° 109°28′
立体构型名称 直线形 平面三角形 正四面体
实例 CO2 BF3 CH4
微点拨：当杂化轨道中有未参与成键的孤电子对时，由于孤电子对参与互相排斥，会使分子的构型与杂化轨道的形状有所区别。如水分子中氧原子的sp3杂化轨道有2个是由孤电子对占据的，其分子不呈正四面体构型，而呈V形；氨分子中氮原子的sp3杂化轨道有1个由孤电子对占据，氨分子不呈正四面体构型，而呈三角锥形。
2 4．配合物理论简介
(1)配位键
①概念：由一个原子单方面提供孤电子对，而另一个原子提供空轨道而形成的共价键，即“电子对给予-接受键”，是一类特殊的共价键。
②表示：配位键可以用A→B来表示，其中A是提供孤电子对的原子，叫作给予体；B是接受孤电子对的原子，叫作接受体。
(2)配位化合物
①定义：金属离子(或原子)与某些分子或离子(称为配体)以配位键结合形成的化合物，简称配合物。
②配合物的形成举例
实验操作 实验现象 有关离子方程式
滴加氨水后，试管中首先出现深蓝色沉淀，氨水过量后沉淀逐渐溶解，滴加乙醇后析出深蓝色晶体 Cu2＋＋2NH3·H2O===Cu(OH)2↓＋2NH＋4
Cu(OH)2＋4NH3===[Cu(NH3)4]2＋＋2OH－[Cu(NH3)4]2＋＋SO2－4＋H2O=====乙醇[Cu(NH3)4]SO4·H2O↓
高中化学第2章分子结构与性质第2节分子的立体构型(第1课时)形形色色的分子价层电子对互斥理论学业分层测
形形色色的分子 价层电子对互斥理论
(建议用时：45分钟)
[学业达标]
1．下列分子中，所有原子不可能共处于同一平面上的是( )
O2H．A 2CO．B
O 2CH．C 4CH．D
为正4CH为平面形分子，而)甲醛O(2CH为直线形分子、2CO形分子、V为O2H 【解析】分子中的所有原子不可能共处于同一平面上。4CH四面体形分子，只有
【答案】 D
2．下列分子的立体结构与水分子相似的是( )
2CO．A S2H．B
3PCl．C 4SiCl．D
2CO形分子；而V化物的立体结构相似，均为同主族，两者形成的氢O与S 【解析】为正四面体形分子。4SiCl为三角锥形分子、3PCl为直线形分子、
【答案】 B
3．在以下的分子或离子中，空间结构的几何形状不是三角锥形的是( )
3NF．A －3CH．B
3BF．C ＋O3H．D
相同，即三角锥3NH的结构相似，均与＋O3H、－3CH、3NF根据等电子原理， 【解析】为平面三角形。3BF形；而
【答案】 C
4．下列分子中键角最大的是( )
O 2H．A 2CO．B
O 2CH．C 3NH．D
分O2CH；180°分子为直线形，键角为2CO；105°形，键角为V分子为O2H 【解析】。107°为三角锥形，键角为3NH；120°子为平面三角形，键角为
【答案】 B
5．用VSEPR模型预测，下列分子中键角是120°的是( ) 【导学号：90990041】
2H2C．A 4CH．B
3BF．C 3NH．D
分子为平面三角3BF；180°分子为直线形，键角为2H2C模型，VSEPR根据 【解析】角分子为三角锥形，键3NH；109°28′分子为正四面体形，键角为4CH；120°形，键角为为107°。
【答案】 C
) (的空间结构是＋O3H．根据价层电子对互斥理论，判断6
A．三角锥形 B．正四面体
C．平面正三角形 D．变形四面体
第二章分子结构与性质第二节分子的立体构型第2课时 杂化轨道理论简介 配合物理论简介(导学案)
第2课时 杂化轨道理论简介 配合物理论简介
▍课标要求▍
1．了解杂化轨道理论及常见的杂化轨道类型(sp，sp2，sp3)，并能根据杂化轨道理论判断简单分子或离子的构型。
2．能说明简单配合物的成键情况。
要点一 杂化轨道理论简介
1．来源
杂化轨道理论是鲍林为了解释分子的
提出的一种价键理论。
2．轨道杂化与杂化轨道
甲烷分子中碳原子杂化形成sp3杂化轨道过程：
在形成CH4分子时，碳原子的一个 轨道和三个 轨道发生混杂，形成四个能量相等的 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。
3．杂化类型与分子构型的关系
杂化类型 sp sp2 sp3
参与杂化
的原子轨
道及数目 1个s轨道
1个p轨道 1个s轨道
1个s轨道
3个p轨道
杂化轨道
的数目
杂化轨道
间的夹角 180°
空间构型 直线形 正四面体形
实例 CO2、C2H2 BF3、苯、乙烯 CH4、CCl4
思考1：用杂化轨道理论分析NH3呈三角锥形的原因。
要点二 配合物理论简介 1．配位键
(1)概念：成键的一方提供孤电子对(配体)，另一方面提供空轨道而形成的“电子对给予—接受键”，是一类特殊的
键。
如在四水合铜离子中，铜离子与水分子之间的化学键是由水分子提供
给予铜离子，铜离子接受水分子的孤电子对形成的。
(2)表示：配位键可以用A→B来表示，其中A是 孤电子对的原子，叫做 体；B是 孤电子对的原子。例如：
2．配位化合物
(1)定义： 与某些 (称为 )以 结合形成的化合物，简称配合物。
(2)配合物的形成举例
人教版选修3 第二章 第二节 第2课时 杂化轨道理论 配合物理论 作业
第二章 第二节 第2课时 杂化轨道理论 配合物理论 作业
A篇 知识对点训练
知识点一 杂化轨道理论简介
1．下列有关杂化轨道的说法不正确的是( )
A．原子中能量相近的某些轨道，在成键时能重新组合成能量相等的新轨道
B．轨道数目杂化前后可以相等，也可以不等
C．杂化轨道成键时，要满足原子轨道最大重叠原理、最小排斥原理
D．杂化轨道只能用于形成σ键或容纳孤电子对
答案 B
解析 原子轨道形成杂化轨道前后，轨道数目不变化，用于形成杂化轨道的原子轨道的能量相近。杂化轨道只能用于形成σ键或容纳孤电子对，不能形成π键。
2．以下有关杂化轨道的说法中错误的是( )
A．第ⅠA族元素成键时不可能有杂化轨道
B．杂化轨道既可能形成σ键，也可能形成π键
C．孤电子对有可能进入杂化轨道
D．s轨道和p轨道杂化不可能有sp4出现
答案 B
解析 第ⅠA族元素的价电子排布式为ns1，由于只有1个ns电子，因此不可能形成杂化轨道；杂化轨道只用于形成σ键或者用来容纳未参与成键的孤电子对；由于np能级只有3个原子轨道，所以s轨道和p轨道杂化只有sp3、sp2、sp 3种，不可能出现sp4杂化。
3．在BrCH===CHBr分子中，C—Br键采用的成键轨道是( )
A．spp B．sp2s
C．sp2p D．sp3p
答案 C
解析 分子中的两个碳原子都是采用sp2杂化，溴原子的价电子排布式为4s24p5,4p轨道上有一个单电子，与碳原子的一个sp2杂化轨道成键。 4．如图是乙烯分子的模型，对乙烯分子中的化学键分析正确的是( )
A．sp2杂化轨道形成σ键、未杂化的2p轨道形成π键
B．sp2杂化轨道形成π键、未杂化的2p轨道形成σ键
C．C、H之间是sp2杂化轨道形成的σ键，C、C之间是未能参加杂化的2p轨道形成的π键
D．C、C之间是sp2杂化轨道形成的σ键，C、H之间是未能参加杂化的2p轨道形成的π键
2020高中化学第二章分子结构与性质第二节第2课时杂化轨道理论配合物理论课时作业(含解析)新人教版选修3.
杂化轨道理论 配合物理论
A篇 知识对点训练
知识点一 杂化轨道理论简介
1．下列有关杂化轨道的说法不正确的是( )
A．原子中能量相近的某些轨道，在成键时能重新组合成能量相等的新轨道
B．轨道数目杂化前后可以相等，也可以不等
C．杂化轨道成键时，要满足原子轨道最大重叠原理、最小排斥原理
D．杂化轨道只能用于形成σ键或容纳孤电子对
答案 B
解析 原子轨道形成杂化轨道前后，轨道数目不变化，用于形成杂化轨道的原子轨道的能量相近。杂化轨道只能用于形成σ键或容纳孤电子对，不能形成π键。
2．以下有关杂化轨道的说法中错误的是( )
A．第ⅠA族元素成键时不可能有杂化轨道
B．杂化轨道既可能形成σ键，也可能形成π键
C．孤电子对有可能进入杂化轨道
D．s轨道和p轨道杂化不可能有sp4出现
答案 B
解析 第ⅠA族元素的价电子排布式为ns1，由于只有1个ns电子，因此不可能形成杂化轨道；杂化轨道只用于形成σ键或者用来容纳未参与成键的孤电子对；由于np能级只有3个原子轨道，所以s轨道和p轨道杂化只有sp3、sp2、sp 3种，不可能出现sp4杂化。
3．在BrCH===CHBr分子中，C—Br键采用的成键轨道是( )
A．spp B．sp2s
C．sp2p D．sp3p
答案 C
解析 分子中的两个碳原子都是采用sp2杂化，溴原子的价电子排布式为4s24p5,4p轨道上有一个单电子，与碳原子的一个sp2杂化轨道成键。
4．如图是乙烯分子的模型，对乙烯分子中的化学键分析正确的是(
)
A．sp2杂化轨道形成σ键、未杂化的2p轨道形成π键
B．sp2杂化轨道形成π键、未杂化的2p轨道形成σ键
C．C、H之间是sp2杂化轨道形成的σ键，C、C之间是未能参加杂化的2p轨道形成的π键
D．C、C之间是sp2杂化轨道形成的σ键，C、H之间是未能参加杂化的2p轨道形成的π键
答案 A
解析 乙烯分子中存在4个C—H键和1个C===C键，C原子上孤电子对数为0，σ键电子对数为3，则C原子采取sp2杂化，C、H之间是sp2杂化轨道形成的σ键，C、C之间有1个是sp2杂化轨道形成的σ键，还有1个是未参加杂化的2p轨道形成的π键。
高中化学 第二章第二节 第2课时 杂化轨道理论 配合物理论课时作业(含解析)新人教版选修3..
- 1 - 杂化轨道理论 配合物理论
A篇 知识对点训练
知识点一 杂化轨道理论简介
1．下列有关杂化轨道的说法不正确的是( )
A．原子中能量相近的某些轨道，在成键时能重新组合成能量相等的新轨道
B．轨道数目杂化前后可以相等，也可以不等
C．杂化轨道成键时，要满足原子轨道最大重叠原理、最小排斥原理
D．杂化轨道只能用于形成σ键或容纳孤电子对
答案 B
解析 原子轨道形成杂化轨道前后，轨道数目不变化，用于形成杂化轨道的原子轨道的能量相近。杂化轨道只能用于形成σ键或容纳孤电子对，不能形成π键。
2．以下有关杂化轨道的说法中错误的是( )
A．第ⅠA族元素成键时不可能有杂化轨道
B．杂化轨道既可能形成σ键，也可能形成π键
C．孤电子对有可能进入杂化轨道
D．s轨道和p轨道杂化不可能有sp4出现
答案 B
解析 第ⅠA族元素的价电子排布式为ns1，由于只有1个ns电子，因此不可能形成杂化轨道；杂化轨道只用于形成σ键或者用来容纳未参与成键的孤电子对；由于np能级只有3个原子轨道，所以s轨道和p轨道杂化只有sp3、sp2、sp 3种，不可能出现sp4杂化。
3．在BrCH===CHBr分子中，C—Br键采用的成键轨道是( )
A．spp B．sp2s
C．sp2p D．sp3p
答案 C
解析 分子中的两个碳原子都是采用sp2杂化，溴原子的价电子排布式为4s24p5,4p轨道上有一个单电子，与碳原子的一个sp2杂化轨道成键。
4．如图是乙烯分子的模型，对乙烯分子中的化学键分析正确的是( )
A．sp2杂化轨道形成σ键、未杂化的2p轨道形成π键
B．sp2杂化轨道形成π键、未杂化的2p轨道形成σ键
C．C、H之间是sp2杂化轨道形成的σ键，C、C之间是未能参加杂化的2p轨道形成的π键
D．C、C之间是sp2杂化轨道形成的σ键，C、H之间是未能参加杂化的2p轨道形成的π
- 2 - 键
高中化学选修三(人教)第二章第二节--杂化轨道
知识
目标 第一章 分子结构与性质第二节 分子的立体结构：(第二课时)
能力
目标 1.认识杂化轨道理论的要点
2.进一步了解有机化合物中碳的成键特征
3.能根据杂化轨道理论判断简单分子或离子的构型
过程
重 点 杂化轨道理论的要点
难 点 杂化轨道理论
教学过程 备注
[复习]共价键类型：σ、π键，价层电子对互斥模型。
[质疑] 我们已经知道，甲烷分子呈正四面体形结构，它的4个C--H键的键长相同，H—C--H的键角为109～28°。按照我们已经学过的价键理论，甲烷的4个C--H单键都应该是π键，然而，碳原子的4个价层原子轨道是3个相互垂直的2p轨道和1个球形的2s轨道，用它们跟4个氢原子的ls原子轨道重叠，不可能得到四面体构型的甲烷分子。为什么？
［讲］碳原子具有四个完全相同的轨道与四个氢原子的电子云重叠成键。
［引入］碳原子的价电子构型2s22p2，是由一个2s轨道和三个2p轨道组成的，为什么有这四个相同的轨道呢？为了解释这个构型Pauling提出了杂化轨道理论。
[板书]三、杂化轨道理论简介
1、杂化的概念：在形成多原子分子的过程中，中心原子的若干能量相近的原子轨道重新组合，形成一组新的轨道，这个过程叫做轨道的杂化，产生的新轨道叫杂化轨道。
[讲]杂化轨道理论是一种价键理论，是鲍林为了解释分子的立体结构提出的。为了解决甲烷分子四面体构型，鲍林提出了杂化轨道理论，它的要点是：当碳原子与4个氢原子形成甲烷分子时，碳原子的2s轨道和3个2p轨道会发生混杂，混杂时保持轨道总数不变，却得到4个相同的轨道，夹角109°28′，称为sp3杂化轨道，表示这4个轨道是由1个s轨道和3个p轨道杂化形成的。当碳原子跟4个氢原子结合时，碳原子以4个sp3杂化轨道分别与4个氢原子的ls轨道重叠，形成4个C--Hσ键，因此呈正四面体的分子构型。
［投影］
［讲］杂化轨道理论认为：在形成分子时，通常存在激发、杂化、轨道重叠等过程。但应注意，原子轨道的杂化，只有在形成分子的过程中才会发生，而孤立的原子是不可能发生杂化的。同时只有能量相近的原子轨道才能发生杂化，而1s轨道与2p轨道由于能量相差较大，它是不能发生杂化的。
第二章 分子结构与性质
第二章 分子结构与性质
第二节 分子的立体结构（第一课时）
课前预习：写出甲醛的
1、化学式： 2、结构式： 3、结构简式：
4、电子式： 5、C、H、O的价电子排布式：
学习过程----创设问题情境：
1、阅读课本P35-38内容；展示CO2、H2O、NH3、CH2O、CH4分子的球辊模型（或比例模型）；
3、提出问题：
⑴什么是分子的空间结构？分子的结构式能反映出分子的空间构造吗？
⑵同样三原子分子CO2和H2O，四原子分子NH3和CH2O，为什么它们的空间结构不同？
[讨论交流]
1、写出C、H、N、O的电子式，根据共价键的饱和性和方向性来讨论C、H、N、O的成键情况。
原子 H C N O
电子式
可形成共用电子对数
成键情况
2、根据上述结论写出CO2、H2O、NH3、CH2O、CH4的电子式和结构式；
3、[模型探究]
根据电子式、结构式与CO2、H2O、NH3、CH2O、CH4的立体结构模型的对比,从空间结构的类型与(ABn,其中A为该分子中的中心原子)中心原子中的共用电子对．．．．．和未成键的孤对电．．．．．．．子对．．的关系进行分类,分析结构不同的原因。
中心原子有无孤对电．．．子． 代表物 空间结构 中心原子结合的原子数
CO2
CH2O
CH4
H2O
NH3
一. 形形色色的分子-----分子的多样性
带领学生认识分子构型见P35-36
【问题提出】 分析上表：CO2 和H2O、NH3 和CH2O分子内的原子数相同，为什么具有不同的空间结构呢？
[引导交流] ——引出价层电子对互斥模型（VSEPR models）
二. 价层电子对互斥模型
1.原理:分子中的价电子对----成键电子对和孤对电子由于相互排斥作用,尽可能趋向彼分子 CO2 H2O NH3 CH2O CH4
高中化学选修三(人教)第二章 第二节--配合物
1 知识
目标 第二章 分子结构与性质 第二节 分子的立体结构：(配合物)
能力
目标 1、配位键、配位化合物的概念
2、配位键、配位化合物的表示方法
重 点 配位键、配位化合物的概念
难 点 配合物理论
教学过程 备注
引入］我们在了解了价层电子互斥理论和杂化轨道理论后，我们再来学习一类特殊的化合物，配合物
[板书]四、配合物理论简介
[实验2-1] [讲]上述实验中呈天蓝色的物质是水合铜离子，可表示为[Cu(H20)2＋]，叫做四水合铜离子。在四水合铜离子中，铜离子与水分子之间的化学键是由水分子提供孤对电子对给予铜离子，铜离子接受水分子的孤对电子形成的，这类“电子对给予—接受键”被称为配位键。
[板书]1、配位键
（1）定义：“电子对给予—接受键”被称为配位键。一方提供孤对电子；一方有空轨道，接受孤对电子。如：[Cu(H2O)2＋]、NH4＋中存在配位键。
［讲］配位键是一种特殊的共价键,但形成配位键的共用电子对由一方提供而不是由双方共同提供的。
［板书］（2）成键粒子：原子
（3）成键性质：共用电子对对两原子的电性作用
（4）成键条件：形成配位键的一方是能够提供孤对电子的原子，另一方是具有能够接受孤对电子的空轨道原子。
（5）配位键的表示方法：A→B（表明共用电子对由A原子提供而形成配位键）
[讲]存在配位键的物质有很多，比如我们常见的NH4＋、H3O＋、SO42－、P2O5、Fe（SCN）3、血红蛋白等等。通常把金属离子(或原子)与某些分子或离子(称为配体)以配位键结合形成的化合物称为配位化合物，简称配合物。
[板书]2、配合物
（1）定义：通常把金属离子(或原子)与某些分子或离子(称为配体)以配位键结合形成的化合物称为配位化合物。
[讲]已知配合物的品种超过数百万，是一个庞大的化合物家族。
［板书］（2）配合物的组成
中心原子：配合物的中心原子一般都是带正电中心原子：配合物的中心原子一般都是带正电的阳离子，过渡金属离子最常见。