高中化学 第二章 化学键与分子间作用力 2.2 共价键与分子的空间构型（第2课时）价电子对互斥理论 等电子原理导学案 鲁科版选修3-鲁科版高二选修3化学学案VIP专享VIP免费

第2课时价电子对互斥理论等电子原理课标解读重点难点1.了解杂化轨道的三种类型(sp3、sp2、sp)。2.初步认识分子的空间构型。3.能运用杂化轨道理论和价层电子对互斥模型判断分子的空间构型。4.结合实例说明“等电子原理”的应用。1.判断分子中心原子的杂化轨道类型。(重点)2.用价层电子对互斥理论及杂化轨道理论推断分子的空间构型。(难点)课前自主导学一、杂化轨道理论与分子空间构型1.sp3杂化与CH4分子的空间构型(1)杂化轨道的形成碳原子2s轨道上的1个电子进入2p空轨道，2s轨道和2p轨道“混合”，形成的4个sp3杂化轨道。图示为：(2)sp3杂化轨道的空间指向碳原子的4个sp3杂化轨道指向，每个轨道上都有一个未成对电子。(3)共价键的形成碳原子的4个轨道分别与4个H原子的轨道重叠形成4个相同的σ键。(4)CH4分子的空间构型CH4分子为空间结构，分子中C—H键之间的夹角都是。2．sp2杂化与BF3分子的空间构型(1)sp2杂化轨道的形成硼原子2s轨道上的1个电子进入2p轨道。1个2s轨道和2p轨道发生杂化，形成能量相等、成分相同的sp2杂化轨道。图示为：(2)sp2杂化轨道的空间指向硼原子的3个sp2杂化轨道指向，3个sp2杂化轨道间的夹角为。(3)共价键的形成硼原子的3个轨道分别与3个氟原子的1个2p轨道重叠，形成3个相同的σ键。(4)BF3分子的空间构型BF3分子的空间构型为，键角为。3．sp杂化与BeCl2分子的空间构型(1)杂化轨道的形成Be原子2s轨道上的1个电子进入2p轨道，1个2s轨道和1个2p轨道发生杂化，形成能量相等、成分相同的个sp杂化轨道。图示为：(2)sp杂化轨道的空间指向两个sp杂化轨道呈，其夹角为。(3)共价键的形成Be原子的2个sp杂化轨道分别与2个Cl原子的1个轨道重叠形成相同的σ键。思考交流：1．任意不同的原子轨道都可以杂化吗？二、价层电子对互斥模型1.理论分子中的价电子对(包括电子对和孤电子对)由于相互排斥作用，而趋向于尽可能彼此远离以减小斥力，分子尽可能采取的空间构型。2．相关说明(1)具有相同价电子对数的分子，中心原子的杂化轨道类型，价电子对分布的几何构型也相同。(2)如果分子中中心原子的杂化轨道上存在孤电子对，价电子对之间的斥力大小顺序为：孤电子对与孤电子对之间的斥力孤电子对与成键电子对之间的斥力成键电子对与成键电子对之间的斥力，且随着孤电子对数目的增多，成键电子对与成键电子对之间的斥力，键角也。思考交流：2．价电子对数相同的分子，其空间构型都相同吗？以价电子对数为4的分子举例说明。三、分子的空间结构对物质性质的影响1.影响：具有相似分子空间结构的物质，在性质方面通常表现出一定的。2．等电子原理(1)原理具有相同和相同的分子或离子具有相同的结构特征。(2)应用①判断一些简单分子或离子的。②利用等电子体在性质上的制造新材料。③利用等电子原理针对某物质找等电子体。思考交流：3．CO和N2为等电子体，那么在CO分子中所含的价键类型及数目如何？课堂互动探究一、杂化轨道类型的判断方法【问题导思】①试推测C2H6、C2H4、C2H2分子中，碳原子的杂化方式。②杂化轨道能形成π键吗？1．三种杂化轨道比较杂化类型spsp2sp3参与杂化的原子轨道1个s和1个p1个s和2个p1个s和3个p杂化轨道数234杂化轨道间夹角180°120°109.5°空间指向直线正三角形三个顶点正四面体四个顶点2.杂化类型的判断因为杂化轨道只能用于形成σ键或者用来容纳孤电子对，而两个原子之间只能形成一个σ键，故有下列关系：杂化轨道数＝中心原子孤电子对数＋中心原子结合的原子数，再由杂化轨道数判断杂化类型。例如：代表物杂化轨道数杂化轨道类型CO20＋2＝2spCH2O0＋3＝3sp2CH40＋4＝4sp3SO21＋2＝3sp2NH31＋3＝4sp3H2O2＋2＝4sp3温馨提醒：1．杂化轨道数为2、3、4分别对应sp、sp2、sp3杂化。2．杂化轨道只用于形成σ键或者容纳孤电子对。例1指出下列分子中带*号的原子采用的杂化方式：规律方法1．杂化轨道与参与杂化的原子轨道数目相同，但能量介于两种参与杂化的原子轨道之间。2．上述计算杂化轨道数的方法，只适用于已知分子结构的分子，否则将无法确定中心原子上的孤电子对数。变式训练1．试分析H—C≡C—H中碳原子的杂化方式，并详细说出各化学键的形成过程。二、利用...