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2017-2018学年高中化学 2.2 共价键与分子的空间构型 第一课时同课异构课件 鲁科版选修3(共29张PPT)

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第1课时 典型分子的空间构型 一、甲烷分子的空间构型 【合作探究一】 通过分析甲烷分子的正四面体构型的形成过程,小组 讨论下列问题,并请小组代表发表看法。 1、通过观察示意图描述碳原子杂化的过程,以及杂化 前后轨道能量的大小比较。 2、杂化后轨道的空间构型为什么是正四面体? 3、通过观察示意图描述各个键的形成过程及键的类型。 问1、通过观察此示意图,描述碳原子的杂化过程以及 杂化前后轨道能量的大小比较。 轨道排布式: 碳原子杂化过程 杂化前后轨道的比较 能量 杂 化 前 杂 化 后 p轨道稍大于s轨道,但是在同一能级组 中,能量接* 杂化轨道的能量处于s与p轨道之间, 4个轨道能量相等 杂化及杂化轨道:在外界化学环境影响下,原子内部能 量相*的原子轨道重新组合的过程就叫做原子轨道的杂 化,组合后形成的一组新的原子轨道,叫做杂化原子轨 道,简称杂化轨道。 总结一:sp3杂化的要点 杂化类型 参与杂化的原子轨道 杂化后的轨道及数目 未参与杂化的价电子层轨道 sp3 1个s + 3个p 4个sp3杂化轨道 无 1090 28’ 正四面体 杂化轨道间夹角 空间构型 共价键类型与数量 问2、通过观察示意图,描述甲烷中共价键的形成过程 4 1s + H C → sp3 CH4 总结一:sp3杂化的要点 3 s轨道与 sp 个 杂化类型 四个H原子分别以4 C原子上的四个sp3杂化轨道相 1个s + 3个p 参与杂化的原子轨道 互重叠后,形成了四个性质、 能量和键角都完全相同的 s3杂化轨道 4 个 sp 杂化后的轨道及数目 sp3的σ键。 未参与杂化的价电子层轨道 无 1090 28’ 正四面体 4个s-sp3 σ键 杂化轨道间夹角 空间构型 共价键类型与数量 总结一:sp3杂化的要点 问3、四个杂化轨道为什么采取四 sp3 面体构型,即4个轨道的伸展方向 1个s + 3个p 参与杂化的原子轨道 分别指向正四面体的4个顶点?而 不是形成*面四边形等构型呢?通 4个sp3杂化轨道 杂化后的轨道及数目 过观察示意图回答。 杂化类型 未参与杂化的价电子层轨道 无 1090 28’ 正四面体 4个s-sp3 σ键 杂化轨道间夹角 空间构型 共价键类型与数量 3 sp 【问题探究一 杂 】 3、杂化后轨道的空间构型为什么是正四面体,化 夹角是109.50? 轨 道 的 空 间 取 向 示 意 图 一、甲烷分子的空间构型与杂化轨道理论 总结一:sp3杂化的要点 杂化类型 参与杂化的原子轨道 杂化后的轨道及数目 未参与杂化的价电子层轨道 为了使四个杂化轨道在空间 1个s + 3个p 尽可能远离,使轨道间的排 斥最小,体系最稳定, 4个杂 3 4个sp 杂化轨道 化轨道的伸展方向分别指向 正四面体的四个顶点,轨道 无 0 间夹角为109 28’ 。 1090 28’ 正四面体 4个s-sp3 σ键 sp3 杂化轨道间夹角 空间构型 共价键类型与数量 杂化类 型 sp3 sp2 sp1 杂化轨 空间构型 道数目 4 3 正四面体 *面三角形 参与杂化的原 子轨道 1s+3p 1s+2p 1s+1p 2 直线型 二、乙烯、乙炔分子的空间构型 【合作探究二】 通过分析乙烯、乙炔分子的形成过程,小组讨论 下列问题,并请小组代表发表看法。 1、两分子的结构式、空间构型,并标出键角。 2、通过观察示意图描述碳原子的杂化过程。 3、通过观察示意图描述各个键的形成过程及键的 类型。 问1、观察示意图,描述碳原子的杂化过程 SP2杂化过程 SP1杂化过程 问2:乙烯分子中碳原子的杂化,描述各个轨道空间位置关系. 乙烯中的C在轨道杂化时,有一个P轨道未参与 杂化,只是C的2s与两个2p轨道发生杂化,形成三 个相同的sp2杂化轨道,三个sp2杂化轨道分别指向* 面三角形的三个顶点,杂化轨道间夹角为120°。未 杂化p轨道垂直于sp2杂化轨道所在的*面。 问2:乙炔分子中碳原子的杂化,描述各轨道空间位置关系 乙炔中的C在轨道杂化时,有两个P轨道未参与杂化, 只是C的2s与1个2p轨道发生杂化,形成2个相同 的sp1杂化轨道,2个sp1杂化轨道夹角为180°.未 杂化2个p轨道彼此垂直于sp1杂化轨道. 总结二:总结sp1、 sp2杂化要点 杂化类型 参与杂化的 原子轨道 未参与杂化的价 电子层轨道 sp1 1个s + 1个p 2个p轨道 sp2 1个s + 2个p 1个p轨道 杂化后的轨 道及数目 2个sp杂化轨道 1800 3个sp2杂化轨道 1200 杂化轨道间 夹角 空间构型 直线 正三角形 共价键类型 与数量 问3:乙烯分子中各个键的形成过程及键的类型。 注意:在形成共价键时,优先形成“头碰头”式的? 键,在此基 础上才能形成“肩并肩”式的?键。 两个碳原子的sp2杂化轨道沿各自对称轴形成 sp2-sp2? 键,另两个sp2杂化轨道分别与两个氢原 子的1s轨道重叠形成两个sp2-s?键,两个pz轨道分 别从侧面相互重叠,形成P-P?键,形成乙烯分子。 总结二:总结sp1、 sp2杂化要点 杂化类型 sp1 1个s + 1个p 2个p轨道 2个sp杂化轨道 sp2 1个s + 2个p 1个p轨道 3个sp2杂化轨道 1200 正三角形 5个σ键 1个p-p?键 参与杂化的 原子轨道 未参与杂化的价 电子层轨道 杂化后的轨 道及数目 杂化轨道间 夹角 空间构型 共价键类型 与数量 1800 直线 问3:乙炔分子中各个键的形成过程及键的类型 。 两个碳原子的sp1杂化轨道沿各自对称轴形成sp1-sp1? 键,另2个sp1杂化轨道与2个氢原子的1s轨道重叠形成2 个sp1-s?键,两个p轨道分别从侧面相互重叠,形成2个 P-P?键,形成乙炔分子。 总结二:总结sp1、 sp2杂化



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