sp2杂化

高中化学选修三杂化轨道理论简介

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杂化轨道理论简介

思考：写出碳原子的核外电子排布图，思考为什么碳原子与氢原子结合形成CH4，而不是CH2？

一。杂化轨道理论

1.概念：在形成分子时，在外界条件影响下若干不同类型能量相近的原子轨道混合起来，重新组合成一组新

轨道的过程叫做原子轨道的杂化，所形成的新轨道就称为杂化轨道。

2.杂化条件：

(1)参与参加杂化的各原子轨道能量要相近(同一能级组或相近能级组的轨道）；

（2)只有在形成分子的过程中才能会发生杂化。

3、杂化轨道特点

（1）杂化轨道前后轨道总数不变，形状发生改变，一头大,一头小,杂化后各轨道能量相同。

（2）杂化轨道成键时同样遵循互斥理论，满足化学键间排斥力最小，故杂化轨道之间在空间内尽可能远离，

呈立体对称结构。

(3）杂化轨道只能用于形成σ键或者用来容纳未参与成键的孤电子对。未参与杂化的P轨道可用于形成π

键。

（4）一个轨道不管有没有电子，只要符合杂化的条件就可能参与杂化。

4、杂化轨道形成过程

（1）sp3杂化

sp3杂化：1个s轨道与3个p轨道进行的杂化,形成4个sp3杂化轨道。

每个sp3杂化轨道的形状也为一头大，一头小，含有1/4s轨道和3/4p轨道的成分每两个轨道间的夹角

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为109°28,.空间构型为正四面体型。

价层电子对数为4的中心原子采用sp3杂化方式

（2)sp2杂化

sp2杂化：1个s轨道与2个p轨道进行的杂化，形成3个sp2杂化轨道.每个sp2杂化轨道的形状也为一头

大，一头小,含有1/3s轨道和2/3p轨道的成分，每两个轨道间的夹角为120°，呈平面三角形。

例：用杂化轨道理论分析乙烯的杂化类型及分子空间构型?

杂化轨道只能形成σ键或容纳未参与成键的孤电子对，不能形成π键；未参与杂化的p轨道可用于形成

π键.

例：苯环的结构

1.苯环中的碳均是以sp2杂化成夹角为1200三个sp2杂化轨道。

2。苯环中六个碳之间形成6个σ键，每个碳与氢形成1个σ键.

3.苯环中六个碳中未杂化的P轨道彼此形成一个大π键.

4.形成大π键比一般的π键更稳定,因此苯环体现特殊的稳定

性

（3）sp杂化

sp杂化:1个s轨道与1个p轨道进行的杂化,形成2个sp杂化轨道。可形成2σ键.剩下的两个未参与杂

化的p轨道用于形成π键。每个sp杂化轨道的形状为一头大，一头小,含有1/2s轨道和1/2p轨道的

成分，两个轨道间的夹角为180°,呈直线型。

小结：杂化轨道类型

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探究：杂化轨道类型的判断与分子空间构型确定

1、杂化轨道类型的判断

杂化轨道只能用于形成σ键或用来容纳孤电子对

杂化轨道数=中心原子价层电子对数

2、杂化轨道立体构型与分子立体构型

有机物C杂化类型

饱和C:

连接双键C：

连接三键C：

1.下列关于C2H4分子的分析中正确的是（）

A．碳原子是sp3杂化

B．C—H键是sp2杂化轨道形成σ键，C-C键未杂化的2p轨道形成π键

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C．sp2杂化轨道形成π键，未杂化的2p轨道形成σ键

D．有5个σ键,1个π键

2、对SO2与CO2说法正确的是()

A．都是直线形结构

B．中心原子都采取sp杂化轨道

C．S原子和C原子上都没有孤对电子

D．SO2为V形结构，CO2为直线形结构

3、下列分子中的中心原子杂化轨道的类型相同的是（)

A．CO2与SO2B．CH4与NH3C．BeCl2与BF3D．C2H2与C2H4

4．计算下列各微粒中心原子的杂化轨道数,中心原子的杂化轨道类型，写出VSEPR模型名称。

(1)CS2__________、__________、__________;

(2）NH4

+__________、__________、__________;

(3)H2O__________、__________、__________;

（4）PCl3__________、__________、__________；

（5）BCl3__________、__________、__________。

5．碳原子有4个价电子,在有机化合物中价电子均参与成键，但杂化方式不一定相同.在乙烷、乙烯、乙炔、

苯、甲醛分子中，碳原子采取sp杂化的分子是（写结构简式,下同）_________，采取sp2杂化的分子是

_____________________,采取sp3杂化的分子是________。