2019-2020年高中化學(xué) 課題15 雜化軌道理論競賽講義.doc

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2019-2020年高中化學(xué) 課題15 雜化軌道理論競賽講義 學(xué)習(xí)目標(biāo)：1、知道雜化軌道理論； 2、雜化軌道的類型； 3、等性雜化與不等性雜化； 4、雜化軌道的類型與分子空間構(gòu)型。 學(xué)習(xí)過程： 1931年，鮑林在價鍵理論的基礎(chǔ)上提出。形成分子時由于原子之間存在互相影響，使若干不同類型能量相近的原子軌道混合起來，重新組合成一組新的軌道的過程叫雜化，所形成的新軌道叫做 一、雜化軌道。 具有了雜化軌道的中心原子的單電子與其他原子自旋相反的單電子形成共價鍵。 二、雜化軌道的類型： ①sp雜化。一個s軌道和一個p軌道進行sp雜化，組合成兩個sp雜化軌道，每個雜化軌道含有s和p的成分，兩個雜化軌道間的夾角為180，呈直線型。如BeCl2分子。 BeCl2分子形成過程示意圖 ②sp2雜化。一個s軌道和兩個p軌道雜化，每個雜化軌道都含有s和p的成分，雜化軌道間的夾角為120，呈平面三角形。如BF3分子。 ③sp3雜化。由一個s軌道和三個p軌道組合而成，每個雜化軌道含有s 和p的成分。雜化軌道間的夾角為10928’，空間構(gòu)型為四面體型。如CH4分子。 CH4分子的形成過程示意圖 除s-p雜化以外，還有d軌道參加的sp3d和 sp3d2雜化軌道等（如PCl5分子和SF6分子）。 PCl5分子和SF6分子的空間構(gòu)型 ④等性雜化與不等性雜化。 等性雜化：CH4分子中C原子采取sp3雜化，四個sp3雜化軌道全部用來與氫的1s軌道成鍵，每個雜化軌道都是等同的，具有完全相同的特性。 不等性雜化：由于孤對電子的存在而造成的各個雜化軌道不等同。如，形成H2O分子時，O原子也采取sp3 雜化，在四個sp3雜化軌道中，有兩個雜化軌道被兩對孤對電子所占據(jù)，剩下的兩個雜化軌道為兩個成單電子占據(jù)，與兩個H原子的1s軌道形成兩個共價單鍵。因此，H2O分子的空間構(gòu)型為V型結(jié)構(gòu)，同時由于占據(jù)兩個sp3雜 化軌道的兩對孤對電子之間排斥作用較大， 使兩個O－H鍵間的夾角不是10928’而是 104.5。同樣，NH3分子形成過程中，N原 子也采取sp3不等性雜化，由于N原子的一 對孤對電子占據(jù)了一個sp3 雜化軌道， NH3分子的空間構(gòu)型為三角錐型，N－H鍵 之間的夾角為10718。 H2O分子和NH3的空間構(gòu)型 雜化軌道理論小結(jié)： 原子在成鍵時狀態(tài)變化——價電子激發(fā)——成鍵原子軌道 “混雜”——重新組合成——形成雜化軌道。 雜化條件——軌道能級相近。 雜化前原子軌道數(shù)＝組合后雜化軌道數(shù)。形狀葫蘆形，一頭大，一頭小。 雜化軌道成鍵能力>原未雜化軌道的成鍵能力，形成的化學(xué)鍵鍵能大，生成的分子更穩(wěn)定。