(完整版)中心原子杂化轨道类型的判断方法
判断中心原子轨道杂化方式的方法
判断中心原子轨道杂化方式的方法中心原子轨道的杂化方式可以通过以下方法判断：1. 观察原子的价电子数和键对数。
根据VSEPR理论，原子的价电子数和键对数可以影响原子轨道的杂化方式。
对于四个或更多价电子数的中心原子，常见的杂化方式有sp3、sp3d、sp3d2等。
对于三个价电子数的中心原子，常见的杂化方式有sp2、sp2两种。
2. 判断分子的几何结构。
根据分子的几何结构可以推断原子的杂化方式。
例如，对于线性型分子，中心原子的杂化方式通常是sp杂化；对于平面型分子，中心原子的杂化方式通常是sp2杂化；对于立体型分子，中心原子的杂化方式通常是sp3杂化。
3. 判断分子的键的性质。
通过观察分子中不同键的性质，可以判断中心原子的杂化方式。
例如，对于含有双键的分子，通常说明中心原子的杂化方式是sp2杂化；含有三键的分子，通常说明中心原子的杂化方式是sp杂化。
4. 使用分子轨道理论进行计算。
通过分子轨道理论的计算方法，可以得到分子的能级图和轨道的能级顺序，从而判断原子的杂化方式。
例如，对于含有d轨道的元素，如果杂化方式是sp3d2，则会在能级图上出现d轨道的能级。
5.使用X-射线晶体学分析。
通过对晶体结构进行X-射线分析，可以确定原子的几何结构和键的性质，从而推断原子的杂化方式。
总之，判断中心原子轨道的杂化方式可以通过观察原子的价电子数、分子的几何结构、键的性质，使用分子轨道理论进行计算，以及使用X-射线晶体学分析等方法。
这些方法可以相互印证，从而达到准确确定杂化方式的目的。
中心原子杂化轨道类型的判断方法
中心原子杂化轨道类型的判断方法高中化学选修模块《物质结构与性质》中介绍了杂化轨道理论，这一重要理论能解释大多数分子几何构型及价键结构。
在使用该理论时，首先必须确定中心原子的杂化形式，在未知分子构型的情况下，判断中心原子杂化轨道类型有时比较困难，成为教学难点。
下面总结几种高中阶段判断中心原子杂化轨道类型的方法。
一、根据分子的空间构型判断根据杂化轨道理论，中心原子轨道采取一定的杂化方式后，其空间构型和键角如下：由此，可以根据分子的空间构型或键角来判断中心原子轨道的杂化方式。
例如：学生对于一些常见的简单分子的结构都是熟悉的，C2H2、CO2为直线型分子，键角为 180°，推断其 C 原子的杂化轨道类型为 sp；C2H4、C6H6为平面型分子，键角为 120°，推断其 C原子的杂化轨道类型为 sp2；CH4、CCl4为正四面体，键角109．5°，推断其C原子的杂化轨道类型为 sp3。
还可以扩展到以共价键形成的晶体，如：已知金刚石中的碳原子、晶体硅和石英中的硅原子，都是以正四面体结构形成共价键的，所以也都是采用 sp3杂化；已知石墨的二维结构平面内，每个碳原子与其它三个碳原子结合，形成六元环层，键角为 120°，由此判断石墨的碳原子采用 sp2杂化。
二、根据价层电子对互斥理论判断教材的“拓展视野”中介绍了价层电子对互斥理论，根据该理论能够比较容易而准确地判断 ABm型共价分子或离子的空间构型和中心原子杂化轨道类型。
中心原子的价电子对数与价电子对的几何分布、中心原子杂化轨道类型的对应关系如下表（价电子对数＞4的，高中阶段不作要求）。
运用该理论的关键是能准确计算出中心原子的价电子对数，其计算方法是：1、n＝［中心原子（A）的价电子数＋配位原子（B）提供的价电子数×m］÷2。
2、对于主族元素，中心原子（A）的价电子数＝最外层电子数；配位原子中卤族原子、氢原子提供 1个价电子，氧族元素的原子按不提供电子计算；离子在计算价电子对数时，还应加上负离子的电荷数或减去正离子的电荷数。
配合物中心原子杂化方式判断
配合物中心原子杂化方式判断
配合物中心原子杂化方式是指通过分子轨道理论来解释配位键
中心原子的电子形态，找出中心原子在配位键中的杂化方式和杂化轨道类型。
通常可以根据配位键中心原子的电子构型（主量子数、角量子数、磁量子数和自旋量子数），通过以下方式进行判断：
1. 确定中心原子的电子构型，即主量子数为n 的中心原子，有n 个电子，其已占据的电子数量为s + p + d + …+f 子壳内的电子数，s,p,d,f 分别表示不同的轨道类型。
2. 确定中心原子的配位体系，确定中心原子的配位数以及配位体系的结构类型，例如线性、扭曲四面体、正方形平面等。
3. 通过分子轨道理论，确定配位键形成的轨道类型，常见的包括sigma 键、pi 键、delta 键等。
4. 根据分子轨道理论和分子几何理论，分别确定中心原子的杂化方式和杂化轨道类型。
例如，对于八配位八面体CFT 模型的[Co(NH3)6]3+ 配合物，可以通过以下步骤判断：
1. 中心原子Co 的电子构型为[Ar] 3d7，表明其轨道类型包括s,p,d 三种。
2. 该配合物具有八配位八面体结构，每个配位位置上配位体的
个数均为6。
3. 配位键通过sigma 键和pi 键形成，其中sigma 键为配位原子的s, p 轨道与中心原子d 轨道的杂化而成，pi 键为配位原子的
p 轨道与中心原子d 轨道的杂化而成。
4. 这里Co 配位键的杂化方式为sp3d2，其中3 个3d 轨道、1 个4s 轨道和2 个4p 轨道杂化为6 个sp3d2 杂化轨道，配位
体中的N 原子的p 轨道与中心原子的这些杂化轨道形成sigma 键，并存在pi 键的形成。
(技巧)中心原子杂化轨道的判断
中心原子杂化轨道类型的判断
杂化轨道数=σ键数+孤对电子数
（当杂化轨道数为2是杂化类型为sp；当杂化轨道数为3是杂化类型为sp2；当杂化轨道数为4是杂化类型为sp3；当杂化轨道数为5是杂化类型为sp3d；当杂化轨道数为6是杂化类型为sp3d2）
σ键数的求法：
根据与中心原子成键的原子数确定σ键数。
例如：CO2中与中心原子C成键的是两个O原子，故中心原子C有两个σ键。
孤对电子数的求法：
孤对电子数=（族价—化合价）/2
注：1、【族价】指主族元素原子最外层电子数，它是等于族序数的。
2、用【族价】减去【化合价】，再【除以2】，若有【0.5】则进一，
即得到【孤对电子数】
3、上述化合价与以往化合价的定义有所不同，定义本文中所用的“【化合价】定义简述为，“配体都带着充满的外层电子离去时中心原子剩下的电荷数”。
例子：1、对于NH4+，让配体均以满壳层的H—离去，中心的N即为正5价。
2、对于C2H2，让配体H以H—离去，另一配体CH基团以CH 3-离去，得到C为正4价。
3、对于F3BNH3，分析中心原子B，让配位原子N以NH3离去，F以F —离去，得到B 为正3价；分析中心原子N，让配位原子B以BF3离去，H以H—离去，得到N为正3价。
4、对于Al(H2O)6 3+中的O，让配位原子H以H-离去，配位原子Al以Al(H2O)53+离去，得到O为正2价。
中心原子杂化轨道类型的判断方法
教材中介绍的价层电子对互斥理论是比较浅显的，并没有介绍N作为配位 原子应该如何计算价电子对数，在解决这样的题目时，教师不必加深补充介绍 价层电子对互斥理论，可以采用等电子原理巧解。因为N
20与C0
2互为等电子体，学生对于C0
2的结构非常熟悉，直接根据直线型，判断出sp杂化，当然也可以计算出
C0
2中的C原子的价电子对数n=(4+0X2 -2=2,判断出sp杂化，直线 型，所以N
20也应为sp杂化，直线型。
同样，如果要判断CNS-的空间构型和杂化轨道类型，我们大可不必研究 究竟哪个原子是中心原子，哪个是配位原子，如何计算价电子对数，直接根据CNS-与C02等电子体，来判断CNS-为直线型，sp杂化。
三、根据°键数和孤电子对数逆向判断
根据价层电子对互斥理论，中心原子价电子对数=。键数+孤电子对数，如
果我们已知 °键数和孤电子对数,就可以逆向判断出中心原子价电子对数,从 而判断出杂化方式。3-++3-
解析：
高中学生都能熟练书写有机分子的结构式,根据结构式就很容易得知 °键 数和孤电子对数,从而判断出杂化方式。
1号C形成4个。键，无孤电子对，所以有4个价电子对，C原子为sp3杂 化，其周围3个H和1个C呈正四2
面体分布；2号C形成3个。键，无孤电子对，所以有3个价电子对，C原 子为sp2杂化，其周围的
C、0、O呈正三角形分布；3号0形成2个。键，2个孤电子对，所以有4个价电子对，C原子为sp3杂化，其周围的C和H呈折线形分布。
4价电子对几何分布
直线型
平面三角形
正四面体中心原子杂化轨道类型
SP2SP迄用该理论的关键是能准确计算出中心原子的价电子对数，其计算 方法是：
中心原子杂化轨道类型的判断方法
中心原子杂化轨道类型的判断方法，否则直接抄袭
中心原子杂化轨道（Cybrid Orbit）是一种由中心原子和薄膜物质构成的新一
代混合轨道技术，由中心原子与薄膜的相互作用形成的电子流体杂化环境为物理和化学反应提供了特定的物理环境。
在中心原子杂化轨道类型的判断过程中，首先，进行的是初始的能量匹配过程，使得轨道中心人工原子在轨道起始位置和薄膜物质存在特定能量分布关系，其次，对于新形成的轨道，是否符合相应轨道类型的要求，也就是要判断轨道是否是稳定的，判断依据时运动学力学定律和固定的共振吸收条件，最后，根据量子内部的自旋交换信号含量，识别出生成的轨道中，存在的成分，从而得出中心原子杂化轨道类型。
鉴于中心原子杂化轨道类型判断精确度要求很高，如果在面对复杂的环境下，
往往会出现人为失误，进而影响得出的轨道类型，因此，在此过程中更多地使用互联网技术，比如大数据，人工智能技术，以及虚拟现实和混合现实技术等，将有助于准确地判断出轨道类型。
例如，采用大数据技术开发的变速器模型，可以有效估算轨道起始特征；利用虚拟现实技术，可针对测试模拟出不同的环境，实时更新变速器模型的能量；最后，使用人工智能技术构建了复杂信号处理系统，从而分析出信号中封装的轨道信息，有效提高对轨道类型的判断效率和精度。
综上所述，以上技术可以有效生成复杂系统的轨道类型，这将不仅可以提高中
心原子杂化轨道类型判断的精度，还可以拓展出新的应用场景，发挥出更多的科技价值。
杂化轨道的判断
3
4
第四步 确定杂化轨道类型：
sp2
sp3
二、杂化轨道与分子的空间结构的关系
杂化轨道数= 中心原子孤对电子对数＋中心原子结合的原子数 =中心原子的价层电子对数
代表物 杂化轨道数 杂化轨道类型 VSEPR模型名称 分子的立体构型
CO2
0+2=2 sp
CH2O 0+3=3 sp2
CH4
0+4=4 sp3
sp
CH≡CH分子中碳原子的2个sp杂化轨道有1个相互重叠形成sp-spσ键，另
外1个杂化轨道与氢原子1s轨道重叠形成1个s-spσ键，未参与杂化的2个
2P轨道相互重叠形成2个π键。
BeCl2
Be ↑↓
2s
2p
sp杂化 ↑ ↑
sp
BeCl2分子中铍原子的2个sp杂化轨道与氯原子p轨道重叠形成2个sp-pσ键
SO2
1+2=3 sp2
NH3 H2O
1+3=4 sp3 2+2=4 sp3
直线形 平面三角形 正四面体形 平面三角形 四面体形 四面体形
直线形 平面三角形 正四面体形 V形 三角锥形 V形
练习5.用杂化轨道理论分析CH≡CH和BeCl2的的成键情况和空间结构。
CH≡CH
C ↑↓ ↑ ↑
2s
2p
sp杂化 ↑ ↑ ↑ ↑
一、杂化轨道类型的确定
杂化轨道数=中心原子的价层电子对数=中心原子孤对电子对数＋中心原
子结合的原子数
例1.如何确定BF3和H3O+的中心原子的杂化轨道类型？
BF3
H3O+
第一步
中心原子杂化轨道类型的判断方法
中心原子杂化轨道类型的判断方法中心原子杂化轨道是指由中心原子的原子轨道通过杂化生成的新轨道。
通过对中心原子的原子轨道进行杂化，可以形成一组新的杂化轨道，以适应特定的化学键形成和配位数的要求。
对于确定杂化轨道的类型，可以根据以下方法进行判断：1. 原子轨道的角动量量子数：杂化轨道是由原子轨道重新组合形成的，它们遵循角动量守恒原则。
根据角动量守恒原则，杂化轨道的总角动量量子数必须等于原子轨道的总角动量量子数。
例如，当原子轨道的角动量量子数为s和p时，它们可以杂化成sp杂化轨道。
2. 中心原子的配位数：配位数指的是中心原子周围与之相连的配位原子或配体的数量。
配位数可以帮助决定杂化轨道的类型。
如氧原子的配位数为2，因此，它的杂化轨道应为sp杂化轨道。
3. 分子的几何形状：分子的几何形状也可以提供关于杂化轨道的信息。
例如，当分子的几何形状是线性的时，中心原子的杂化轨道类型为sp杂化轨道。
当分子的几何形状是三角形平面时，中心原子的杂化轨道类型为sp2杂化轨道。
当分子的几何形状是四面体或正方形平面时，中心原子的杂化轨道类型为sp3杂化轨道。
4.σ键的形成：σ键是由两个原子之间的重叠轨道形成的。
杂化轨道可以提供合适的轨道形状和方向，以便形成σ键。
例如，当中心原子的杂化轨道形状为线性时，它可以与其他原子的原子轨道形成线性对称性的σ键。
5. π键的形成：π键是由两个原子之间的平行轨道形成的。
对于形成π键的原子轨道，通常需要保留未杂化的原子轨道。
例如，当中心原子的杂化轨道为sp2杂化轨道时，它的未杂化的p轨道可以与其他原子的未杂化的p轨道形成平行对称性的π键。
总之，通过考虑原子轨道的角动量量子数、中心原子的配位数、分子的几何形状以及σ键和π键的形成，可以判断中心原子的杂化轨道类型。
这些判断方法可以帮助我们理解分子的构造和化学键的形成，进而深入研究分子的性质和反应。
【知识解析】杂化轨道类型的判断方法-完整版课件
典例详析
例5－21（2020辽宁大连月考）
A、B、C、D、E是五种原子序数依次增大的前四周期元素。A、B、C是位于p区的同 一周期的元素，C的价层电子排布式为nsnnp2n，A与C原子核外的未成对电子数相等； DC2与BC2－互为等电子体；E为过渡元素，其原子核外没有未成对电子。请回答下列 问题： （1）E在周期表中的位置为__第__四__周__期__第__Ⅱ__B_族___。与E同区、同周期元素原子的价层 电子排布式是_3_d_1_0_4_s_1 _。 （2）A、B、C均可与氢元素形成氢化物，它们的简单氢化物稳定性由强到弱的顺序 为__H_2_O_＞__N__H_3_＞__C_H__4 _（用分子式表示）。
（3）A、B、C的简单氢化物中，键角由大到小的顺序为__C_H_4_＞__N__H_3_＞__H_2_O__（用分 子式表示），其中B的简单氢化物的VSEPR模型为__四__面__体__形__，C的简单氢化物的空 间结构为___V_形____。
典例详析
例5－21（2020辽宁大连月考）
A、B、C、D、E是五种原子序数依次增大的前四周期元素。A、B、C是位于p区的同 一周期的元素，C的价层电子排布式为nsnnp2n，A与C原子核外的未成对电子数相等； DC2与BC2－互为等电子体；E为过渡元素，其原子核外没有未成对电子。请回答下列 问题：
等电子原理的应用
等电子原理的应用
名师提醒
以碳原子为中心原子的分子中碳原子的杂化类型
1．没有形成π键，为sp3杂化：CH4、CCl4、—C—。
2．形成一个π键，为sp2杂化：CH2＝CH2、C＝O、苯（大π键）、 C＝C 。
3．形成两个π键，为sp杂化：CH≡CH、O＝C＝O（CO2）、S＝C＝S（CS2）。
中心原子杂化轨道类型的判断方法89102
中心原子杂化轨道类型的判断方法89102第一步是确定原子的电子结构。
根据原子的电子构型，可以确定中心原子的电子数和价电子数。
例如，对于氮原子（N），其电子构型为1s²2s²2p³，其中2s与2p属于价电子。
因此，氮原子的电子数为7，价电子数为5第二步是选择最佳的杂化轨道类型。
根据中心原子的电子结构，可以根据一定的规则选择最佳的杂化轨道类型。
以下是常见的杂化轨道类型及其判断方法：1. sp杂化轨道当中心原子的价电子数为2，例如Be、B、C、N等元素时，可以采用sp杂化轨道。
其中，s轨道和p轨道杂化成两个sp轨道。
例如，碳原子的价电子构型为2s² 2p²，s轨道和一个p轨道杂化成两个sp轨道，用来形成四个σ键（例如甲烷中的碳-氢键）。
2. sp²杂化轨道当中心原子的价电子数为3，例如O、N、F等元素时，可以采用sp²杂化轨道。
其中，s轨道和两个p轨道杂化成三个sp²轨道。
例如，氮原子的价电子构型为2s² 2p³，s轨道和两个p轨道杂化成三个sp²轨道，用来形成三个σ键（例如氨中的氮-氢键）。
3. sp³杂化轨道当中心原子的价电子数为4，例如C、S、P等元素时，可以采用sp³杂化轨道。
其中，s轨道和三个p轨道杂化成四个sp³轨道。
例如，碳原子的价电子构型为2s² 2p²，s轨道和三个p轨道杂化成四个sp³轨道，用来形成四个σ键（例如乙烷中的碳-碳键）。
4. d²sp³杂化轨道当中心原子的价电子数为5，例如P等元素时，可以采用d²sp³杂化轨道。
其中，情况较为复杂，s轨道、三个等能的p轨道和一个d轨道杂化成五个d²sp³轨道。
通过以上的判断方法，我们可以确定中心原子的杂化轨道类型。
杂化轨道类型及分子空间立体构型
杂化轨道类型及分子空间立体构型查缺补漏小专题1一、杂化轨道类型与分子构型分子结构与极性1.中心原子的杂化轨道类型与分子的空间构型参与杂化的原子轨道分子构型示例杂化轨道类型SP 一个S轨道,一个P轨道直线形CH三CHCO2BeCL2SP2一个S轨道,两个P轨道平面三角形CH2=CH2BF3\BCL3\CH2OSP3一个S轨道三个P轨道正四面体CH4\CCL4\NH4+三角锥形NH3V形H2S\H2O判断杂化轨道类型的一般方法:(1)看中心原子有没有形成双键或叁键.如果全为单键,则是SP3杂化,如果有一个双键,是SP2杂化,如果有2个双键或一个叁键,是SP杂化.(2)没有填充电子的空轨道,一般不参与杂化,1对孤电子对占据1个杂化轨道.价层电子对互斥理论几种分子或离子的立体构型:分子或离子中心原子的孤电子对数分子或离子的价层电子对数杂化轨道类型键角分子或离子的立体构型名称CO2 0 2 SP 180 直线形SO2 1 3 SP2120 V形BF3 0 3 SP2120 平面三角形CO32-0 3 SP2120 平面三角形CH4 0 4 SP3109.28 正四面体形NH4 + 0 4 SP3109.28 正四面体NH3 1 4 SP3107 三角锥形H2O 2 4 SP3105 V形另:CH3+.中心原子的价层电子对数与分子立体构型有密切的关系.对ABm型化合物,中心原子A的价层电子对数n的计算方法:n=[A的价电子数+m(8-B的价电子数)]/2;主族元素来说,价电子数等于原子的最外层电子数,计算当B为H时将式中的8改成2.高考题中考查方式:1.CO2与SO2分子的立体结构分别是和。
2.在碳酸二甲酯分子中，碳原子采用的杂化方式有，O-C-O的键角约。
3.P的氢化物的分子构型为 .其中原子采取杂化.4. 用价层电子互斥理论推断SnBr2分子中Sn-Br键的键角 120°(填大于或小于或等于),石墨晶体中,每个碳原子通过杂化与周围碳原子成键.5.丙烯腈(H2C=CH-CH三N)分子中碳原子轨道杂化类型是.6.SiF4和SO32-的中心原子杂化类型是 ,ClO3-的空间构型为 .7.甲醛分子的空间构型是C原子的轨道杂化类型是1mol甲醛分子中§键的数目为 .。
多原子杂化轨道类型的判断
多原子杂化轨道类型的判断
1.确定中心原子的杂化方式：根据中心原子的配位数和共价键数，可以确定其杂化方式。
比如，如果中心原子的配位数为4，共价键数为4，则其杂化方式为sp3。
2. 确定配位原子的杂化方式：配位原子的杂化方式一般都是sp3，因为它们与中心原子的键都是共价键。
3. 确定多原子分子的杂化方式：多原子分子的杂化方式可以通
过首先确定每个原子的杂化方式，然后根据它们之间的键来决定整个分子的杂化方式。
比如，如果多原子分子中有一个中心原子和多个配位原子，那么整个分子的杂化方式将取决于中心原子的杂化方式。
4. 确定杂化轨道的类型：根据杂化方式可以确定杂化轨道的类型。
比如，sp3杂化会形成四个等价的sp3杂化轨道，每个轨道上有一个电子，可以容纳最多四个电子。
同样，sp2杂化会形成三个等价的sp2杂化轨道，每个轨道上有一个电子，可以容纳最多三个电子。
- 1 -。
判断中心原子杂化轨道类型的常见方法
SO２－
ClO４－ 、
４ 、
４ 、
４ 、
BCl４－ 、
NCl４＋ 等互 为 等 电 子 体,它 们 的 中 心 原 子 的 杂
化类 型 均 为 sp３ 杂 化 ．
找 等 电 子 体 要 遵 循 “先 同 族 代
换,后左右递变”的原则,另 外 就 是 按 要 求 写 自 己 最 熟
数为 ３,杂化类型为 sp 杂化 ．
的
３NH３BH３＋６H２O＝３NH４＋ ＋B３O３－
B３O３－
６ ＋９H２ ．
６
结构为
在该 反 应 中,
．
B 原子的杂化
图１
根据 ２ 种 离 子 (焦 磷 酸 根 离 子、三 磷 酸 根 离
子)的结构示 意 图,可 以 判 断 NH４H２PO４ 中
６３
难点挑战
因为 SO２－
和 CCl４ 分子互为“等电子体”,所
双键,则b＝２,若它与中心原子形成三 键,则b＝３,进
而可求 所 研 究 中 心 原 子 的 价 层 电 子 对 数 ．
如:判 断
CH３CH３ 中碳原子的杂化类型,计算 １ 个 碳 原 子 的 价
层电子对数 时,因 为 碳 碳 之 间 为 单 键,所 以 另 一 个 碳
原子 的 b ＝１,氢 原 子 的 b ＝１,故 孤 电 子 对 数 ＝
题,如果知道 了 真 实 键 角,就 可 以 判 断 中 心 原 子 的 杂
子并不需要杂化 ．
而分子的真实构型才是决定杂化类
型的标准,例如吡 啶 分 子(
N )为 平 面 型 分 子,
类型为 sp３ 杂化 ．
石墨中的碳原子与周围的３个碳原
子成键,且为平面结构,无 孤 电 子 对,所 以 价 层 电 子 对
如何判断杂化轨道类型
如何判断杂化轨道类型
在无机化学中，准确地预测和判断共价多原子分子或离子的中心原子轨道杂化类型是确定分子或离子空间构型、原子间成键情况及有关性质的前提.由于原子结合成分子的复杂性和多样性，即使同一元素的原子在不同分子或离子中做中心原子时，往往也采用不同的杂化类型(例如价电子结构为2s22p2的C原子做中心原子时，在CH4中呈sp3杂化，CO32-中呈sp2杂化，而在CO2中则呈sp杂化)。
中心原子轨道杂化类型的预测和分析，需在列出中心原子价电子结构的基础上，充分考虑与其键合原子的结构、数目及可能出现复键的形式，分析中心原子价电子是否需要激发，是否需要预留纯粹的部分轨道形成π键或大π键，以及中心原子在轨道杂化后是否含孤对电子及其数目等诸多不确定因素，采用试探的方法进行分析和确定杂化类型.一般在预知分子空间构型的前提下，中心原子轨道杂化类型较易确定，但对不知空间构型且结构比较复杂的分子或离子，中心原子轨道杂化类型的确定就比较困难。
现在也有简单判断杂化轨道类型的说法:中心原子通过杂化轨道与成键原子的价层轨道形成共价键的时候，为了保证分子的稳定性最强，杂化轨道间也必须采取夹角最大、斥力最小的分布.所以，成键时中心原子杂化轨道中填充的必定是σ键电子对和孤电子对，而不可能是π键电子，π键电子只能填充在非杂化轨道中。
分子或离子的中心原子杂化轨道类型判断方法
分子或离子的中心原子杂化轨道类型判断方法【关键词】化学教学；分子；离子；杂化轨道类型；判断方法普通高中课程标准实验教科书化学选修3《物质结构与性质》（人民教育出版社）第二章中编排有分子的立体构型的主题内容，其中，分子或离子的空间构型与中心原子的杂化轨道类型的判断专业理论性很强，教师难以吃透教材，导致学生难以理解其相互关系，不会灵活应用所介绍的方法。
本文结合教学实践，介绍一些判断方法。
一、ABn 型分子或离子的中心原子杂化轨道类型判断方法判断分子或离子的中心原子的杂化轨道类型的思路：根据用价层电子对互斥理论（VSEPR theory）→确定分子或离子的中心原子的价层电子对数（包括σ键电子对数和中心原子上的孤电子对数）VSEPR模型→分子或离子的立体构型→中心原子的杂化轨道类型。
中心原子上的孤电子对数=1/2（a-xb）式中a为中心原子的价电子数x为与中心原子结合的原子数，b为与中心原子结合的原子最多能接受的电子数。
二、多元化合物分子或离子的中心原子杂化类型判断方法要确定中心原子的价层电子对数，难点是确定中心原子的孤电子对数，关键是要明确哪些原子或原子团直接与中心原子相连，直接与中心原子相连的原子或原子团最多能接受的电子数是多少？如，HCHO分子中直接与中心原子相连的原子是2个H和1个0原子，HNO3分子中直接与中心原子相连的原子或原子团是2个0和1个-OH（H原子不直接与中心原子相连），所以，HCHO分子中，中心原子C原子形成3个σ键，中心原子上的孤电子对数为：1/2（4-2×1-1×2）=0，中心原子的价层电子对数为3.中心原子C的杂化轨道类型是sp2；HNO3分子中，中心原子N原子形成3个σ键，与中心原子相连的-OH最多接受的电子数为1，中心原子上的孤电子对数为：1/2（5-2×2-1×1）=0，中心原子的价层电子对数为3，中心原子C的杂化轨道类型是sp2。
原子杂化轨道类型的判断公式
原子杂化轨道类型的判断公式原子杂化轨道是描述原子中电子分布的模型，它可以用来解释分子的几何形状和分子的化学性质。
在化学中，我们经常需要判断原子的杂化轨道类型，以便更好地理解和解释化学现象。
本文将介绍原子杂化轨道类型的判断公式，并解释其原理。
在判断原子的杂化轨道类型时，我们可以根据原子的电子数和共价键数来确定。
首先，我们需要知道原子的电子数和电子排布方式。
在原子的电子层中，电子会按照能级的顺序填充。
例如，氢原子的电子只有一个，填充在1s轨道中；氧原子的电子有8个，填充在1s、2s和2p轨道中。
根据量子力学的原理，原子的电子在杂化过程中会重新分布，形成新的杂化轨道。
这些杂化轨道的数量和形状与共价键的数目和几何结构有关。
根据VSEPR理论，原子杂化轨道的数目等于其周围的原子数和孤对电子数之和。
根据判断原子杂化轨道类型的公式，我们可以得到以下结论：1. sp杂化轨道：当原子周围只有两个原子或一个原子和一个孤对电子时，原子杂化轨道的类型为sp。
例如，一氧化碳分子中的碳原子就是sp杂化轨道。
2. sp2杂化轨道：当原子周围有三个原子或一个原子和两个孤对电子时，原子杂化轨道的类型为sp2。
例如，乙烯分子中的碳原子就是sp2杂化轨道。
3. sp3杂化轨道：当原子周围有四个原子或一个原子和三个孤对电子时，原子杂化轨道的类型为sp3。
例如，甲烷分子中的碳原子就是sp3杂化轨道。
4. sp3d杂化轨道：当原子周围有五个原子或一个原子和四个孤对电子时，原子杂化轨道的类型为sp3d。
例如，五氟化磷分子中的磷原子就是sp3d杂化轨道。
5. sp3d2杂化轨道：当原子周围有六个原子或一个原子和五个孤对电子时，原子杂化轨道的类型为sp3d2。
例如，六氟化硫分子中的硫原子就是sp3d2杂化轨道。
通过以上公式和判断原子杂化轨道类型的方法，我们可以更好地理解和解释分子的几何形状和化学性质。
原子的杂化轨道类型决定了分子的键角和键的性质，进而影响到分子的性质和反应。
化学干货II高中化学如何判断分子中中心原子的杂化类型
化学干货II高中化学如何判断分子中中心原子的杂化类型杂化轨道理论的引进是为了更好地解释有关分子的空间构型和分子的相关性质，其核心思想是多原子分子中心原子将能级相近、能量较低的价层轨道相互作用，重新组合、再分配，构建成新的轨道，即杂化轨道。
轨道杂化的目的是为了更有利于原子成键，成键时能力更强，有利于分子的形成。
关键是中心原子的杂化类型能否准确判断，杂化类型判断正确，结合分子组成、价层电子对互斥理论，就容易解决分子构型、分子性质的相关问题。
1、取代法以中学常见的、熟悉的基础物质分子为原型，用其它原子或原子团取代原型分子中的部分原子或原子团，得到的新分子中心原子与原型分子对应的中心原子的杂化类型相同。
如：(1)CH3CH=CH2分子中C原子的杂化类型判断，看作乙烯基取代了甲烷分子中的一个H原子，则甲基C原子为sp3杂化，也可看作甲基取代了乙烯分子中的一个H原子，故两个不饱和C原子均为sp2杂化；(2)(CH3)3N看作三个甲基取代了NH3分子中的三个H原子而得，所以其分子中N原子采用sp3杂化；(3)H2O2看作羟基取代了H2O分子中一个H原子，H2O2中O原子应为sp3杂化；(4)B(OH)3看作三个羟基取代了BF3中的F原子，可知B(OH)3中B原子为sp2杂化。
2、价电子对数计算法对于ABm型分子(A为中心原子，B为配位原子)，分子的价电子对数可以通过下列计算确定：n=1/2（中心原子的价电子数+每个配位原子提供的价电子数×m），配位原子中卤素原子、氢原子提供1个价电子，氧原子和硫原子按不提供价电子计算；若为离子，须将离子电荷计算在内：n=1/2（中心原子的价电子数+每个配位原子提供的价电子数×m±离子电荷数），阳离子取“－”，阴离子取“+”。
根据价电子对数可以有以下结论：分子价电子对数几何构型中心原子杂化类型BeCl2 2 直线型 spBF3 3 平面三角形 sp2SiCl4 4 正四面体 sp3一般来讲，计算出的n值即为杂化轨道数，能直接对映中心原子的杂化类型。
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中心原子杂化轨道类型的判断方法
徐长明（湖北省十堰市房县第三中学442100）
摘要：杂化轨道理论能解释大多数分子的几何构型及价键结构。
在使用该理论时，首先必须确定中心原子的杂化类型，在未知分子构型的情况下，判断中心原子杂化轨道类型有时比较
困难，成为教学难点。
关键词：杂化轨道理论；价层电子对互斥理论；等电子原理
高中化学选修模块《物质结构与性质》（人教版）中介绍了杂化轨道理论，这一重要理论能解释大多数分子几何构型及价键结构。
在使用该理论时，首先必须确定中心原子的杂化形式，在未知分子构型的情况下，判断中心原子杂化轨道类型有时比较困难，成为教学难点。
下面总结几种高中阶段判断中心原子杂化轨道类型的方法。
一、根据价层电子对互斥理论判断
教材中介绍了价层电子对互斥理论，根据该理论能够比较容易而准确地判断AB m型共价化合物分子或离子的空间构型和中心原子杂化轨道类型。
中心原子的价电子对数与价电子对的几何分布、中心原子杂化
轨道类型的对应关系如下表（价电子对数＞4 的，高中阶段不作要求）。
运用该理论的关键是能准确计算出中心原子的价
电子对数，其计算方法是：
1．价电子对数n ＝σ键的电子对和中心原子上的孤电子对，中心原子上的孤电子对数=1/2(a-xb)
2.σ键的电子对可由分子式确定。
例如，H20中0有2对σ键电子对；NH3中N有3对σ键电子对
3．式中a为中心原子的价电子数对于主族元素，中心原子（A）的价电子数＝最外层电子数；x为与中心原子结合的原子数；b为与中心原子结合的原子最多能接受的电子数，氢为1 ，其他原子等于“8-该原子的价电子数”。
离子在计算价电子对数时，还应加上负离子的电荷数或减去正离子的电荷数（绝对值）
4．杂化轨道由形成σ键的电子对和孤电子对占据，因此分子或离子的空间构型为杂化轨道构型去掉孤电子对后剩余的形状。
例如：指出下列分子或离子的中心原子的杂化轨道类型，并预测它们的空间构型：
⑴BeCl2 ⑵SO3 ⑶NH4＋
解析：⑴是AB2型分子，BeCl2 的价电子对数
n＝1／2（2-2×1）+2=2，Be 采用sp 杂化，无孤电子对，故分子呈直线型；
⑵是AB3型分子，SO3的价电子对数n＝1／2（6-3×2）+3＝3，S 采用sp2杂化，无孤电子对，故分子呈平面三角形
⑶是AB4 型离子，NH4＋的价电子对数n＝1／2（5-1-4×1）+4＝4，N 采用sp3杂化，无孤电子对，故分子呈正四面体
二、根据分子的空间构型判断
由此，可以根据分子的空间构型或键角来判断中心原子轨道的杂化方式。
例如：学生对于一些常见的简单分子的结构都是熟悉的，C2H2、CO2为直线型分子，键角为180°，推断其C 原子的杂化轨道类型为sp；C2H4 、C6H6为平面型分子，键角为120°，推断其C 原子的杂化轨道类型为sp2；CH4、CCl4为正四面体，键角109．5°，推断其C 原子的杂化轨道类型为sp3。
还可以扩展到以共价键形成的晶体，如：已知金刚石中的碳原子、晶体硅和石英中的硅原子，都是以正四面体结构形成共价键的，所以也都是采用sp3杂化；已知石墨的二维结构平面内，每个碳原子与其它三个碳原子结合，形成六元环层，键角为120°，由此判断石墨的碳原子采用sp2 杂化。
三、根据σ键数和孤电子对数逆向判断根据价层电子对互斥理论，中心原子价电子对数＝σ 键数＋孤电子对数，如果我们已知σ 键数和孤电子对数，就可以逆向判断出中心原子价电子对数，从而判断出杂化方式。
例如：指出乙酸分子中标出原子的杂化轨道类型以及它们周围原子的空间分布情况。
解析：高中学生都能熟练书写有机分子的结构式，根据结构式就很容易得知σ 键数和孤电子对数，从而判断出杂化方式。
1 号C 形成4 个σ 键，无孤电子对，所以有4 个价电子对，C 原子为sp3 杂化，其周围3 个H 和1 个C 呈正四面体分布；
2 号C 形成
3 个σ 键，无孤电子对，所以有3 个价电子对，C 原子为sp2杂化。
四、根据等电子原理判断
教材中介绍了等电子原理，即具有相同价电子数和相同原子数的分子或离子具有相同的结构特征，这里的结构特征包括中心原子的杂化轨道类型、分子的空间结构等。
因此，我们可以根据一些熟悉的分子的杂化轨道类型来判断与它互为等电子体的不熟悉的分子的杂化轨道类型。
例如：指出N2O 分子的空间构型和杂化轨道类型。
解析：教材中介绍的价层电子对互斥理论是比较浅显的，并没有介绍N 作为配位原子应该如何计算价电子对数，在解决这样的题目时，教师不必加深补充介绍价层电子对互斥理论，可以采用等电子原理巧解。
因为N2O 与CO2 互为等电子体，学生对于CO2的结构非常熟悉，直接根据直线型，判断出sp 杂化，当然也可以计算出CO2中的C 原子的价电子对数n＝2，判断出sp 杂化，直线型，所以N2O 也应为sp 杂化，直线型。
同样，如果要判断SCN－的空间构型和杂化轨道类型，我们大可不必研究究竟哪个原子是中心原子，哪个是配位原子，如何计算价电子对数，直接根据CNS－与CO2 等电子体，来判断CNS－为直线型，sp 杂化。
五、根据结构代换判断
有机化学中的取代反应是指有机物分子里某些原子或原子团被其它原子或原子团所代替的反应，根据取代反应机理，发生取代后，其中心原子的结构和成键方式都应该不变。
由此启发，对于一些复杂的分子，我们可以将其中的某些原子团代换成原子，变成简单熟悉的分子，根据这个分子的空间构型和杂化轨道类型，来判断原来的分子的空间构型和杂化轨道类型。
例如：CH3－OH 等醇类，都可以看作R—代换了H2O中的H ，因为H2O 中O 原子为sp3杂化，所以CH3－OH中的O 原子也为sp3 杂化。
H2N－NH2可以看作－NH2代换了NH3中的H ，因为NH3中N 原子为sp3杂化，所以H2N－NH2 中的N 原子也为sp3杂化。
课程标准和高考说明对这部分的教学和考试要求是这样描述的：“能根据杂化轨道理论和价层电子对互斥理论判断简单分子或离子的空间构型”，处于认知性学习目标的第三水平。
近几年的高考题对这部分内容都有考查，但难度不大。
因此，虽然这部分内容是教学难点，但并不是考试难点。
所以，教师在教学这部分内容或讲解这部分习题时，不要随意加深、加难，而要注意思维品质的培养，根据学生的掌握情况灵活运用。