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2课时杂化轨道理论简介配合物理论简介课件新人教版选修3
高二化学选修3第二章第二节杂化轨道理论--配合物理论
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. 课时跟踪检测〔七〕杂化轨道理论 配合物理论
1．下列画线的原子的杂化轨道类型属于sp杂化的是( )
A．H2O
B．NH3
C．C6H6 D．C2H2
解析：选D H2O中O、NH3中N价层电子对数均为4，均采取sp3杂化，C6H6分子为平面形分子，C采取sp2杂化，C2H2分子中含有两个π键，C采取sp杂化。
2．下列分子的空间构型可用sp2杂化轨道来解释的是( )
①BF3②CH2===CH2③④CHCH
⑤NH3⑥CH4
A．①②③ B．①⑤⑥
C．②③④ D．③⑤⑥
解析：选A ①BF3是平面三角形分子，且B—F键夹角为120°；
②CH2===CH2是平面形分子，其中碳原子以sp2杂化，未杂化的2p轨道形成π键；
③中碳原子以sp2杂化，未杂化的2p轨道形成特殊的π键；
④CHCH为直线形分子，其中碳原子为sp杂化；
⑤NH3是三角锥形分子，中心原子氮原子为sp3杂化；
⑥CH4是正四面体形分子，中心碳原子为sp3杂化。
3．三氯化磷分子中的中心原子以sp3杂化，下列有关叙述正确的是( )
①3个P—Cl键长、键角均相等
②空间构型为平面三角形
③空间构型为正四面体
④空间构型为三角锥形
A．①② B．②③ C．③④ D．①④
解析：选D PCl3中P以sp3杂化，有一对孤对电子，结构类似于NH3分子，3个P—Cl键长、键角均相等，空间构型为三角锥形。
4．下列关于配位化合物的叙述中，不正确的是( )
A．配位化合物中必定存在配位键 .
. B．配位化合物中只有配位键
C．[Fe(SCN)6]3－中的Fe3＋提供空轨道，SCN－中的硫原子提供孤电子对形成配位键
D．许多过渡元素的离子(如Cu2＋、Ag＋等)和某些主族元素的离子或分子(如NH3、H＋等)都能形成配合物
解析：选B 配位化合物中一定含有配位键，但也可能含有离子键等其他化学键，A正确，B错误；Fe3＋、Cu2＋、Ag＋等过渡元素的离子有空轨道，可形成配合物；NH3中的氮原子、SCN－中的硫原子等有孤电子对，H＋有空轨道，也可以形成配合物，C、D均正确。
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 第二章 分子结构与性质 2.2.2 杂化轨道理论
促敦市安顿阳光实验学校第2课时 杂化轨道理论与配合物理论简介
课时训练9 杂化轨道理论与配合物理论简介
基础夯实
一、杂化轨道理论
1.下列关于杂化轨道的叙述正确的是( )
A.杂化轨道可用于形成σ键,也可用于形成π键
B.杂化轨道可用来容纳未参与成键的孤电子对
C.NH3中N原子的sp3杂化轨道是由N原子的3个p轨道与H原子的s轨道杂化而成的
D.在乙烯分子中,1个碳原子的3个sp2杂化轨道与3个氢原子的s轨道重叠形成3个C—H σ键
解析:杂化轨道只用于形成σ键,或用来容纳未参与成键的孤电子对,不能用来形成π键,故B项正确,A项不正确;NH3中N原子的sp3杂化轨道是由N原子的1个s轨道和3个p轨道杂化而成的,C项不正确;乙烯分子中的C原子采用sp2杂化,1个碳原子中的2个sp2杂化轨道与2个氢原子的s轨道重叠形成2个C—H σ键,剩下的1个sp2杂化轨道与另一个碳原子的sp2杂化轨道重叠形成1个C—C σ键,D项不正确。
答案:B
2.对H3O+的说法正确的是( )
A.O原子采取sp2杂化 B.O原子采取sp3杂化
C.离子中无配位键 D.离子中配体为O原子 解析:H3O+的中心原子的价层电子对数是4,采取的是sp3杂化,H2O和H+之间形成配位键。
答案:B
3.下列烃分子中,每个碳原子的杂化轨道数最多的是( )
A.C6H6 B.C2H6 C.C2H4 D.C2H2
解析:苯分子和乙烯分子中的C原子都是采取sp2杂化,生成3个杂化轨道;乙烷分子中的C原子采取sp3杂化,生成4个杂化轨道;乙炔分子的C原子采取sp杂化,生成2个杂化轨道。
答案:B
4.鲍林被认为是20对化学影响最大的人之一,他也是两位获得诺贝尔奖不同奖项的人之一。杂化轨道是鲍林为了解释分子的立体构型提出的,下列对sp3、sp2、sp杂化轨道的夹角的比较,得出结论正确的是( )
A.sp杂化轨道的夹角最大
B.sp2杂化轨道的夹角最大
高中化学第2章分子的立体构型(第2课时)杂化轨道理论、配合物理论习题 新人教版选修3
杂化轨道理论、配合物理论
一、选择题
1．下列分子的中心原子是sp2杂化的是导学号 09440309( )
A．PBr3 B．CH4
C．H2O D．BF3
答案：D
解析：杂化轨道数＝中心原子的孤电子对的对数＋中心原子的σ键个数，A、B、C采用的都是sp3杂化。
2．(双选)下列各组离子中，中心原子的杂化轨道类型相同的是导学号 09440310( )
A．NO－3、ClO－3 B．SO2－3、CO2－3
C．NH＋4、PH＋4 D．SO2－3、SO2－4
答案：CD
解析：可以由VSEPR模型来判断离子的立体构型，再判断杂化轨道类型。NO－3中N原子上无孤电子对[12(5＋1－3×2)＝0]，ClO－3中Cl原子上孤电子对数为1[12(7＋1－3×2)＝1]，分别为平面三角形和三角锥形，N、Cl原子采取sp2和sp3杂化。同理，SO2－3中S原子上孤电子对数为1、CO2－3中C原子上无孤电子对，S、C原子分别采取sp3、sp2杂化。因此，SO2－3、SO2－4中S原子均为sp3杂化。
3．用过量硝酸银溶液处理0.01 mol氯化铬水溶液，产生0.02 mol AgCl沉淀，则此氯化铬最可能是导学号 09440311( )
A．[Cr(H2O)6]Cl3 B．[Cr(H2O)5Cl]Cl2·H2O
C．[Cr(H2O)4Cl2]Cl·2H2O D．[Cr(H2O)3Cl3]·3H2O
答案：B
解析：0.01 mol氯化铬能生成0.02 mol AgCl沉淀，说明1 mol配合物的外界含有2mol
Cl－。
4．由配位键形成的离子[Pt(NH3)6]2＋和[PtCl4]2－中，中心原子铂的化合价是导学号 09440312( )
A．都是＋8 B．都是＋6
C．都是＋4 D．都是＋2
答案：D
解析：NH3是中性配位体，Cl－带一个单位的负电荷，所以配离子[Pt(NH3)6]2＋和[PtCl4]2－中，中心原子铂的化合价都是＋2。
高中化学人教版选修3教案：杂化轨道理论简介+配合物理论简介 Word版含答案
第1页 共11页 第2课时 杂化轨道理论简介
配合物理论简介
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)
杂 化 轨 道 理
论 简 介
[基础·初探]
1．用杂化轨道理论解释甲烷分子的形成
在形成CH4分子时，碳原子的一个2s轨道和三个2p轨道发生混杂，形成四个能量相等的sp3杂化轨道。四个sp3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。
可表示为
2．杂化轨道的类型与分子立体构型的关系
杂化类型 sp sp2 sp3
参与杂化的原
子轨道及数目 ns 1 1 1
np 1 2 3
杂化轨道数目 2 3 4
杂化轨道间的夹角 180° 120° 109°28′
第2页 共11页 杂化轨道示意图
立体构型 直线形 平面三角形 正四面体形
实例 BeCl2、CO2、CS2 BCl3、BF3、BBr3 CF4、SiCl4、SiH4
[探究·升华]
[思考探究]
在形成多原子分子时，中心原子价电子层上的某些能量相近的原子轨道发生混杂，重新组合成一组新的轨道的过程，叫做轨道的杂化。双原子分子中，不存在杂化过程。例如sp杂化、sp2杂化的过程如下：
问题思考：
(1)观察上述杂化过程，分析原子轨道杂化后，数量和能量有什么变化？
【提示】 杂化轨道与参与杂化的原子轨道数目相同，但能量不同。s轨道与p轨道的能量不同，杂化后，形成的一组杂化轨道能量相同。
(2)2s轨道与3p轨道能否形成sp2杂化轨道？
【提示】 不能。只有能量相近的原子轨道才能形成杂化轨道。2s与3p不在同一能级，能量相差较大。
(3)用杂化轨道理论解释NH3、H2O的立体构型？
【提示】 NH3分子中N原子的价电子排布式为2s22p3。1个2s轨道和3个2p经杂化后形成4个sp3杂化轨道，其中3个杂化轨道中各有1个未成对电子，分别与H原子的1s轨道形成共价键，另1个杂化轨道中是成对电子，不与H原子形成共价键，sp3杂化轨道为正四面体形，但由于孤电子对的排斥作用，使3个N—H键的键角变小，成为三角锥形的立体构型。
第二章 第二节 第2课时 杂化轨道理论(教师版)
只要学不死就往死里学
第 1 页 共 8 页 第2课时 杂化轨道理论
一、杂化轨道理论简介
1．杂化轨道及其特点
2．用杂化轨道理论解释甲烷分子的形成
在形成CH4分子时，碳原子的一个2s轨道和三个2p轨道发生混杂，形成四个能量相等的sp3杂化轨道。四个sp3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。
碳原子的sp3杂化可表示如下：
3．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
判断正误
(1)所有的原子轨道都参与杂化( ) (2)杂化轨道能量集中，有利于牢固成键( )
(3)杂化轨道与参与杂化的原子轨道的数目相同，但能量不同( )
(4)第ⅠA族元素成键时不可能有杂化轨道( ) (5)杂化轨道既可能形成σ键，也可能形成π键( )
(6)孤电子对不可能参加杂化( ) (7)s轨道和p轨道杂化可能有sp4出现( )
答案 (1)× (2)√ (3)√ (4)√ (5)× (6)× (7)×
应用体验
下列有关sp2杂化轨道的说法正确的是______(填序号)。
①由同一能层上的s轨道与p轨道杂化而成 ②共有3个能量相同的杂化轨道
③每个sp2杂化轨道中s能级成分占三分之二 ④sp2杂化轨道最多可形成2个σ键
答案 ①② 解析 同一能层上s轨道与p轨道的能量差异不是很大，相互杂化的轨道的能量差异也不能过大，①正确；同种类型的杂化轨道能量相同，②正确；sp2杂化轨道是由一个s轨道与2个p轨道杂化而成的，③不正确；sp2杂化轨道最多可形成3个σ键，④不正确。 只要学不死就往死里学
第 2 页 共 8 页 归纳总结
杂化轨道理论的要点
(1)原子形成分子时，通常存在激发、杂化和轨道重叠等过程。发生轨道杂化的原子一定是中心原子。
人教版高中化学选修3物质结构与性质课时规范练 第二章 第二节 第二课时 杂化轨道理论 配合物理论
第1页 共15页 第二课时 杂化轨道理论 配合物理论
课后篇素养形成
A组 定向巩固
定向巩固一、杂化轨道理论
1.下列分子中的中心原子采取sp2杂化的是( )
A.C3H8 B.CO2 C.BeCl2 D.SO3
解析丙烷中的碳原子类似于甲烷中碳原子,采取sp3杂化;CO2分子中碳原子采取sp杂化;氯化铍分子中铍原子采取sp杂化;三氧化硫分子中S原子采取sp2杂化。
答案D
2.在乙烯分子中有5个σ键、1个π键,它们分别是( )
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之间是未参加杂化的2p轨道形成的π键 第2页 共15页 解析乙烯分子中的两个碳原子都是采取sp2杂化,C—H键是碳原子的杂化轨道与氢原子的s轨道形成的σ键,CC键中一个是sp2杂化轨道形成的σ键,另一个是未杂化的2p轨道形成的π键。
答案A
3.下列推断不正确的是( )
A.BF3为平面三角形分子
B.NH4+的电子式为[H∶∶H]+
C.CH4分子中的4个C—H键都是氢原子的1s轨道与碳原子的2p轨道形成的s-p σ键
D.CH4分子中的碳原子以4个sp3杂化轨道分别与4个氢原子的1s轨道重叠,形成4个C—H σ键
解析BF3为平面三角形;NH4+为正四面体形;CH4中碳原子的1个2s轨道与3个2p轨道形成4个sp3杂化轨道,然后与氢原子的1s轨道重叠,形成4个σ键。
答案C
4.下列说法正确的是( )
A.凡是中心原子采取sp3杂化的分子,其立体构型都是正四面体形 第3页 共15页 B.在SCl2中,中心原子S采取sp杂化轨道成键
C.杂化轨道只用于形成σ键或用于容纳未参与成键的孤电子对
D.凡AB3型的共价化合物,其中心原子A均采用sp3杂化形式成键
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
高中化学第二章分子结构与性质2.2分子的立体构型第2课时分子的立体构型2新人教版选修30605164.doc
第二章 分子结构与性质 第二节 分子的立体构型
第2课时 分子的立体构型（2）
知识归纳
一、杂化轨道理论简介
1．杂化轨道理论
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构型提出的。
（1）轨道的杂化
在形成多原子分子时，中心原子价电子层上的某些_____________________发生混杂，重新组合成一组新的轨道的过程。
注意：双原子分子中不存在杂化过程。
（2）杂化轨道
杂化后形成的新的能量相同的一组原子轨道，叫做杂化原子轨道，简称杂化轨道。
2．杂化轨道的类型
（1）sp3杂化
sp3杂化轨道是由1个s轨道和3个p轨道杂化而得。sp3杂化轨道间的夹角是________，立体构型为正四面体形。如图1所示。
图1
CH4分子的形成过程：碳原子2s轨道中1个电子吸收能量跃迁到2p空轨道上，这个过程称为激发，但此时各个轨道的能量并不完全相同。于是1个2s轨道和3个2p轨道混杂起来，形成能量相等、成分相同的4个sp3杂化轨道(其中每个杂化轨道中s成分占1/4，p成分占3/4)，如图2所示。
图2 CH4分子中碳原子的杂化
4个sp3杂化轨道上的电子间相互排斥，使4个杂化轨道指向空间距离最远的正四面体的4个顶点，碳原子以4个sp3杂化轨道分别与4个氢原子的1s轨道形成4个C—H σ键，从而形成CH4分子。由于4个C—H键完全相同，所以形成的CH4分子为正四面体形，键角是109°28'，如图3所示。
图3
（2）sp2杂化
sp2杂化轨道是由1个s轨道和两个p轨道混杂而成的。sp2杂化轨道间的夹角是_______，呈平面三角形(如图4所示)。
图4 sp2杂化
BF3分子的形成过程：硼原子的电子排布式为1s22s221px，硼原子的1个2s电子激发到1个空的2p轨道中，使硼原子的电子排布式为1s22s121px21py。硼原子的2s轨道和两个2p轨道混杂成3个sp2杂化轨道，硼原子的3个sp2杂化轨道分别与3个氟原子的各1个2p轨道重叠形成3个sp2−p σ键，由于3个sp2杂化轨道在同一平面上，而且夹角为120°，所以BF3分子具有平面三角形结构(如图5所示)。
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