高中化学 选修三第二章第二节 分子的立体构型6页

《选修三第二章第二节 分子的立体构型》导学案（第 2 课时）
学习时间 2011 — 2012 学年上学期 周
【课标要求】知识与技能要求：
1.认识杂化轨道理论的要点 2.进一步了解有机化合物中碳的成
键特征
3.能根据杂化轨道理论判断简单分子或离子的构型
【回顾与思考】1.共价键类型：σ、π键，价层电子对互斥模型。
2. 我们已经知道，甲烷分子呈正四面体形结构，它的 4个 C--H
键的键长相同，H—C--H 的键角为 109～28°。按照我们已经学过的价键理论，
甲烷的 4 个 C--H 单键都应该是π键，然而，碳原子的 4 个价层原子轨道是 3 个
相互垂直的 2p 轨道和 1 个球形的 2s 轨道，用它们跟 4 个氢原子的 ls 原子轨道
重叠，不可能得到四面体构型的甲烷分子。为什么？
【阅读与归纳】阅读教材 P39及图 2-16
【小结】杂化轨道理论的简述
1.杂化轨道理论认为：在形成分子时，通常存在激发、杂化、轨道重叠等过程。
但应注意，原子轨道的杂化，只有在形成分子的过程中才会发生，而孤立的原子
是不可能发生杂化的。同时只有能量相近的原子轨道(如 2s,2p 等)才能发生杂化，
而 1s 轨道与 2p 轨道由于能量相差较大，它是不能发生杂化的。
2.杂化轨道成键时，要满足化学键间最小排斥原理，键与键间排斥力大小决定于
键的方向，即决定于杂化轨道间的夹角。由于键角越大化学键之间的排斥力越小，
对 sp 杂化来说，当键角为 180°时，其排斥力最小，所以 sp 杂化轨道成键时分子
呈直线形；对 sp2 杂化来说，当键角为 120°时，其排斥力最小，所以 sp2 杂化轨
道成键时，分子呈平面三角形。由于杂化轨道类型不同，杂化轨道夹角也不相同，
其成键时键角也就不相同，故杂化轨道的类型与分子的空间构型有关。
3.杂化轨道的数目与组成杂化轨道的各原子轨道的数目相等。
四、ABm 型杂化类型的判断
1.公式: 电子对数 n＝
1
2
(中心原子的价电子数＋配位原子的成键电子数±电荷数)
2.根据 n 值判断杂化类型
一般有如下规律：
当 n＝2，sp 杂化；n＝3，sp2杂化；n＝4， sp3杂化。
例如：SO2 n＝
1
2
(6＋0)＝3 sp2杂化 NO－3  n＝
1
2
(5＋1)＝3 sp2杂化

NH3 n＝
1
2
(5＋3)＝4 sp3杂化
注意  ①当上述公式中电荷数为正值时取“－”，电荷数为负值时取“＋”。
②当配位原子为氧原子或硫原子时，成键电子数为零。
【典例解悟】
根据价层电子对互斥理论及原子的杂化理论判断 NF3 分子的空间构型和中心原
子的杂化方式为（ ）
A.直线形 sp 杂化  B．三角形 sp2杂化 C.三角锥形 sp2杂化 D．三角锥
形 sp3杂化
【对点练习】
1.用杂化轨道理论解释 CH4分子的形成过程。
2.为了满足生成 BF3和 BeCl2的要求，B 和 Be 原子的价电子排布应如何改变？用
轨道式表示 B、Be 原子的价电子结构的改变。
3．指出下列化合物可能采取的杂化类型，并预测其分子的几何构型：
(1)BeH2；(2)BBr3；(3)SiH4；(4)PH3。
4．如下图，请用杂化轨道理论分析乙烯和乙炔分子的成键情况。
乙烯和乙炔的结构示意图
【课后作业】
1．下列分子中划横线的原子的杂化轨道类型属于 sp 杂化的是(  )
A．CH4     B．C2H4    C．C2H2    D．NH3
2．有关苯分子说法不正确的是(  )
A．苯分子中 C 原子均以平面三角形方式成键，形成 120°的三个平面三角形
轨道，故为正六边形的碳环
B．每个碳原子还有 1 个未参与杂化的 2p 轨道，垂直碳环平面，相互交盖，

形成共轭大 π 键
C．大 π 键中 6 个电子被 6 个 C 原子共用，故称为中心 6 电子大 π 键
D．苯分子中共有 6 个原子共面，6 个碳碳键完全相同
3．下列物质分子中的氢原子不在同一平面上的有(  )
A．C2H2 B．C2H4 C．C2H6 D．C6H6
4．下列分子中，空间结构为平面三角形的是(  )
A．HgCl2 B．BF3 C．SiCl4 D．SF6
5．OF2分子的中心...