江西省鹰潭市第一中学人教版高中化学选修3 物质结构与性质 第二章 第二节《分子的立体构型》(第2课时)
2 对孤对电子
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杂化轨道理论简介
排斥力：孤电子对-孤电子对>孤电子对成键电子对>成键电子对-成键电子对
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杂化轨道理论简介
三、杂化理论简介
4.杂化类型判断：
因为杂化轨道只能用于形成σ键或用来 容纳孤电子对，故有 杂化轨道数=中心原子价层电子对数
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杂化轨道理论简介
C：2s22p2
2s
2p
3
激发
2s
sp3
2p
sp 杂化
由1个s轨道和3个p轨道混杂并重新组合成4个 能量与形状完全相同的轨道。我们把这种轨道称 之为 sp3杂化轨道。
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杂化轨道理论简介
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杂化轨道理论简介
活动：请根据价层电子对互斥理论分
析CH4的立体构型
1.写出碳原子的核外电子排布图，思考为什么 碳原子与氢原子结合形成CH4，而不是CH2 ？
C原子轨道排布 图
2s2
2p2
H原子轨道排布图
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180° 180°
正四 面体
120° 正四 109.5° 面体 109.5° 109.5° V形 104.5°
三角 107.3° 锥形 107.3°
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杂化轨道理论简介
例2、对SO2与CO2说法正确的是（ D ） A．都是直线形结构 B．中心原子都采取sp杂化轨道 C． S原子和C原子上都没有孤对电子 D． SO2为V形结构， CO2为直线形结构
=中心原子孤对电子对数＋中心原子结合的原子数
杂化类型的判断方法：先确定分子或离子 的VSEPR模型，然后就可以比较方便地确定中 心原子的杂化轨道类型。
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杂化轨道理论简介
三、杂化理论简介
4.杂化类型判断： 对于ABm型分子或离子，其中心原子A的杂化轨道 数恰好与A的价电子对数相等。
A的价电子对数 A的杂化轨道数 杂化类型 A的价电子空间构型 2 3 4
2
sp
3
sp2
4 sp3
直线形 平面三角形
直线形 直线形 平面三角形 平面三角 形或V形
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正四面体
正四面体
A的杂化轨道空间构型
ABm型分子或离子空间构型
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正四面体三角 锥形或V形
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杂化轨道理论简介
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杂化轨道理论简介
试用杂化轨道理论分析乙烯和乙炔分子 的成键情况
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杂化轨道理论简介
C原子在形成乙烯分子时，碳原子的2s轨道与2个2p轨 道发生杂化，形成3个sp2杂化轨道，伸向平面正三角形 的三个顶点。每个C原子的2个sp2杂化轨道分别与2个H原 子的1s轨道形成2个相同的σ键，各自剩余的1个sp2杂化 轨道相互形成一个σ键，各自没有杂化的l个2p轨道则垂 直于杂化轨道所在的平面，彼此肩并肩重叠形成π键。 所以，在乙烯分子中双键由一个σ键和一个π键构成。
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杂化轨道理论简介
例如：
Sp3 杂化 —— CH4分子的形成
2s
2p
激发
C：2s22p2
2s
sp 杂化
3
2p
sp3
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杂化轨道理论简介
其它杂化方式
dsp2杂化、sp3d杂化、sp3d2杂化、d2sp3杂化、 sp3d2杂化 例如：sp3d2杂化：SF6
例如：
Sp2 杂化 —— BF3分子的形成
F
B
B： 1s22s22p1没有3个成单电子
2s
2p
F
F
激发
sp2杂化
2s
2p
sp2
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杂化轨道理论简介
sp3杂化轨道的形成过程
z z z 109°28′
y x x y x
z
y x
y
sp3杂化：1个s 轨道与3个p 轨道进行的杂化, 形成4个sp3 杂化轨道。 每个sp3杂化轨道的形状也为一头大，一头小，含 有 1/4 s 轨道和 3/4 p 轨道的成分，每两个轨道间的 夹角为109.5°，空间构型为正四面体型
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杂化轨道理论简介
四个H原子分别以4个s轨道与C原子上的四个sp3杂化 轨道相互重叠后，就形成了四个性质、能量和键角都完全 相同的S-SP3σ键，从而构成一个正四面体构型的分子。
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杂化轨道理论简介
三、杂化理论简介
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杂化轨道理论简介
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Thanks 谢谢您的观看！
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杂化轨道理论简介
C原子在形成乙炔分子时发生sp杂化，两个 碳原子以sp杂化轨道与氢原子的1s轨道结合形成 σ键。各自剩余的1个sp杂化轨道相互形成1个σ 键，两个碳原子的未杂化2p轨道分别在Y轴和Z轴 方向重叠形成π键。所以乙炔分子中碳原子间以 叁键相结合。
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杂化轨道理论简介
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杂化轨道理论简介
（3）杂化前后原子轨道为使相互间排斥力最小，故 在空间取最大夹角分布，不同的杂化轨道伸展方向 不同；
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杂化轨道理论简介
江西省教育信息技术研究“十二五”规 划2012年度课题《基于网络的高中化学 课件库的建设与应用研究》 （课题编号：GDK-2012-G-72883）
主持人：桂耀荣
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新课标人教版高中化学课件系列
选修3 物质结构与性质 第二章 分子结构与性质
第二节 分子的立体构型 第2课时
1.概念：在形成分子时，在外界条件影响下若干不同 类型能量相近的原子轨道混合起来，重新组合成一组 新轨道的过程叫做原子轨道的杂化，所形成的新轨道 就称为杂化轨道。 2.要点： （1）参与参加杂化的各原子轨道能量要相近（同一 能级组或相近能级组的轨道）； （2）杂化前后原子轨道数目不变：参加杂化的轨道数 目等于形成的杂化轨道数目；但杂化轨道改变了原子 轨道的形状方向，在成键时更有利于轨道间的重叠；
sp2
sp3
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1/3 s，2/3 p
1/4 s，3/4p
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120°
109°28′
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杂化轨道理论简介
三、杂化理论简介
3.杂化轨道分类：
H2O原子 轨道杂化
不等性杂化：参与杂化的各原子轨道进行成分上的 O原子：2s22p4 有2个
单电子，可形成 2个共价键， 不均匀混合。某个杂化轨道有孤电子对 键角应当是90°，Why?
杂化轨道理论简介
例如：
Sp 杂化 —— BeCl2分子的形成
Cl
Be
180°sp
Cl
px px 2 2 没有单个电子， Be原子： Cl 1s 2s Cl
2s
2p
激发
sp杂化
2s
sp
13
2p
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杂化轨道理论简介
sp2杂化轨道的形成过程
120° z z z z
1s2
1s1
3
杂化轨道理论简介
C
C
按照我们已经学过的价键理论，甲烷的 4个C — H单键 为了解决这一矛盾，鲍林提出了杂化轨道理论 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1s原子轨道重叠，不可能得到四面体构型 的甲烷分子
构型：四棱双锥 正八面体
此类杂化一般是金属作为中心原子 用于形成配位化合物
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杂化轨道理论简介
三、杂化理论简介
3.杂化轨道分类：
激发
CH4原子 2s 轨道杂化
2p
sp3杂化
2s
sp3
2p
等性杂化：参与杂化的各原子轨道进行成分的均匀混合。
杂化轨道 sp 每个轨道的成分 1/2 s，1/2 p 轨道间夹角( 键角) 180°
sp杂化轨道的形成过程
z z 180° z z
y x x
y x
y x
y
sp 杂化：1个s 轨道与1个p 轨道进行的杂化,
形成2个sp杂化轨道。
每个sp杂化轨道的形状为一头大，一头小，含有1/2 s 轨道和 1/2 p 轨道的成分两个轨道间的夹角为180°，呈直线型
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价电 子对 数 中心原 子杂化 轨道类型 杂化轨道/ 电子对空 间构型
课堂练习
轨道 夹角 分子空 间构型 键角
高中化学选修三 物质结构与性质知识点总结
《选修三物质结构与性质》知识点总结第一节原子结构与性质知识点一原子核外电子排布原理1．能层和能级(1)能层：原子核外电子是分层排布的，根据电子的能量差异，可将核外电子分成不同的能层。
(2)能级：在多电子原子中，同一能层的电子，能量也可能不同，不同能量的电子分成不同的能级。
(3)能层一二三四五……符号K L M N O……能级1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s 5p……最多电子数2 2 6 2 6 10 2 61014 2 6……电子离核远近近→远电子能量高低低→高2．电子云与原子轨道(1)电子云①由于核外电子的概率分布图看起来像一片云雾，因而被形象地称为电子云。
②电子云轮廓图称为原子轨道。
(2)原子轨道原子轨道⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎧轨道形状⎩⎪⎨⎪⎧s电子的原子轨道呈球形对称p电子的原子轨道呈哑铃形各能级上的原子轨道数目⎩⎪⎨⎪⎧s能级 1 个p能级 3 个d能级5个f能级7个……能量关系⎩⎪⎨⎪⎧①相同能层上原子轨道能量的高低：n s＜n p＜n d＜n f②形状相同的原子轨道能量的高低：1s＜2s＜3s＜4s……③同一能层内形状相同而伸展方向不同的原子轨道的能量相等，如2p x、2p y、2p z轨道的能量相等3．基态原子核外电子排布(1)排布原则[提醒] 当能量相同的原子轨道在全满(p6、d10、f14)、半满(p3、d5、f7)、全空(p0、d0、f0)时原子的能量最低，如24Cr的电子排布式为[Ar]3d54s1,29Cu的电子排布式为[Ar]3d104s1。
(2)填充顺序——构造原理(3)表示方法以硫原子为例电子排布式1s22s22p63s23p4简化电子排布式[Ne]3s23p4电子排布图(或轨道表示式)价电子排布式3s23p44．电子的跃迁与原子光谱(1)电子的跃迁(2)不同元素的原子发生跃迁时会吸收或释放不同的光，可以用光谱仪摄取各种元素的电子的吸收光谱或发射光谱，总称原子光谱。
(新人教版)高中化学选修3-物质结构与性质-全册教案与学案
高中化学选修3 《物质结构与性质》导学案第一章原子结构与性质一、本章学习目标1．了解原子结构的构造原理，知道原子核外电子的能级分布，能用电子排布式表示常见元素(1～36号)原子核外电子的排布。
2．了解能量最低原理，知道基态与激发态，知道原子核外电子在一定条件下会发生跃迁产生原子光谱。
3．了解原子核外电子的运动状态，知道电子云和原子轨道。
4．认识原子结构与元素周期系的关系，了解元素周期系的应用价值。
5．能说出元素电离能、电负性的涵义，能应用元素的电离能说明元素的某些性质。
6．从科学家探索物质构成奥秘的史实中体会科学探究的过程和方法，在抽象思维、理论分析的过程中逐步形成科学的价值观。
复习总结必修中学习的原子核外电子排布规律：(1)核外电子总是尽量先排布在能量较低的电子层，然后由里向外，依次排布在能量逐步升高的电子层(能量最低原理)。
(2)原子核外各电子层最多容纳2n2个电子。
(3)原于最外层电子数目不能超过8个(K层为最外层时不能超过2个电子(4)次外层电子数目不能超过18个(K层为次外层时不能超过2个)，倒数第三层电子数目不能超过32个。
说明：以上规律是互相联系的，不能孤立地理解。
例如；当M层是最外层时，最多可排8个电子；当M层不是最外层时，最多可排18个电子一、能层与能级由必修的知识，我们已经知道多电子原子的核外电子的能量是不同的，由内而外可以分为：第一、二、三、四、五、六、七……能层符号表示K、L、M、N、O、P、Q……能量由低到高例如：钠原子有11个电子，分布在三个不同的能层上，第一层2个电子，第二层8个电子，第三层1个电子。
由于原子中的电子是处在原子核的引力场中，电子总是尽可能先从内层排起，当一层充满后再填充下一层。
理论研究证明，原子核外每一层所能容纳的最多电子数如下：能层一二三四五六七……符号K L M N O P Q……最多电子数 2 8 18 32 50……即每层所容纳的最多电子数是：2n2(n：能层的序数) ，但是同一个能层的电子，能量也可能不同，还可以把它们分成能级(S、P、d、F)，就好比能层是楼层，能级是楼梯的阶级。
人教版高中化学选修3 物质结构与性质 第二章 第二节 分子的立体构型(第3课时)
CH4 Cl
CO CN CO2 微粒
可以作为中心离子的是 Fe2+ Cu2+ Zn2+ Ag+
可以作为配体的是 H2O NH3 Cl CN CO
（3）C配o位py键rig的ht 表200示4-方20法11AAspBoseHPtyOLtHd.
（4）配位键的键参数
H
同其他相同原子形成的
共价键键参数完全相同
4 June, 2020
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配合物理论简介
思考与 交流2
2、请根据H3O+的形成提出
[Cu(H2O)4]2+中 Cu2+与H2O结合方 式的设想，并将你的想法与同学交流。
4 June, 2020
1
配合物理论简介
Evaluation only. ted with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2
Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.
CuSO4•5H2O
4 June, 2020
2
血红色
4 June, 2020
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配合物理论简介
常见的中心离子 过渡金属原子或离子
常见的配位体
H2O NH3 X- CO CN SCN-
配位数
一Ev般al中ua心tio离n 子on所ly.结合的配体个数
ted 2w、ithC有AoFsppeyo2r+sigeh.CSt u2li20d+0e4s-fZ2o0nr12.1N+ EAATsgp3o+.s5eHCP2liOteynLt tNPdrH.o3file 5.2
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江西省鹰潭市第一中学人教版高中化学选修3 物质结构与性质 第二章 第二节 分子的立体构型(第2课时)
109°28′
2019/9/13
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杂化轨道理论简介
三、杂化理论简介
3.杂化轨道分类：
H2O原子 轨道杂化
不等O性原杂子化：2：s2参2p4与杂有化2的个 各原子轨道进行成分上的
单电子，可形成不2个均共匀价混键合，。某个杂化轨道有孤电子对
键角应当是90°，Why?
2 对孤对电子
2019/9/13
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杂化轨道理论简介
例如： Sp 杂化 —— BeCl2分子的形成
Be
Cl
180°sp
px
px
Be原子：Cl 1s22s2 没有单个电子，Cl
2p 激发
2p
2s
2s
sp
sp杂化
2019/9/13
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杂化轨道理论简介
sp2杂化轨道的形成过程
A的价电子对数
2
3
4
A的杂化轨道数 杂化类型
A的价电子空间构型
2
3
sp
sp2
直线形 平面三角形
4 sp3 正四面体
A的杂化轨道空间构型 ABm型分子或离子空间构型
直线形 直线形
平面三角形
平面三角 形或V形
正四面体
正四面体三角 锥形或V形
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杂化轨道理论简介
120°
z
z
z
z
y
y
y
y
x
x
x
x
sp2杂化：1个s 轨道与2个p 轨道进行的杂化,
人教版高中化学选修3物质结构与性质教案.doc
物质结构与性质第一章 原子结构与性质第一节 原子结构第二节原子结构与元素的性质 归纳与整理 温习题 第二章 分子结构与性质第一节 共价键第二节 分子的立体结构 第三节 分子的性质 归纳与整理 温习题 第三章 晶体结构与性质第一节 晶体的常识第二节分子晶体与原子晶体 第三节 金属晶体 第四节 离子晶体 归纳与整理 温习题（人教版）高中化学选修3 《物质结构与性质》全部教学案第一章 原子结构与性质教材分析：一、本章教学目标1．了解原子结构的构造原理,知道原子核外电子的能级分布,能用电子排布式表示常见元素(1～36号)原子核外电子的排布。
2．了解能量最低原理,知道基态与激发态,知道原子核外电子在一定条件下会发生跃迁产生原子光谱。
3．了解原子核外电子的运动状态,知道电子云和原子轨道。
4．认识原子结构与元素周期系的关系,了解元素周期系的应用价值。
5．能说出元素电离能、电负性的涵义,能应用元素的电离能说明元素的某些性质。
6．从科学家探索物质构成奥秘的史实中体会科学探究的过程和方法,在抽象思维、理论分析的过程中逐步形成科学的价值观。
本章知识分析：本章是在学生已有原子结构知识的基础上,进一步深入地研究原子的结构,从构造原理和能量最低原理介绍了原子的核外电子排布以及原子光谱等,并图文并茂地描述了电子云和原子轨道；在原子结构知识的基础上,介绍了元素周期系、元素周期表及元素周期律。
总之,本章按照课程标准要求比较系统而深入地介绍了原子结构与元素的性质,为后续章节内容的学习奠定基础。
尽管本章内容比较抽象,是学习难点,但作为本书的第一章,教科书从内容和形式上都比较注意激发和保持学生的学习兴趣,重视培养学生的科学素养,有利于增强学生学习化学的兴趣。
通过本章的学习,学生能够比较系统地掌握原子结构的知识,在原子水平上认识物质构成的规律,并能运用原子结构知识解释一些化学现象。
注意本章不能挖得很深,属于略微展开。
相关知识回顾（必修2）1. 原子序数：含义： （1） 原子序数与构成原子的粒子间的关系：原子序数＝ ＝ ＝ ＝ 。
人教版化学选修三物质结构化学讲义【精选文档】
第一章 原子结构与性质一。
原子结构 1.能级与能层注意: 每个能层的能级种数为n; 轨道总数为n 2 ； 每个轨道最多容纳电子数为2每个能层最多容纳电子数为2n 22.原子轨道：不同能级上的电子出现概率约为90%的电子云空间轮廓图称为原子轨道3.原子核外电子排布规律⑴构造原理：随着核电荷数递增，大多数元素的电中性基态原子的电子按能量由低到高的顺序填入核外电子运动轨道（能级），叫做构造原理.1s / 2s 2p / 3s 3p / 4s 3d 4p / 5s 4d 5p / 6s 4f 5d 6p / 7s 5f 6d 7p 能级交错:原子轨道的能量关系是：n s ＜(n -2)f ＜(n -1)d ＜n p【能级组:n s （n —2）f （n —1)d n p ;一个能级组中的各能级能量相近但不同】 （2）能量最低原理现代物质结构理论证实,原子的电子排布遵循构造原理能使整个原子的能量处于最低状 态,简称能量最低原理。
基态原子：处于最低能量状态的原子 激发态原子：处于能量较高状态的原子 基态原子可以吸收能量使核外电子跃迁到较高能级变成激发态,形成吸收光谱激发态原子也可释放能量使核外电子跃迁到较低能级变成低能激发态或基态，形成发射光谱现代化学中常利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素,称为光谱分析（焰火、激光、灯光、霓虹灯光、焰色反应等许多可见光都与核外电子跃迁释放能量有关）（3）泡利(不相容）原理：基态多电子原子中,不可能同时存在4个量子数完全相同的电子。
换言之，一个轨道里最多只能容纳两个电子,且电旋方向相反（用“↑↓"表示），这个原理称为泡利原理.（4）洪特规则：当电子排布在同一能级的不同轨道(能量相同）时，总是优先单独占据一个轨道，而且自旋方向相同，这个规则叫洪特规则。
比如，p 3的轨道式为 或 ,而不是洪特规则特例：当p 、d 轨道填充的电子数为全空、半充满或全充满时，原子处于较稳定↑↓↑↓ ↓ ↓ ↑ ↑ ↑的状态.即p0、d0、p3、d5、p6、d10时,是较稳定状态。
(新人教版)高中化学选修3《物质结构与性质》全册教学案
而中化学选修3 6物质结构与性质》全册教学案高中化学选修3《物质结构与性质》全册教学案第一章原子结构与性质教材分析：一、本章教学目标1. 了解原子结构的构造原理，知道原子核外电子的能级分布，能用电子排布式表示常见元素（1〜36号）原子核外电子的排布。
2. 了解能量最低原理，知道基态与激发态，知道原子核外电子在一定条件下会发生跃迁产生原子光谱。
3. 了解原子核外电子的运动状态，知道电子云和原子轨道。
4.认识原子结构与元素周期系的关系，了解元素周期系的应用价值。
5.能说出元素电离能、电负性的涵义，能应用元素的电离能说明元素的某些性质。
6.从科学家探索物质构成奥秘的史实中体会科学探究的过程和方法，在抽象思维、理论分析的过程中逐步形成科学的价值观。
本章知识分析：本章是在学生已有原子结构知识的基础上，进一步深入地研究原子的结构，从构造原理和能量最低原理介绍了原子的核外电子排布以及原子光谱等，并图文并茂地描述了电子云和原子轨道：在原子结构知识的基础上，介绍了元素周期系、元素周期表及元素周期律。
总之，本章按照课程标准要求比较系统而深入地介绍了原子结构与元素的性质，为后续章节内容的学习奠定基础。
尽管本章内容比较抽象，是学习难点，但作为本书的第一章，教科书从内容和形式上都比较注意激发和保持学生的学习兴趣，重视培养学生的科学素养，有利于增强学生学习化学的兴趣。
通过本章的学习，学生能够比较系统地掌握原子结构的知识，在原子水平上认识物质构成的规律，并能运用原子结构知识解释一些化学现象。
注意本章不能挖得很深，属于略微展开。
相关知识回顾（必修2）1.原子序数：含义：_______________________________________________________________________（1）原子序数与构成原子的粒子间的关系：原子序数====c（3）原子组成的表示方法a.原子符号：A zX A zb.原子结构示意图：c.电子式：________d.符号的意义：A B C D E ⑷特殊结构微粒汇总：无电子微粒无中子微粒2e-微粒8e-微粒10e-微粒______________________________________________________________________________18e-微粒________________________________________________________________________2.元素周期表：（1）编排原则：把电子层数相同的元素，按原子序数递增的顺序从左到右排成横行叫周期;再把不同横行中最外层电子数相同的元素，按电子层数递增的顺序有上到下排成纵行,叫族。
人教版高中化学选修3物质结构与性质
第一章原子结构与性质本章说明一、教学目标1. 了解原子结构的构造原理，知道原子核外电子的能级分布，能用电子排布式表示常见元素（1～36号）原子核外电子的排布。
2. 了解能量最低原理，知道基态与激发态，知道原子核外电子在一定条件下会发生跃迁产生原子光谱。
3. 了解原子核外电子的运动状态，知道电子云和原子轨道。
4. 认识原子结构与元素周期系的关系，了解元素周期系的应用价值。
5. 能说出元素电离能、电负性的涵义，能应用元素的电离能说明元素的某些性质。
6. 从科学家探索物质构成奥秘的史实中体会科学探究的过程和方法，在抽象思维、理论分析的过程中逐步形成科学的价值观。
二、内容分析1. 地位与功能本章是在学生已有原子结构知识的基础上，进一步深入地研究原子的结构，从构造原理和能量最低原理介绍了原子的核外电子排布以及原子光谱等，并图文并茂地描述了电子云和原子轨道；在原子结构知识的基础上，介绍了元素周期系、元素周期表及元素周期律。
总之，本章按照课程标准要求比较系统而深入地介绍了原子结构与元素的性质，为后续章节内容的学习奠定基础。
尽管本章内容比较抽象，是学习难点，但作为本书的第一章，教科书从内容和形式上都比较注意激发和保持学生的学习兴趣，重视培养学生的科学素养，有利于增强学生学习化学的兴趣。
通过本章的学习，学生能够比较系统地掌握原子结构的知识，在原子水平上认识物质构成的规律，并能运用原子结构知识解释一些化学现象。
2. 内容的选择与呈现根据课程标准对“物质结构与性质”模块的要求，本章依据本模块的“主题1 原子结构与元素的性质”的要求进行内容的选取，充分考虑了初中化学和化学2中的原子结构知识的基础，注意知识的衔接与深化。
在第一节“原子结构”中，在学生已有知识的基础上，教科书不再重复建立原子结构的概念，而是直接建立核外电子的能层（即“电子层”）和能级（即“电子亚层”）的概念，给出每一能层有几个能级，每个能级最多可以容纳几个电子，教科书没有介绍原子核的组成；有了能层和能级的概念，直接给出构造原理，并根据构造原理进行核外电子排布；有了构造原理，又由构造原理引出了能量最低原理，并同时引出了基态和激发态的概念，以及原子光谱；由于在第二章介绍共价键时需要涉及电子云和原子轨道等概念，该节在描述原子核外电子的运动状态时介绍了这两个概念，有了原子轨道的概念，结合原子核外电子的轨道排布式，简单介绍了泡利原理和洪特规则。