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者离子的构型。 2.能正确叙述配位键的概念及其形成条件，会分析配位化合物的形成及应用。
3．熟知几种常见的配离子：[Cu(H2O)4]2、[Cu(NH3)4]2、[Fe(SCN)n](3
＋
＋
＋
－n)＋
、[Ag(NH3)2]
等的颜色及性质。
杂化轨道理论简介
1．轨道的杂化与杂化轨道 (1)概念
①轨道的杂化：原子内部能量相近的原子轨道重新组合形成与原轨道数相等的一组新轨
道的过程。
②杂化轨道：杂化后形成的新的能量相同的一组原子轨道。 (2)杂化轨道类型
杂化类型 参与杂化的原子轨 道及数目 杂化轨道的数目 (3)杂化轨道的四点理解 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．杂化轨道类型与分子立体构型的关系
杂化类型 杂化轨道间的夹角 分子立体构型名称 sp 180° 直线形 sp2 120° 平面三角形 sp3 109°28′ 正四面体形 sp 1个s轨道和 1个p轨道 2 sp2 1个s轨道和 2个p轨道 3 sp3 1个s轨道和 3个p轨道 4 实例 CO2、C2H2 BF3、HCHO CH4、CCl4 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。
3．杂化轨道的立体构型与微粒的立体构型
下面为几种常见分子的杂化类型、VSEPR模型与分子构型的对应关系。
价层电子对数 杂化轨道数 杂化类型 CO2 2 2 sp CH2O 3 3 sp2 平面三角形 CH4 4 4 sp3 正四面体形 正四面体形 正四面体形
1．正误判断(正确的打“√”，错误的打“×”，并阐释错因或列举反例)。
语句描述 (1)杂化轨道与参与杂化的原子轨道的数目相同，但能量不同 (2)杂化轨道间的夹角与分子内的键角不一定相同 (3)凡是中心原子采取sp3杂化轨道成键的分子其立体构型都是正四面体形 (4)凡AB3型的共价化合物，其中心原子A均采用sp3杂化轨道成键 答案：(1)√ (2)√
(3)× 不一定，如CH3Cl，碳原子采取sp3杂化，但立体构型不是正四面体形
正误 阐释错因或列举反例 V形 SO2 3 3 sp2 平面三角形 平面三角形 NH3 4 4 sp3 四面体形 H2O 4 4 sp3 四面体形 杂化轨道立体构型 直线形 VSEPR模型 直线形 平面三角形 四面体形 四面体形 分子构型 直线形 平面三角形 三角锥形 V形 (4)× 不一定，如BF3分子中，B原子采取sp2杂化
2．已知：NCl3分子的立体构型为三角锥形，则氮原子的杂化方式是什么？ 答案：sp3。
3．已知：C2H4分子中的键角都约是120°，则碳原子的杂化方式是什么？ 答案：sp2。
题组一 杂化轨道类型及概念判断 1．下列说法正确的是( )
A．PCl3分子呈三角锥形，这是磷原子采取sp2杂化的结果
B．sp3杂化轨道是由任意的1个s轨道和3个p轨道混杂形成的4个新轨道 C．中心原子采取sp3杂化的分子，其立体构型可能是四面体形或三角锥形或V形 D．AB3型分子的立体构型必为平面三角形
解析：选C。PCl3分子的中心原子磷的价层电子对数＝σ键电子对数＋孤电子对数＝35－3×1＋＝4，因此PCl3分子中磷原子采取sp3杂化，A项错误。sp3杂化轨道是原子最外
2电子层上的s轨道和3个p轨道混杂形成的4个新轨道，B项错误。一般采取sp3杂化的分子，其立体构型呈四面体形，但如果有杂化轨道被中心原子上的孤电子对占据，则分子的立体构型会发生变化，如NH3、PCl3分子呈三角锥形，H2O分子呈V形，C项正确，D项错误。
2．(2019·瓦房店高级中学高二期中)有关杂化轨道的说法不正确的是( ) A．杂化前后的轨道数目不变，但轨道的形状发生了改变 B．sp3、sp2、sp杂化轨道的夹角分别为109°28′、120°、180° C．四面体形、三角锥形、V形分子的结构都可以用sp3杂化轨道解释 D．杂化轨道全部参与形成化学键
解析：选D。杂化轨道用于形成σ键或容纳未参与成键的孤电子对。 题组二 杂化轨道与分子构型
3．下列分子的立体构型可用sp2杂化轨道来解释的是( )
①BF3 ②CH2===CH2 ③⑤NH3 ⑥CH4
A．①②③ C．②③④
④CH≡CH
B．①⑤⑥ D．③⑤⑥
解析：选A。sp2杂化轨道形成夹角为120°的平面三角形，①BF3为平面三角形且B—F键夹角为120°；②C2H4中碳原子以sp2杂化，未杂化的2p轨道重叠形成π键；③与②相似；④乙炔中的碳原子为sp杂化，未杂化的2p轨道重叠形成π键；⑤NH3中的氮原子为sp3杂化；⑥CH4中的碳原子为sp3杂化。
4．(1)(2019·高考全国卷Ⅰ)乙二胺(H2NCH2CH2NH2)是一种有机化合物，分子中氮、碳的杂化类型分别是________、________。
(2)(2018·高考全国卷Ⅰ)LiAlH4是有机合成中常用的还原剂，LiAlH4中的阴离子立体构型是__________、中心原子的杂化形式为________。
(3)(2018·高考全国卷Ⅲ)《中华本草》等中医典籍中，记载了炉甘石(ZnCO3)入药，可用于治疗皮肤炎症或表面创伤。ZnCO3中，阴离子立体构型为__________，C原子的杂化形式为________。
解析：(1)乙二胺分子中，1个N原子形成3个单键，还有一对孤电子对，故N原子价层电子对数为4，N原子采取sp3杂化；1个C原子形成4个单键，没有孤电子对，价层电子对数为4，采取sp3杂化。(2)[AlH4]－中Al采用sp3杂化，呈正四面体结构。(3)CO23中碳
－
原子的价层电子对数为3，中心碳原子采取sp2杂化，故CO23的立体构型为平面三角形。
－
答案：(1)sp3 sp3 (2)正四面体 sp3 (3)平面三角形 sp2
判断中心原子杂化轨道类型的三方法
(1)根据杂化轨道数目判断
杂化轨道只能用于形成σ键或者用来容纳未参与成键的孤电子对，而两个原子之间只能形成一个σ键，故有下列关系：杂化轨道数目＝价层电子对数目＝σ键电子对数目＋中心原子的孤电子对数目，再由杂化轨道数目确定杂化类型。
杂化轨道数目 杂化类型 (2)根据杂化轨道的空间分布判断
①若杂化轨道在空间的分布为正四面体或三角锥形，则中心原子发生sp3杂化。 ②若杂化轨道在空间的分布呈平面三角形，则中心原子发生sp2杂化。 ③若杂化轨道在空间的分布呈直线形，则中心原子发生sp杂化。
2 sp 3 sp2 4 sp3 (3)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变化。
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接受孤电子对形成的共价键，即“电子对给予-接受键”，是一类特殊的共价键。
(2)表示方法：配位键可以用A→B来表示，其中A是提供孤电子对的原子，B是接受孤电子对的原子。
? ↓???例如：HO→Cu←OH? ↑??HO?
2
2
2
H2O
2＋
2.配位化合物
(1)概念：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)形成条件：①配体有孤电子对；②中心原子有空轨道。 (3)配合物的组成
一般中心原子(或离子)的配位数为2、4、6。 (4)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，滴加＋有关离子方程式 Cu2＋2NH3·H2O===Cu(OH)2↓＋2NH4， Cu(OH)2＋4NH3===[Cu(NH3)4]2＋2OH－＋＋，
2019-2020学年人教版化学选修三江苏专用学案：第二章 第二节 第2课时 杂化轨道理论简介 配合物理论简介
