第2课时 杂化轨道理论、配合物理论
目标与素养:1.了解杂化轨道理论、杂化类型对立体构型的解释及判断。(微观探析与模型认知)2.了解配位键的特点及形成,了解配合物的理论及其成键特征。(微观探析与科学探究)
一、杂化轨道理论简介
1.轨道的杂化
在外界条件影响下,原子内部能量相近的原子轨道发生混杂,重新组合成一组新的轨道的过程。
2.杂化轨道理论解释CH4的正四面体结构
C与H形成CH4时,碳原子2s轨道中1个电子吸收能量跃迁到2p空轨道上,这个过程称为激发,但此时各个轨道的能量并不完全相同,于是1个2s轨道和3个2p轨道发生混杂,形成能量相等、成分相同的4个sp3杂化轨道(其中每个杂化轨道中s成分占1/4,p成分占3/4),如图1所示;4个sp3杂化轨道上的电子间相互排斥,使4个杂化轨道指向空间距离最远的正四面体的4个顶点,碳原子以4个sp3_杂化轨道分别与4个氢原子的1s轨道重叠,形成4个C-H σ键,从而形成CH4分子。由于4个C-H 键完全相同,所以形成的CH4分子为正四面体形,键角是109°28′,如图2所示。
图1 CH4分子中碳原子的杂化 图2
3.杂化轨道类型与VSEPR模型的关系
杂化类型 sp sp2 sp3 参与杂化的原子轨道及数目 1个s轨道
1个p轨道 1个s轨道
2个p轨道 1个s轨道
3个p轨道