杂化轨道理论_(公开课)
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杂化轨道理论公开课课堂
减小，呈现周期性变化。
电离能
气态基态原子失去一个电子转化为 气态基态正离子所需要的最低能量 。电离能随原子序数的递增而增大 ，也呈现周期性变化。
电负性
元素的原子在化合物中吸引电子能 力的标度。电负性越大，表示该元 素在化合物中吸引电子的能力越强 。
03
分子结构与性质
共价键与分子形状
01
02
03
共价键的形成
非极性分子
分子中正、负电荷中心重 合，形成非极性分子。
分子间作用力及氢键
分子间作用力
存在于分子之间的相互作用力， 包括范德华力和氢键等。
范德华力
普遍存在于分子之间的弱相互作 用力，与分子的极性和大小有关
。
氢键
一种特殊的分子间作用力，存在 于含有氢原子的极性分子之间， 如H2O、NH3等。氢键对物质的 熔沸点、溶解度等性质有重要影
02
原子结构与性质
原子核外电子排布
能量最低原理
电子在原子核外排布时，要尽 可能使电子的能量最低。
泡利原理
在一个原子中不可能有两个或 两个以上的电子具有完全相同 的四个量子数。
洪特规则
当电子排布在能量相同的各个 轨道时，电子尽可能分占不同 的原子轨道，且自旋状态相同 。
元素周期表与元素性质
元素周期表的结构
杂化轨道理论公开课课堂
目
CONTENCT
录
• 课程介绍与目标 • 原子结构与性质 • 分子结构与性质 • 杂化轨道类型与特点 • 杂化轨道理论与化学键合性质关系 • 实验验证与应用举例 • 课程总结与回顾
01
课程介绍与目标
杂化轨道理论概述
杂化轨道理论的基本概念
解释原子在形成分子时，为何其价电子的轨道会发 生杂化，从而形成新的杂化轨道。
电离能
气态基态原子失去一个电子转化为 气态基态正离子所需要的最低能量 。电离能随原子序数的递增而增大 ，也呈现周期性变化。
电负性
元素的原子在化合物中吸引电子能 力的标度。电负性越大，表示该元 素在化合物中吸引电子的能力越强 。
03
分子结构与性质
共价键与分子形状
01
02
03
共价键的形成
非极性分子
分子中正、负电荷中心重 合，形成非极性分子。
分子间作用力及氢键
分子间作用力
存在于分子之间的相互作用力， 包括范德华力和氢键等。
范德华力
普遍存在于分子之间的弱相互作 用力，与分子的极性和大小有关
。
氢键
一种特殊的分子间作用力，存在 于含有氢原子的极性分子之间， 如H2O、NH3等。氢键对物质的 熔沸点、溶解度等性质有重要影
02
原子结构与性质
原子核外电子排布
能量最低原理
电子在原子核外排布时，要尽 可能使电子的能量最低。
泡利原理
在一个原子中不可能有两个或 两个以上的电子具有完全相同 的四个量子数。
洪特规则
当电子排布在能量相同的各个 轨道时，电子尽可能分占不同 的原子轨道，且自旋状态相同 。
元素周期表与元素性质
元素周期表的结构
杂化轨道理论公开课课堂
目
CONTENCT
录
• 课程介绍与目标 • 原子结构与性质 • 分子结构与性质 • 杂化轨道类型与特点 • 杂化轨道理论与化学键合性质关系 • 实验验证与应用举例 • 课程总结与回顾
01
课程介绍与目标
杂化轨道理论概述
杂化轨道理论的基本概念
解释原子在形成分子时，为何其价电子的轨道会发 生杂化，从而形成新的杂化轨道。
课件4：2.2.2杂化轨道理论
平面三角形 正四面体
3. 杂化轨道类型的判断
杂化轨道类型的判断方法：先确定分子或 离子的VSEPR型，然后就可以比较方便地 确定中心原子的杂化轨道类型。
杂化轨道数 = σ键电子对数+孤电子对数
= 价层电子对数
杂化轨道类型 sp
sp2
sp3
杂化轨道数
价层电子对数
2
3
4
VSEPR模型 直线形 平面三角形 四面体
杂化轨道 （形状 改变 ） （能量 改变 ）
（伸展方向 改变 ）
s轨道与p轨道杂化对比
杂化类型
参与杂化的 原子轨道
sp 1个s和1个p
sp2
sp3
1个s和2个p 1个s和3个p
杂化轨道数 2个sp杂化轨道 3个sp2杂化轨道 4个sp3杂化轨道
杂化轨道夹 角
空间构型
180°
直线形
120° 109°28′
本节内容结束
更多精彩内容请登录：
2p 2s
杂化
孤对电子
孤电子对占据的杂化轨道，不参与成键
小结
内容
要点
杂化轨道理论
判断方法
类型
sp3杂化轨道的形成过程
z
z
z
z
109°28′
y
x
x
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。
每两个轨道间的夹角为109°28′ 空间构型为正四面体型
sp杂化轨道的形成过程
2p
激发态
2s
2p
如果这4个轨道，即1个s轨道和3个p轨道，分别与4个氢原
子结合，形成4个键是不同的，这与事实 不符 。
为了解决这一矛盾鲍林提出了杂化轨道理论
3. 杂化轨道类型的判断
杂化轨道类型的判断方法：先确定分子或 离子的VSEPR型，然后就可以比较方便地 确定中心原子的杂化轨道类型。
杂化轨道数 = σ键电子对数+孤电子对数
= 价层电子对数
杂化轨道类型 sp
sp2
sp3
杂化轨道数
价层电子对数
2
3
4
VSEPR模型 直线形 平面三角形 四面体
杂化轨道 （形状 改变 ） （能量 改变 ）
（伸展方向 改变 ）
s轨道与p轨道杂化对比
杂化类型
参与杂化的 原子轨道
sp 1个s和1个p
sp2
sp3
1个s和2个p 1个s和3个p
杂化轨道数 2个sp杂化轨道 3个sp2杂化轨道 4个sp3杂化轨道
杂化轨道夹 角
空间构型
180°
直线形
120° 109°28′
本节内容结束
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2p 2s
杂化
孤对电子
孤电子对占据的杂化轨道，不参与成键
小结
内容
要点
杂化轨道理论
判断方法
类型
sp3杂化轨道的形成过程
z
z
z
z
109°28′
y
x
x
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。
每两个轨道间的夹角为109°28′ 空间构型为正四面体型
sp杂化轨道的形成过程
2p
激发态
2s
2p
如果这4个轨道，即1个s轨道和3个p轨道，分别与4个氢原
子结合，形成4个键是不同的，这与事实 不符 。
为了解决这一矛盾鲍林提出了杂化轨道理论
2.2.3杂化轨道理论(教学课件)高中化学人教版必修二
B．BF3
中价层电子对个数= 3+
1 (3 31) 2
3
，所以为平面三角形结构，键角为
120°；
SnBr2
中价层电子对个数=
2+
1 2
(4
2
1)
3
子对与成键电子对之间的排斥力大于成键电子对之间的排斥力，所以 BF3 键角为 120°，
SnBr2 键角小于 120°，B 错误；
杂化轨道 理论四要点
能量相近 数目不变 成键能力增强 排斥力最小
杂化轨道 的类型
sp3杂化轨道——正四面体形 sp2杂化轨道——平面三角形 sp杂化——直线形
杂化轨道类型与分 子空间结构的关系
情况一：当杂化轨道全部用于形成σ键时，分子或离 子的空间结构与杂化轨道的空间结构相同
情况二：当杂化轨道中有未参与成键的孤电子对时， 孤电子对对成键电子对的排斥作用，会使分子或离子 的空间结构与杂化轨道的形状有所不同
3
且
不含孤电子对，所以分子结构为平面三角形，D 正确；
故选 D。
03 课堂练习
5.三溴化砷(AsBr3)常应用于医药和化学分析领域。下列说法正确 的是
A．该分子含非极性共价键 B．中心原子采取sp3杂化 C．键角等于120° D．空间结构为平面三角形
03 课堂练习
【答案】B 【详解】A．该分子只有As-Br键，属于极性键，A错误； B．As有3个σ键和1对孤电子对，故价层电子对数为4，即sp3杂化，B 正确； C．该分子属于三角锥形，键角大约为107。，C错误； D． 该分子空间结构为三角锥形，D错误； 故选B。
01 杂化轨道理论
判断中心原子杂化轨道类型的三种方法
方法一：根据杂化轨道数目判断
杂化轨道理论简介课件
杂化轨道理论简介ppt课 件
本ppt课件介绍杂化轨道理论的基本概念和重要性，包括杂化轨道的形成条件 和特点，以及在化学中的实际应用。通过本课件，你将理解杂化轨道的意义 和其在分子构型预测和反应活性中的关键作用。
杂化轨道的定义和作用
1 定义
杂化轨道是原子轨道的线性组合，用于描述 分子中电子分布的形态。
sp3 杂化轨道的形成和特点
1 形成
一个s轨道和三个p轨道线性组合。
2 特点
形成四个等能量的sp3杂化轨道，角度为109.5°。
sp3 d杂化轨道的形成和特点
1 形成
一个s轨道，三个p轨道和一个d轨道线性组合。
2 特点
形成五个等能量的sp3d杂化轨道，角度为90°和120°。
sp3 d2 杂化轨道的形成和特点
杂化轨道的重叠形成了共价键。
2 杂化轨道形成共价键角
杂化轨道的角度决定了分子的形状。
2 作用
杂化轨道确定了分子的几何形状和化学性质。
s、p、d杂化轨道的形成条件
1 s轨道
只需一个原子轨道即可。
2 p轨道
需要一个s轨道和两个p轨 道。
3 d轨道
需要一个s轨道，三个p轨 道和五个d轨道。
sp杂化轨道的形成和特点
1 形成
一个s轨道和一个p轨道线性组合。
2 特点
形成两个等能量的sp杂化轨道，角度为180°。
1 形成
2 特点
一个s轨道，三个p轨道和两个d轨道线性组合。
形成六个等能量的sp3d2杂化轨道，角度为 90°。
杂化轨道理论的实际应用
1 分子构型的预测
杂化轨道性
杂化轨道理论可解释分子的反应活性和化学性质。
杂化轨道与化学键的关系
1 杂化轨道形成了化学键
本ppt课件介绍杂化轨道理论的基本概念和重要性，包括杂化轨道的形成条件 和特点，以及在化学中的实际应用。通过本课件，你将理解杂化轨道的意义 和其在分子构型预测和反应活性中的关键作用。
杂化轨道的定义和作用
1 定义
杂化轨道是原子轨道的线性组合，用于描述 分子中电子分布的形态。
sp3 杂化轨道的形成和特点
1 形成
一个s轨道和三个p轨道线性组合。
2 特点
形成四个等能量的sp3杂化轨道，角度为109.5°。
sp3 d杂化轨道的形成和特点
1 形成
一个s轨道，三个p轨道和一个d轨道线性组合。
2 特点
形成五个等能量的sp3d杂化轨道，角度为90°和120°。
sp3 d2 杂化轨道的形成和特点
杂化轨道的重叠形成了共价键。
2 杂化轨道形成共价键角
杂化轨道的角度决定了分子的形状。
2 作用
杂化轨道确定了分子的几何形状和化学性质。
s、p、d杂化轨道的形成条件
1 s轨道
只需一个原子轨道即可。
2 p轨道
需要一个s轨道和两个p轨 道。
3 d轨道
需要一个s轨道，三个p轨 道和五个d轨道。
sp杂化轨道的形成和特点
1 形成
一个s轨道和一个p轨道线性组合。
2 特点
形成两个等能量的sp杂化轨道，角度为180°。
1 形成
2 特点
一个s轨道，三个p轨道和两个d轨道线性组合。
形成六个等能量的sp3d2杂化轨道，角度为 90°。
杂化轨道理论的实际应用
1 分子构型的预测
杂化轨道性
杂化轨道理论可解释分子的反应活性和化学性质。
杂化轨道与化学键的关系
1 杂化轨道形成了化学键
杂化轨道理论-说课课件
通过观察自由基共振结构来验证杂化轨道理论。
分析分子的实验光谱数据与杂化轨道理论的预 测进行比较。 通过分子的结构拓扑性质来验证杂化轨道的形 成。
总结和展望
通过研究杂化轨道理论，我们深入了解了电子的行为和分子的性质。未来， 杂化轨道理论将继续在化学、材料科学和生物科学领域发挥重要作用。
• 帮助研究材料的物理 和化学性质。
药物设计
环境科学
• 杂化轨道理论可用于 预测药物分子的性质
• 和帮活助性设。计更有效的药物。
• 杂化轨道理论有助于 研究大气和水体中污 染物的转化和降解机
• 制可。用于评估环境风险 和制定净化策略。
杂化轨道理论的实验验证
自由基共振结构 实验光谱数据 结构拓扑性质
杂化轨道的类型
sp 杂化轨道
sp 杂化轨道由一个 s 轨道和一个 p 轨道线性组合而成。
sp2 杂化轨道
sp2 杂化轨道由一个 s 轨道和两个 p 轨道线性组合而成。
sp3 杂化轨道
sp3 杂化轨道由一个 s 轨道和三个 p 轨道线性组合而成。
杂化轨道的形成原理
原子轨道混合
杂化轨道是由不同形状的原子 轨道混合而成的。
杂化轨道理论-说课课件
欢迎来到杂化轨道理论的说课课件。在这个课程中，我们将探索杂化轨道的 本质、形成原理、几何形状以及应用领域。让我们开始吧！
杂化轨道的本质
1 电子排斥
杂化轨道理论解释了电子避免互相排斥的机制。
2 原子间键合
杂化轨道的形成使得分子中原子之间能够形成共价键。
3 分子的稳定性
杂化轨道增强了分子的稳定性，影响着化学反应和性质。
轨道重叠
轨道重叠促使电子共享，形成 共价键。
混合过程
第3课时杂化轨道理论公开课
数。
2024/1/25
11
杂化轨道与分子构型的关系
杂化轨道理论是解释分子构型的重要理论之一，通过杂化轨道可以预测和解释分子 的空间构型。
杂化轨道的形成是由于原子轨道的线性组合，形成能量相等的杂化轨道，以满足分 子成键的需要。
2024/1/25
不同的杂化轨道类型对应不同的分子构型，如sp3杂化对应四面体构型，sp2杂化对 应平面三角形构型等。
2024/1/25
02
03
原子轨道由三个量子数确定 ：主量子数n、角量子数l和磁
量子数m。
不同能级的原子轨道具有不 同的形状和大小，如s、p、d
、f等轨道。
7
杂化轨道的形成与类型
杂化轨道是由不同能 级的原子轨道混合而 成的新的原子轨道。
常见的杂化类型有sp 、sp2、sp3等，分 别对应不同的分子构 型和化学键类型。
能等性质。
01
02
03
04
2024/1/25
9
05
03
分子构型与杂化轨道
2024/1/25
10
分子构型的概念
分子构型是指分子中原子在空间 的排列方式，包括原子的相对位
置和键角等。
分子构型决定了分子的物理和化 学性质，如极性、键能、反应活
性等。
分子构型的描述通常包括分子的 形状、键长、键角和二面角等参
2024/1/25
24
对杂化轨道理论的展望
拓展杂化轨道理论的应用 范围
通过引入更精确的量子化学计 算方法，将杂化轨道理论应用 于更广泛的化学体系，包括复 杂有机分子、金属有机化合物 等。
深入研究杂化轨道的本质
进一步探讨杂化轨道的物理意 义和本质，如电子云的分布、 原子间的相互作用等，以更深 入地理解分子的结构和性质。
2024/1/25
11
杂化轨道与分子构型的关系
杂化轨道理论是解释分子构型的重要理论之一，通过杂化轨道可以预测和解释分子 的空间构型。
杂化轨道的形成是由于原子轨道的线性组合，形成能量相等的杂化轨道，以满足分 子成键的需要。
2024/1/25
不同的杂化轨道类型对应不同的分子构型，如sp3杂化对应四面体构型，sp2杂化对 应平面三角形构型等。
2024/1/25
02
03
原子轨道由三个量子数确定 ：主量子数n、角量子数l和磁
量子数m。
不同能级的原子轨道具有不 同的形状和大小，如s、p、d
、f等轨道。
7
杂化轨道的形成与类型
杂化轨道是由不同能 级的原子轨道混合而 成的新的原子轨道。
常见的杂化类型有sp 、sp2、sp3等，分 别对应不同的分子构 型和化学键类型。
能等性质。
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05
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分子构型与杂化轨道
2024/1/25
10
分子构型的概念
分子构型是指分子中原子在空间 的排列方式，包括原子的相对位
置和键角等。
分子构型决定了分子的物理和化 学性质，如极性、键能、反应活
性等。
分子构型的描述通常包括分子的 形状、键长、键角和二面角等参
2024/1/25
24
对杂化轨道理论的展望
拓展杂化轨道理论的应用 范围
通过引入更精确的量子化学计 算方法，将杂化轨道理论应用 于更广泛的化学体系，包括复 杂有机分子、金属有机化合物 等。
深入研究杂化轨道的本质
进一步探讨杂化轨道的物理意 义和本质，如电子云的分布、 原子间的相互作用等，以更深 入地理解分子的结构和性质。
课件8：2.2.2 杂化轨道理论
题组训练
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)sp3杂化轨道是由任意的1个s轨道和3个p轨道混合形成
的4个sp3杂化轨道
( ×)
(2)中心原子采取sp3杂化的分子，其立体构型可能是四面
体形、三角锥形或V形
(√ )
(3)同一原子中能量相近的原子轨道参与杂化
(√ )
(4)杂化轨道能量集中，有利于牢固成键
第 2 课时 杂化轨道理论
新课引入
活动：请根据价层电子对互斥理论分析CH4的立体结构。 思考：为什么碳原子与氢原子结合形成CH4，而 不是CH2？键角为什么不是90°而是109°28′
目标导航 1．了解杂化轨道理论及常见的杂化轨道类型(sp，sp2，sp3)。 2．并能根据杂化轨道理论判断简单分子或离子的构型。
(2)根据杂化轨道之间的夹角判断： ①若杂化轨道之间的夹角为109°28′，则中心原子 发生sp3杂化； ②若杂化轨道之间的夹角为120°，则中心原子发生 sp2杂化； ③若杂化轨道之间的夹角为180°，则中心原子发生 sp杂化。
(3)根据中心原子的价层电子对数判断： ①若价层电子对数为2，则中心原子发生sp杂化； ②若价层电子对数为3，则中心原子发生sp2杂化； ③若价层电子对数为4，则中心原子发生sp3杂化。 (4)根据中心原子上有无π键及π键数目判断： ①若没有π键，则为sp3杂化； ②若有一个π键，则为sp2杂化； ③若有两个π键，则为sp杂化。
2．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
_1_8_0_°_
_1_2_0_°_ _1_0_9_°__2_8_′_
立体构型名称 _直__线__形 平__面__三__角__形 _正__四__面__体__形
杂化轨道理论公开课-2024鲜版
影响分子性质
通过改变分子的电子云分布和键长等参数，d-p杂化可以影响分子的物 理和化学性质。例如，它可以改变分子的极性、偶极矩、电离能等性质 。
18
05 等性杂化与不等 性杂化比较
2024/3/28
19
等性杂化定义及特点
定义：等性杂化是指参与杂化的原子轨 道完全等同，杂化后所形成的杂化轨道 的形状和能量也完全相同。
培养创新思维和实践能力
通过本课程的学习，学生应能够培养创新思维和实践能力，提高分析问题和解决问题的 能力。
5
课程安排与时间
课程安排
本课程共分为8个章节，包括杂化轨道理论的基本概念、sp3杂化、sp2杂化、sp杂化、不 等性杂化、杂化轨道与分子构型的关系、杂化轨道理论与化学键理论的关系以及杂化轨道 理论的应用等。
d2sp3杂化
八面体型分子，如 SF6、IF7等。
25
通过杂化轨道理论预测分子构型
确定中心原子的杂化类型
根据中心原子的价电子数和配体提供的电子数，确定中心原子的 杂化类型。
预测分子构型
根据杂化轨道类型和配体数目，预测分子的空间构型。
2024/3/28
验证预测结果
通过比较实验测得的键长、键角等参数与预测结果的一致性，验证 预测的准确性。
2024/3/28
4
教学目标与要求
掌握杂化轨道理论的基本原理
学生应能够理解和掌握杂化轨道理论的基本原理，包括杂化轨道的形成、类型、特点等
。
能够应用杂化轨道理论解释分子结构与性质
学生应能够运用杂化轨道理论解释分子的结构、性质以及反应机理，并能够分析和解决 与杂化轨道理论相关的实际问题。16学时。
2024/3/28
课程考核
考核方式包括平时成绩、期中考试和期末考试。平时成绩占总评成绩的30%，期中考试占 总评成绩的30%，期末考试占总评成绩的40%。
通过改变分子的电子云分布和键长等参数，d-p杂化可以影响分子的物 理和化学性质。例如，它可以改变分子的极性、偶极矩、电离能等性质 。
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05 等性杂化与不等 性杂化比较
2024/3/28
19
等性杂化定义及特点
定义：等性杂化是指参与杂化的原子轨 道完全等同，杂化后所形成的杂化轨道 的形状和能量也完全相同。
培养创新思维和实践能力
通过本课程的学习，学生应能够培养创新思维和实践能力，提高分析问题和解决问题的 能力。
5
课程安排与时间
课程安排
本课程共分为8个章节，包括杂化轨道理论的基本概念、sp3杂化、sp2杂化、sp杂化、不 等性杂化、杂化轨道与分子构型的关系、杂化轨道理论与化学键理论的关系以及杂化轨道 理论的应用等。
d2sp3杂化
八面体型分子，如 SF6、IF7等。
25
通过杂化轨道理论预测分子构型
确定中心原子的杂化类型
根据中心原子的价电子数和配体提供的电子数，确定中心原子的 杂化类型。
预测分子构型
根据杂化轨道类型和配体数目，预测分子的空间构型。
2024/3/28
验证预测结果
通过比较实验测得的键长、键角等参数与预测结果的一致性，验证 预测的准确性。
2024/3/28
4
教学目标与要求
掌握杂化轨道理论的基本原理
学生应能够理解和掌握杂化轨道理论的基本原理，包括杂化轨道的形成、类型、特点等
。
能够应用杂化轨道理论解释分子结构与性质
学生应能够运用杂化轨道理论解释分子的结构、性质以及反应机理，并能够分析和解决 与杂化轨道理论相关的实际问题。16学时。
2024/3/28
课程考核
考核方式包括平时成绩、期中考试和期末考试。平时成绩占总评成绩的30%，期中考试占 总评成绩的30%，期末考试占总评成绩的40%。
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第二节 分子的立体结构
（杂化轨道理论）
复习回顾
一、形形色色的分子 二、价层电子对互斥模型(VSEPR模型)
中心原子
分子 类型
中心原子 结合的原子数
代表物
空间构型
AB2
2
Hale Waihona Puke CO2直线形无孤对电子 AB3
3
CH2O 平面三角形
AB4
4
CH4 正四面体
有孤对电子 AB2
2
AB3
3
H2O
V形
NH3 三角锥形
（2）sp2杂化
探究2：BF3 分子的形成
F
120°
实验测得，三个共价键，
B
平面三角形分子（键角
F
F 120°）。
B原子价电子排布式：2s22p1，有一 个未成对电子
1个2s 轨道与2个2p 轨道进行的杂化,形成3个sp2 杂 化轨道。
sp2杂化轨道的形成和空间取向示意图
sp2杂化：1个s 轨道与2个p 轨道进行的杂化, 形成3个sp2 杂化轨道。
探究1：BeCl2分子的形成
实验测得: 两个共价键，直线形分子（键角180°）
Cl—Be—Cl
Cl
Be
Cl
180°
Be原子价电子排布式：2s2 没有未成对电子
一个2s 和一个2 p 轨道杂化,形成sp杂化轨道
sp杂化轨道的形成和空间取向示意图
为使轨道间的排斥能最小，轨道间的夹角为180° 。
BeCl2分子的形成 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。
分子中6个碳原子未杂化的2P轨道 上的未成对电子重叠结果形成了 一个闭合的、环状的大π键 形成的π电子云像两个连续的面包圈，一个位于平面上面， 一个位于平面下面，经能量计算，这是一个很稳定的体系。
大π 键 （离域键）C6H6
（3）sp3杂化
CH4分子的形成
sp3杂化：1个s 轨道与3个p 轨道进行的杂化,
这种轨道重新组合的过程称为原子轨道的 “杂化”（混合平均化）
2.杂化轨道理论的要点
(1) 杂化的中心各原子轨道能量要相近〖同一能级组 或相近能级组的轨道nsnp或nsnpnd或(n-1)dnsnp〗。
(2) 杂化轨道的能量、形状、大小完全相同,都不同 原来，杂化后原子轨道方向改变，杂化轨道在成键时 更有利于轨道间的重叠。
杂化轨道数 = 中心原子价层电子对数= 中心原子 孤对电子对数＋中心原子结合的原子数
代表物
CO2 CH2O SO2 CH4 NH3 H2O
价层电子对 杂化轨道类型 分子结构
数
0+2=2
sp
直线形
0+3=3 1+2=3 0+4=4 1+3=4 2+2=4
sp2
平面三角形
sp2
V形
sp3
正四体
形
sp3
三角锥形
思考与交流
1.回忆： CH４分子中C原子形成几个共价键？分 子空间构型怎样？
2.写出基态C原子价电子的电子排布图,并推测： CH４分子的C原子怎样才能形成四个共价键？
3.如果C原子就以１个２s轨道和３个２p轨道上的 单电子，分别与四个Ｈ原子的１s轨道上的单电子 重叠成键，所形成的四个共价键能否完全相同？ 这与CH４分子的实际情况是否吻合？
1个 s + 1个p
杂 化 2个sp杂化 轨 道 数 轨道
杂化轨道 180° 间夹角
空间 构型
直线形
实
例 BeCl2
sp2
1个s + 2个p 3个sp2 杂化轨道 120°
平面三角形
BF3
sp3
1个s + 3个p 4个sp3 杂化轨道
109°28′
正四面体形
CH4
4.中心原子杂化类型判断的一般方法
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。
BeCl2分子结构
sp
px
px
Cl
Cl
Cl
Be
Cl
乙炔(C2H2)分子形成
2p 2s
C的基态
2p 激发 2s
激发态
杂化 sp 2p 2p
↑↑ ↑ ↑
CO2分子怎样形成的?
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°28′，正四面体形
NH3 的空间构型
NH3
2p
2s
N
HH
sp3杂化
H
不等性杂化
H2O 的空间构型
3.三种sp杂化轨道类型的比较
杂化 类型
sp
参与杂化的 原子轨道
2s
2px
2py
2pz
键长、键能相同，键角相同为109°28′
三、杂化轨道理论简介
为了解决这一矛盾，鲍林提出了杂化轨道理 论
2p 2s
C的基态
激发 2s
2p
激发态
杂化 正四面体形 sp3 杂化态
sp3 杂化
四个H原子分别以1s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，形成一个正四面 体构型的分子。
思考与交流
通过以上的学习，以CH4为例，谈谈你对“杂化” 及“杂化轨道”的理解。
1.C原子为什么要进行“杂化”？
2.什么是杂化？C原子是如何进行“杂化”的？
3.“杂化轨道”有哪些特点？
三、杂化轨道理论简介
1. 杂化轨道概念
在形成分子时，由于原子的相互影响，同 一原子中的若干不同类型、能量相近的原子 轨道混合起来，重新分配能量和调整空间方 向组成数目相同、能量相等的新的原子轨道
sp3
V形
有机物含多中心C原子杂化方式判断方法：
C－C
sp3杂化
C＝C C=O C=N sp2杂化
C≡C C≡N
SP杂化
练习：CH3CH=CHC≡CCOCOOH NO2 N2H4 NO2- SO42- CO32- CNClO2 O F2 H3O- HClO AlCl3 CS2 NH4 +
知识小结
每个sp2杂化轨道的形状也为一头大，一头
小，含有 1/3 s 轨道和 2/3 p 轨道的成分,每
两个轨道间的夹角为120°，呈平面三角形
乙烯（C2H4）分子的形成
2s
2p
2s 激发
2p
杂化 s p 2
2p
↑↑↑ ↑
C的基态
激发态
苯（C6H6）的形成
杂化轨道理论解释苯分子的结构：
C为SP2杂化 C-C (sp2-sp2 ) ; C-H (sp2-s 所) 有原子（12个）处于同一平面
(3) 杂化前后原子轨道数目不变：参加杂化的轨道数 目 =形成的杂化轨道数目=中心原子价层电子对数
（4) 杂化轨道在空间构型上都具有一定的对称性（以 减小化学键之间的排斥力）。
(5)分子的构型主要取决于原子轨道的杂化类型。
(6)杂化轨道只能用于形成σ键或容纳孤电子对，不 能用于形成∏键。
3 杂化类型 （1）sp杂化
（杂化轨道理论）
复习回顾
一、形形色色的分子 二、价层电子对互斥模型(VSEPR模型)
中心原子
分子 类型
中心原子 结合的原子数
代表物
空间构型
AB2
2
Hale Waihona Puke CO2直线形无孤对电子 AB3
3
CH2O 平面三角形
AB4
4
CH4 正四面体
有孤对电子 AB2
2
AB3
3
H2O
V形
NH3 三角锥形
（2）sp2杂化
探究2：BF3 分子的形成
F
120°
实验测得，三个共价键，
B
平面三角形分子（键角
F
F 120°）。
B原子价电子排布式：2s22p1，有一 个未成对电子
1个2s 轨道与2个2p 轨道进行的杂化,形成3个sp2 杂 化轨道。
sp2杂化轨道的形成和空间取向示意图
sp2杂化：1个s 轨道与2个p 轨道进行的杂化, 形成3个sp2 杂化轨道。
探究1：BeCl2分子的形成
实验测得: 两个共价键，直线形分子（键角180°）
Cl—Be—Cl
Cl
Be
Cl
180°
Be原子价电子排布式：2s2 没有未成对电子
一个2s 和一个2 p 轨道杂化,形成sp杂化轨道
sp杂化轨道的形成和空间取向示意图
为使轨道间的排斥能最小，轨道间的夹角为180° 。
BeCl2分子的形成 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。
分子中6个碳原子未杂化的2P轨道 上的未成对电子重叠结果形成了 一个闭合的、环状的大π键 形成的π电子云像两个连续的面包圈，一个位于平面上面， 一个位于平面下面，经能量计算，这是一个很稳定的体系。
大π 键 （离域键）C6H6
（3）sp3杂化
CH4分子的形成
sp3杂化：1个s 轨道与3个p 轨道进行的杂化,
这种轨道重新组合的过程称为原子轨道的 “杂化”（混合平均化）
2.杂化轨道理论的要点
(1) 杂化的中心各原子轨道能量要相近〖同一能级组 或相近能级组的轨道nsnp或nsnpnd或(n-1)dnsnp〗。
(2) 杂化轨道的能量、形状、大小完全相同,都不同 原来，杂化后原子轨道方向改变，杂化轨道在成键时 更有利于轨道间的重叠。
杂化轨道数 = 中心原子价层电子对数= 中心原子 孤对电子对数＋中心原子结合的原子数
代表物
CO2 CH2O SO2 CH4 NH3 H2O
价层电子对 杂化轨道类型 分子结构
数
0+2=2
sp
直线形
0+3=3 1+2=3 0+4=4 1+3=4 2+2=4
sp2
平面三角形
sp2
V形
sp3
正四体
形
sp3
三角锥形
思考与交流
1.回忆： CH４分子中C原子形成几个共价键？分 子空间构型怎样？
2.写出基态C原子价电子的电子排布图,并推测： CH４分子的C原子怎样才能形成四个共价键？
3.如果C原子就以１个２s轨道和３个２p轨道上的 单电子，分别与四个Ｈ原子的１s轨道上的单电子 重叠成键，所形成的四个共价键能否完全相同？ 这与CH４分子的实际情况是否吻合？
1个 s + 1个p
杂 化 2个sp杂化 轨 道 数 轨道
杂化轨道 180° 间夹角
空间 构型
直线形
实
例 BeCl2
sp2
1个s + 2个p 3个sp2 杂化轨道 120°
平面三角形
BF3
sp3
1个s + 3个p 4个sp3 杂化轨道
109°28′
正四面体形
CH4
4.中心原子杂化类型判断的一般方法
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。
BeCl2分子结构
sp
px
px
Cl
Cl
Cl
Be
Cl
乙炔(C2H2)分子形成
2p 2s
C的基态
2p 激发 2s
激发态
杂化 sp 2p 2p
↑↑ ↑ ↑
CO2分子怎样形成的?
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°28′，正四面体形
NH3 的空间构型
NH3
2p
2s
N
HH
sp3杂化
H
不等性杂化
H2O 的空间构型
3.三种sp杂化轨道类型的比较
杂化 类型
sp
参与杂化的 原子轨道
2s
2px
2py
2pz
键长、键能相同，键角相同为109°28′
三、杂化轨道理论简介
为了解决这一矛盾，鲍林提出了杂化轨道理 论
2p 2s
C的基态
激发 2s
2p
激发态
杂化 正四面体形 sp3 杂化态
sp3 杂化
四个H原子分别以1s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，形成一个正四面 体构型的分子。
思考与交流
通过以上的学习，以CH4为例，谈谈你对“杂化” 及“杂化轨道”的理解。
1.C原子为什么要进行“杂化”？
2.什么是杂化？C原子是如何进行“杂化”的？
3.“杂化轨道”有哪些特点？
三、杂化轨道理论简介
1. 杂化轨道概念
在形成分子时，由于原子的相互影响，同 一原子中的若干不同类型、能量相近的原子 轨道混合起来，重新分配能量和调整空间方 向组成数目相同、能量相等的新的原子轨道
sp3
V形
有机物含多中心C原子杂化方式判断方法：
C－C
sp3杂化
C＝C C=O C=N sp2杂化
C≡C C≡N
SP杂化
练习：CH3CH=CHC≡CCOCOOH NO2 N2H4 NO2- SO42- CO32- CNClO2 O F2 H3O- HClO AlCl3 CS2 NH4 +
知识小结
每个sp2杂化轨道的形状也为一头大，一头
小，含有 1/3 s 轨道和 2/3 p 轨道的成分,每
两个轨道间的夹角为120°，呈平面三角形
乙烯（C2H4）分子的形成
2s
2p
2s 激发
2p
杂化 s p 2
2p
↑↑↑ ↑
C的基态
激发态
苯（C6H6）的形成
杂化轨道理论解释苯分子的结构：
C为SP2杂化 C-C (sp2-sp2 ) ; C-H (sp2-s 所) 有原子（12个）处于同一平面
(3) 杂化前后原子轨道数目不变：参加杂化的轨道数 目 =形成的杂化轨道数目=中心原子价层电子对数
（4) 杂化轨道在空间构型上都具有一定的对称性（以 减小化学键之间的排斥力）。
(5)分子的构型主要取决于原子轨道的杂化类型。
(6)杂化轨道只能用于形成σ键或容纳孤电子对，不 能用于形成∏键。
3 杂化类型 （1）sp杂化