2019_2020学年高中化学第2章第2节第2课时杂化轨道理论、配合物理论教案新人教版选修3

由天下分享时间：2024/9/14 3:16:32 加入收藏我要投稿点赞

第2课时杂化轨道理论、配合物理论

目标与素养：1.了解杂化轨道理论、杂化类型对立体构型的解释及判断。(微观探析与模型认知)2.了解配位键的特点及形成，了解配合物的理论及其成键特征。(微观探析与科学探究)

一、杂化轨道理论简介 1．轨道的杂化

在外界条件影响下，原子内部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。

2．杂化轨道理论解释CH4的正四面体结构

C与H形成CH4时，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轨道发生混杂，形成能量相等、成分相同的4个sp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1所示；4个sp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sp_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，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2所示。

图1 CH4分子中碳原子的杂化图2

3．杂化轨道类型与VSEPR模型的关系

杂化类型参与杂化的原子轨道及数目杂化轨道的数目杂化轨道间的夹角 VSEPR模型 sp 1个s轨道 1个p轨道 2 180° 直线形 sp 1个s轨道 2个p轨道 3 120° 平面三角形 2sp 1个s轨道 3个p轨道 4 109°28′ 四面体形 34.杂化轨道与共价键类型的关系杂化轨道只能用于形成σ键或用来容纳未参与成键的孤电子对，不能形成π键；未参与杂化的p轨道可用于形成π键。

H2O分子中心原子是什么类型杂化？杂化轨道的作用是什么？

[答案] sp杂化，sp杂化轨道形成2个σ键，两个sp杂化轨道分别容纳一对孤电子对。二、配合物理论简介 1．配位键

(1)配位键是一类“电子对给予-接受键”，是特殊的共价键。

(2)表示方法：配位键可以用A→B来表示，其中A提供孤电子对，B接受孤电子对。

如：

2．配位化合物

(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，简称配合物。

(2)配合物的形成举例实验操作实验现象滴加氨水后，试管中首先出现蓝色沉淀，氨水过量后沉淀逐渐溶解，形成深蓝色溶液，滴加乙醇后析出深蓝色晶体溶液颜色变红 (3)其他配离子[Ag(NH3)2]，[Zn(NH3)4]等。

1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)

(1)sp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sp杂化轨道( ) (2)杂化轨道可用于形成σ键和π键( ) (3)含有配位键的化合物一定是配位化合物( ) (4)在[Cu(NH3)4]中NH3为配体，N为配位原子( ) [答案] (1)× (2)× (3)× (4)√ 2．s轨道和p轨道杂化的类型不可能有( ) A．sp杂化 C．sp杂化

2＋

＋2＋2＋有关离子方程式 Cu＋2NH3·H2O===Cu(OH)2↓＋2NH4， Cu(OH)2＋4NH3===[Cu(NH3)4]＋2OH，乙醇2＋2－[Cu(NH3)4]＋SO4＋H2O=====[Cu(NH3)4]SO4·H2O↓ 3＋－2＋－＋Fe＋3SCN===Fe(SCN)3 B．sp杂化 D．sp杂化

[答案] D

3．下列分子或离子的中心原子轨道杂化类型是什么？ (1)CO2________；(2)H2S________；(3)SO2________； (4)CO3________；(5)NH4________。

[答案] (1)sp (2)sp (3)sp (4)sp (5)sp

2－

＋

杂化轨道类型判断

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。

1．杂化轨道的4点认识

(1)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(ns，np)发生杂化，双原子分子中不存在杂化过程。

(2)杂化过程中，原子轨道总数不变，即杂化轨道的数目与参与杂化的原子轨道数目相等。 (3)杂化过程中，轨道的形状发生变化，但杂化轨道的形状相同，能量相等。

(4)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，且杂化轨道之间要满足最小排斥原理。

2．杂化轨道类型的判断