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第一单元 分子构型与物质的性质
第一课时 分子的空间构型
【学习目标】w.w.w.k.s.5.u.c.o.m
1.理解杂化轨道理论的主要内容，掌握三种主要的杂化轨道类型； 2.学会用杂化轨道原理解释常见分子的成键情况与空间构型； 3.掌握价层电子对互斥理论，知道确定分子空间构型的简易方法； 4.了解等电子原理及其应用。
【学习重点】杂化轨道理论、价层电子对互斥理论、分子空间构型的简易方法、等电子原理 【学习难点】杂化轨道理论、价层电子对互斥理论 【学习方法】讲解法、归纳法 【教学过程】
〖你知道吗〗
1.O原子与H原子结合形成的分子为什么是H2O，而不是H3O或H4O？
2.C原子与H原子结合形成的分子为什么是CH4，而不是CH2？CH4分子为什么具有正四面体结构？
3.为什么H2O分子是“V”型.键角是104.5°，而不是“直线型”或键角是“90°”？
一、杂化轨道理论（1931年，美国化学家鲍林L.Pauling提出） 1. CH4 —— sp杂化 轨道排布式：
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电子云示意图：
（1）能量相近的原子轨道才能参与杂化；
（2）杂化后的轨道一头大，一头小，电子云密度大的一端与成键原子的原子轨道沿键轴方向
重叠，形成σ键；由于杂化后原子轨道重叠更大，形成的共价键比原有原子轨道形成的共价键稳定，所以C原子与H原子结合成稳定的CH4，而不是CH2。
（3）杂化轨道能量相同，成分相同，如：每个sp杂化轨道占有 个s轨道、 个p轨
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道；w.w.w.k.s.5.u.c.o.m
（4）杂化轨道总数等参与杂化的原子轨道数目之和，如 个s轨道和 个p轨道杂化成 个
sp杂化轨道
（5）正四面体结构的分子或离子的中心原子，一般采取sp杂化轨道形式形成化学键，如CCl4、．．
NH4等，原子晶体金刚石、晶体硅、SiO2等中C和Si也采取sp杂化形式，轨道间夹角为 。
2. BF3 —— sp杂化型
用轨道排布式表示B原子采取sp杂化轨道成键的形成过程：
电子云示意图：
（1）每个sp杂化轨道占有 个s轨道、 个p轨道； （2）sp杂化轨道呈 型，轨道间夹角为 ； （3）中心原子通过sp杂化轨道成键的分子有 、 等。
〖思考、讨论〗
根据现代价键理论即“电子配对理论”，Be原子外围电子排布式为2s，电子已配对不能形成共价键，但气态BeCl2分子却能稳定存在，为什么？ 3. 气态BeCl2—— sp杂化型
用轨道排布式表示Be原子采取sp杂化轨道成键的形成过程：
电子云示意图：
（1）每个sp杂化轨道占有 个s轨道、 个p轨道； （2）sp杂化轨道呈 型，轨道间夹角为 ； （3）中心原子通过sp杂化轨道成键的分子有 、 等。 〖思考〗为何不能形成气态BeCl4分子？
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【例题选讲】
例1. 根据乙烯、乙炔分子的结构，试用杂化轨道理论分析乙烯和乙炔分子的成键情况。
例2：试用杂化轨理论解释石墨、苯的结构
w.w.w.k.s.5.u.c.o.m
小结：请填写下表
表1 杂化轨道类型与杂化轨道空间构型 ．．．．杂化类型 轨道成分 sp 轨道空间构型 轨道间夹角 相关实例 sp 2 sp 3 *dsp或 3spd 3------ 三角双锥 90°、120° PCl5 *dsp或32spd 23------ 八面体 90°、180° SF6
〖思考、讨论〗NH3、H2O分子中键角分另为107°18′、104.5°，与109°28′相差不大，由此可推测，N、O原子的原子轨道可能采取何种类型杂化？原子轨道间夹角小于109°28′，可能说明了什么问题？
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