分子的空间构型 教学案
【学习目标】
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;
【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
【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
【课时安排】1课时
【教学过程】
〖你知道吗〗1、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?
2、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)
基本要点:
①.成键时能级相近的价电子轨道混合杂化,形成新的价电子轨道—杂化轨道。
②.杂化前后轨道数目不变。
③.杂化后轨道伸展方向,形状发生改变。
1、CH4 —— sp3杂化
轨道排布式:
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。
2、BF3 —— sp2杂化型
用轨道排布式表示B原子采取sp2杂化轨道成键的形成过程:
电子云示意图:
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:
【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
例2:试用杂化轨理论解释石墨、苯的结构
石墨晶体
4.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 SP SP2 SP3
参与杂化的原子轨道
杂化轨道数
杂化轨道间夹角
空间构型
实 例
二、确定分子空间构型的简易方法