高中化学 2.2.2《分子的立体结构》学案（新人教版选修3）

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1、第二节分子的立体结构第二课时【学习目标】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【学习过程】【课前预习】1.杂化轨道理论是一种价键理论，是为了解释分子的立体结构提出的。2.杂化及杂化轨道：叫做杂化，称为杂化轨道。【知识梳理】1.甲烷分子中，C的价电子是，C原子的4个价层原子轨道是3个相互垂直的和1个球形的；H的价电子是，用C原子的4个价层原子轨道跟4个H原子的1s球形原子轨道重叠，它们形成的四个C－H键应该（填“一样”或“不一样”，下同），而实际

2、上，甲烷中四个C－H键是　　　　　　　，为了解决这一矛盾,提出了杂化轨道理论。2.当C原子和4个H原子形成甲烷分子时，C原子的　轨道和3个轨道就会发生混杂，混杂时保持轨道总数不变，得到四个相同的轨道，称为杂化，夹角是。3.杂化后形成的都是键（填σ或π）。sp杂化由轨道和轨道杂化而成，得到条夹角为的形轨道。sp2杂化由轨道和轨道杂化而成，得到条夹角为的形轨道。【总结评价】：引导学生分析、归纳、总结多原子分子立体结构的判断规律，完成下表。化学式中心原子孤对电子对数杂化轨道数杂化轨道类型分子结构CH4C2H4BF3CH2

3、OC2H2【典题解悟】例1.有关苯分子中的化学键描述正确的是()A.每个碳原子的sp2杂化轨道中的其中一个形成大π键B.每个碳原子的未参加杂化的2p轨道形成大π键C.碳原子的三个sp2杂化轨道与其它形成三个σ键D.碳原子的未参加杂化的2p轨道与其它形成σ键解析：苯分子中每个碳原子中的三个sp2杂化轨道分别与两个碳原子和一个氢原子形成σ键.同时每个碳原子还有一个未参加杂化的2p轨道,他们均有一个未成对电子.这些2p轨道相互平行,以“肩并肩”方式相互重叠,形成一个多电子的大∏键.答案：BC例2：在乙烯分子中有5个σ键、

4、一个π键，它们分别是（）A．sp2杂化轨道形成σ键、未杂化的2p轨道形成π键B．sp2杂化轨道形成π键、未杂化的2p轨道形成σ键C．C-H之间是sp2形成的σ键，C-C之间是未参加杂化的2p轨道形成的π键D．C-C之间是sp2形成的σ键，C-H之间是未参加杂化的2p轨道形成的π键解析：乙烯分子结构式为，六个原子位于同一平面，键角为120°，分子的中心原子C形成的都是sp2杂化轨道。每个C原子都用1个sp2杂化轨道与H原子形成一个s键，两个C原子间用各自的另一个sp2杂化轨道形成C—Cs键，C原子中未用于杂化的一个2

5、p轨道分别与另一个C原子的2p轨道形成一个p键。答案：C【当堂检测】1.下列分子中心原子是sp2杂化的是（）APBr3BCH4CBF3DH2O2.关于原子轨道的说法正确的是（）A凡是中心原子采取sp3杂化轨道成键的分子其几何构型都是正四面体BCH4分子中的sp3杂化轨道是由4个H原子的1s轨道和C原子的2p轨道混合起来而形成的Csp3杂化轨道是由同一个原子中能量相近的s轨道和p轨道混合起来形成的一组能量相近的新轨道D凡AB3型的共价化合物，其中中心原子A均采用sp3杂化轨道成键3.用Pauling的杂化轨道理论解释

6、甲烷分子的四面体结构，下列说法不正确的是（）A.C原子的四个杂化轨道的能量一样B.C原子的sp3杂化轨道之间夹角一样C.C原子的4个价电子分别占据4个sp3杂化轨道D.C原子有1个sp3杂化轨道由孤对电子占据4.下列对sp3、sp2、sp杂化轨道的夹角的比较，得出结论正确的是（）Asp杂化轨道的夹角最大Bsp2杂化轨道的夹角最大Csp3杂化轨道的夹角最大Dsp3、sp2、sp杂化轨道的夹角相等5.乙烯分子中含有4个C—H和1个C=C双键，6个原子在同一平面上。下列关于乙烯分子的成键情况分析正确的是（）A每个C原子的

7、2s轨道与2p轨道杂化，形成两个sp杂化轨道B每个C原子的1个2s轨道与2个2p轨道杂化，形成3个sp2杂化轨道C每个C原子的2s轨道与3个2p轨道杂化，形成4个sp3杂化轨道D每个C原子的3个价电子占据3个杂化轨道，1个价电子占据1个2p轨道6.ClO-、ClO2-、ClO3-、ClO4-中Cl都是以sp3杂化轨道与O原子成键的，试推测下列微粒的立体结构微粒ClO-ClO2-ClO3-ClO4-立体结构7.根据杂化轨道理论，请预测下列分子或离子的几何构型：CO2，CO32-H2S，PH38.为什么H2O分子的键角

8、既不是90°也不是109°28′而是104.5°？参考答案：1~5CCDABD6、直线；V型；三角锥形；正四面体7、sp杂化，直线；sp2杂化，三角形；sp3杂化，V型；sp3杂化，三角锥形8、因为H2O分子中中心原子不是单纯用2p轨道与H原子轨道成键，所以键角不是90°；O原子在成键的同时进行了sp3杂化,用其中2个含未成对电子的杂化轨道与2个H原子的1s