高三化学复习 杂化轨道理论之轨道类型和轨道数(教师版)
第二章 第二节 第2课时 杂化轨道理论- 2024版化学高三总复习练习笔记
第2课时杂化轨道理论[核心素养发展目标] 1.通过对杂化轨道理论的学习，能从微观角度理解中心原子的杂化轨道类型对分子空间结构的影响。
2.通过对杂化轨道理论的学习，掌握中心原子杂化轨道类型判断的方法，建立分子空间结构分析的思维模型。
一、杂化轨道及其类型1．用杂化轨道理论解释甲烷分子的形成在形成CH4分子时，碳原子的1个____轨道和3个____轨道发生混杂，形成____个新的能量相等的____杂化轨道。
____个____杂化轨道分别与____个H原子的____轨道重叠形成4个________键，所以4个C—H是等同的。
2．杂化轨道的形成及特点3．杂化轨道的类型(1)sp3杂化轨道sp3杂化轨道是由____个s轨道和____个p轨道杂化而成的，sp3杂化轨道间的夹角为________，空间结构为________________(如图所示)。
(2)sp2杂化轨道sp2杂化轨道是由____个s轨道和____个p轨道杂化而成的。
sp2杂化轨道间的夹角都是____，呈________(如图所示)。
(3)sp杂化轨道sp杂化轨道是由____个s轨道和____个p轨道杂化而成的。
sp杂化轨道间的夹角为____，呈________(如图所示)。
1．填写下表：代表物杂化轨道数杂化轨道类型CO2CH2OCH4SO2NH3H2O2.C原子在形成化合物时，可采取多种杂化方式。
杂化轨道中s轨道成分越多，C元素的电负性越强，连接在该C原子上的H原子越容易电离。
下列化合物中，最有可能在碱性体系中形成阴离子的是()A．CH4B．CH2==CH2C．CH≡CH D．苯1．正误判断(1)发生轨道杂化的原子一定是中心原子()(2)原子轨道的杂化只有在形成分子的过程中才会发生，孤立的原子是不可能发生杂化的()(3)只有能量相近的轨道才能杂化()(4)杂化轨道能量更集中，有利于牢固成键()(5)杂化轨道只用于形成σ键或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()(6)2s轨道和3p轨道能形成sp2杂化轨道()2．下列分子的中心原子杂化轨道类型相同的是()A．CO2与SO2B．CH4与NH3C．BeCl2与BF3D．C2H2与C2H43．(2022·湖南师大附中高二期末)下列分子或离子的中心原子为sp3杂化，且杂化轨道容纳了1个孤电子对的是()A．CH4、NH3B．BBr3、SO2－3C．SO2、BeCl2D．PCl3、H3O＋4．下列分子中的中心原子的杂化方式为sp杂化，分子的空间结构为直线形且分子中没有形成π键的是()A．CH≡CH B．CO2C．BeCl2D．BF3以碳原子为中心原子的分子中碳原子的杂化轨道类型(1)没有形成π键，采取sp3杂化，如CH4、CCl4等；(2)形成一个π键，采取sp2杂化，如CH2===CH2等；(3)形成两个π键，采取sp杂化，如CH≡CH、CO2等。
02考点三价电子对互斥理论杂化轨道理论及应用(教师版)
【基础知识】分子结构与性质考点三价电子对互斥理论、杂化轨道理论及应用【必备知识】一、价层电子对互斥模型（VSEPR模型）与空间构型价层电子对数 2 3 4 5 6VSEPR构型直线形平面三角形四面体三角双锥正八面体杂化类型sp sp2sp3……孤对电子对数0 0 1 0 1 2 ……空间构型直线形平面三角形V形四面体三角锥V形……二、杂化轨道理论1、概念：在形成分子时，由于原子的相互影响，若干能量相近的原子轨道混合起来，重新组成与原轨道数相同的一组新轨道的过程。
（轨道形状发生改变，轨道数目不改变。
）①sp杂化：由一个s轨道和一个p轨道杂化而成，杂化轨道夹角为108°，呈直线形。
②sp2杂化：由一个s轨道和两个p轨道杂化而成，杂化轨道夹角为120°，呈平面三角形。
③sp3杂化：由一个s轨道和三个p轨道杂化而成，杂化轨道夹角为109°28´，呈四面体形。
2、价电子对数＝σ键电子对数＋中心原子的孤电子对数说明：σ键电子对数＝中心原子结合的原子数；中心原子的孤电子对数＝1/2 (axb ±电荷)①a 表示中心原子的价电子数。
对于主族元素：a＝原子的最外层电子数。
②x表示与中心原子结合的原子数。
③b表示与中心原子结合的原子最多能接受的电子数，即化合价绝对值。
例1、完成下列表格AB nб键数孤对电子对数价电子对数中心原子杂空间构型化轨道类型3 14 sp3三角锥形SOCl2中心原子为SNH4+ 4 0 4 sp3四面体SO42 4 0 4 sp3四面体ClO4 4 0 4 sp3四面体NH3 3 1 4 sp3三角锥形H2O 2 2 4 sp3V形SO3 3 0 3 sp2平面三角形BF3 3 0 3 sp2平面三角形SO2 2 1 3 sp2V形NO2 2 1 3 sp2V形CS2 2 0 2 sp 直线形O3 2 1 3 sp2平面三角形例2、判断以下有机物中原子的杂化轨道类型。
杂化轨道详细解说汇总
杂化轨道详细解说汇总⾼中化学7：杂化轨道1、概念理解原⼦在形成分⼦时，原⼦轨道不可能只重叠⽽本⾝不变，实际上个原⼦的价电⼦运动状态必然改变，⽽使成键能⼒尽可能增加，体系能量尽可能降低。
能量相近的不同原⼦轨道重新合成相同数⽬的新原⼦轨道。
通常有sp型、dsp型、spd型等。
杂化并⾮⼀个实际过程，⽽是⼀个数学概念。
为了得到波动⽅程有关价层电⼦的解，及波函数⽽采取的⼀个步骤。
和原有的s、p轨道相⽐，杂化轨道分布图具有⼀个肥⼤的正瓣，这⼀区域⼤⼤有利于成键轨道之间的重叠。
⽽且杂化轨道空间分布合理，降低了成键电⼦的排斥。
2个⽅⾯都有利于体系能量的下降。
2、价层电⼦对互斥理论（VSEPR理论）对轨道形状的推测2.1、价层电⼦对互斥理论（VSEPR理论）：对于⼀个ABm型分⼦（或离⼦），围绕中⼼A原⼦的价层对⼦对（包括成键电⼦对和未成键的孤电⼦对）的空间分布是受静电相互作⽤所⽀配。
电⼦对之间尽可能互相远离，这样斥⼒⼩，体系趋于稳定。
2.2、A原⼦价层电⼦对数的确定：[A原⼦价层电⼦数 + B原⼦提供的⽤于形成共价单键的电⼦数（双剑、三键均按⽣成⼀个单键考虑）]/2若是阴离⼦，电⼦数要加阴离⼦电荷数，阳离⼦则要减去。
B是H或卤素元素，每个原⼦提供⼀个共⽤电⼦。
B若是是氧族元素，规定不提供共⽤电⼦。
四氯化碲TeCl4分⼦：Te有6个价层电⼦，加上4个Cl提供的共⽤电⼦，中⼼Te原⼦价层电⼦数等于10，对数为5。
SO42-离⼦：S有6个价层电⼦，规定O原⼦不提供共⽤电⼦，加上离⼦电荷数2，中⼼S原⼦价层电⼦数等于8，对数为4。
2.3、VSEPR理论推测分⼦形状：判断⾮过渡元素化合物的分⼦（或离⼦）的⼏何构型是相当成功的。
价层电⼦对数在4以内，未发现例外；价层电⼦对数为5、6时，发现个别例外；价层电⼦对数为7以上时，中⼼不单⼀，出⼊较⼤；步骤：1、确定中⼼原⼦的价层电⼦对数2、确定价层电⼦对对应的最佳分布构型：2直线、3平⾯三⾓、4正四⾯体、5三⾓双锥体、6正⼋⾯体。
高中化学轨道知识点总结
高中化学轨道知识点总结一、原子结构基础1. 原子组成：原子由原子核和环绕核的电子云组成。
原子核包含质子和中子，而电子云由负电的电子组成。
2. 量子数：描述电子状态的四个量子数包括主量子数（n）、角动量量子数（l）、磁量子数（m_l）和自旋量子数（m_s）。
这些量子数决定了电子的能级、轨道形状和方向、以及电子的自旋状态。
3. 轨道类型：根据角动量量子数的不同，电子轨道分为s、p、d和f四种类型。
s轨道是球形的，p轨道是双叶的，d轨道有多种形状，而f轨道则更为复杂。
二、电子排布规律1. 奥芬堡原理：电子按照能量最低原则排布在原子轨道中。
即电子首先填充最低能量的轨道，然后依次填充更高能量的轨道。
2. 保尔分立原理：一个原子轨道最多只能容纳两个电子，且这两个电子的自旋必须相反。
3. 洪特规则：在具有相同能量的轨道中，电子优先单独占据每个轨道，且它们的自旋方向相同。
三、元素周期表与原子轨道1. 周期表结构：元素周期表按照原子序数排列所有已知的化学元素。
元素的周期数对应其原子中电子的最高主量子数，而族数（或组数）则与价电子的轨道类型有关。
2. s区元素：周期表中的第一族和第二族元素被称为s区元素，它们的价电子主要占据s轨道。
3. p区元素：周期表中的第13至18族元素被称为p区元素，它们的价电子主要占据p轨道。
4. d区元素：周期表中的第3至12族元素被称为d区元素，它们的价电子主要占据d轨道。
5. f区元素：镧系和锕系元素被称为f区元素，它们的价电子主要占据f轨道。
四、化学键与分子轨道1. 离子键：当两个或多个原子通过电子转移形成正负离子时，它们之间形成的是离子键。
2. 共价键：当两个或多个原子通过共享电子对形成稳定的电子排布时，它们之间形成的是共价键。
3. 分子轨道理论：分子中的电子不仅仅属于单个原子，而是分布在整个分子上，形成分子轨道。
分子轨道可以是成键轨道、反键轨道或非键轨道。
4. 键能和键长：化学键的强度可以通过键能来衡量，键能越大，化学键越稳定。
2024届高考化学一轮复习教案(人教版)第十单元 物质结构与性质 第3讲
第3讲化学键分子结构与性质复习目标1．了解化学键的含义、分类与形成过程，能够用电子式表示其形成过程。
2.了解共价键的形成、极性和类型(σ键和π键)，能用键长、键能、键角等说明简单分子的某些性质。
3.了解杂化轨道理论及简单的杂化轨道类型(sp，sp2，sp3)。
4.能用价层电子对互斥模型或者杂化轨道理论推测简单分子或离子的空间结构。
5.了解范德华力的含义及对物质性质的影响。
6.了解氢键的含义，能列举存在氢键的物质，并能解释氢键对物质性质的影响。
考点一化学键一、化学键1．化学键化学键既包括静电吸引力，又包括静电排斥力。
2．离子键(1)(2)(3)(4)(5)表示方法①用电子式表示Na2O2：06NaOH：07NH4Cl：08CaC2：09NaClO：10②用电子式表示离子化合物的形成过程CaF2：11Na2S：123．共价键(1)共价键的定义与特征①②原子所能形成的共价键的总数或以单键连接的原子数目是一定的。
(2)共价键的分类(3)表示方法①电子式、结构式15171921222325②用电子式表示共价化合物的形成过程H2O：27HF：28(4)键参数——键能、键长、键角①概念②键参数对分子性质的影响a分子越稳定。
b.二、化学键与物质类别的关系1．化学键与物质类别的关系2．化学键对物质性质的影响(1)对物理性质的影响金刚石、晶体硅、石英、金刚砂等物质硬度大、熔点高，就是因为其中的01共价键很强，破坏时需消耗很多的能量。
NaCl(2)对化学性质的影响N2N2很稳定，H2S、HI等分请指出下列各说法的错因(1)共价键都具有方向性和饱和性。
错因：共价键不一定都具有方向性和饱和性。
如s－s__σ键不具有方向性。
(2)共价键的成键原子只能是非金属原子。
错因：Al与Cl之间形成共价键。
(3)某元素的原子最外层只有一个电子，它跟卤素结合时，所形成的化学键一定是离子键。
错因：H原子最外层只有1个电子，其与卤素形成的HX中含共价键。
文档：资料：单元课6-正确判断分子构型和杂化类型(教师版)
正确判断分子构型和杂化类型教学目标：★★★★☆☆学生能够正确判断分子构型和杂化类型．问题层级图目标层级图正确理解共价键一、 正确得出价层电子对的数目（★★★★☆☆）1. 价层电子对互斥理论（1）价层电子对互斥理论认为，分子的立体构型是“________”相互排斥的结果。
价层电子对是指分子中的________上的电子对，包括________和________。
（2）σ键电子对数可由________确定。
而中心原子上的孤电子对数，确定方法如下： 中心原子上的孤电子对数＝________；a 为________；x 为________；b 为与中心原子结合的原子________。
答案：(1)价层电子对 中心原子 σ键电子对 中心原子上的孤电子对(2)分子式 12(a －xb ) 中心原子的价电子数 与中心原子结合的原子数 最多能接受的电子数【过关检测】(5min)1. 判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”① H 2O 的中心原子为O ，形成两个H —Oσ键，即O 有两对σ键电子对。
（ ）② 中心原子上的孤电子对数＝12(a －xb ) 对于阳离子，a ＝价电子数－离子电荷数；对于阴离子，a ＝价电子数＋|离子电荷数|。
（ ）③ SO 2中O 原子上的孤电子对数为1。
（ ） ④ NH 4+中N 原子上的孤电子对数为0。
（ ）答案：√；√；×；√；2. 如何确定CO 2－3和NH ＋4的中心原子的孤电子对数？。
答案：NH ＋4中中心原子为N ，a ＝5－1，b ＝1，x ＝4，所以中心原子孤电子对数＝12(a －xb )＝12(4－4×1)＝0。
CO 2－3中中心原子为C ，a ＝4＋2，b ＝2，x ＝3，所以中心原子孤电子对数＝12(a －xb )＝12(6－3×2)＝0。
二、正确判断VSEPR 构型和分子构型（★★★★☆☆）1. 根据分子中成σ键电子对数和孤电子对数，可以依据下面的方法确定相应的较稳定分子空间构型：σ键电子对数＋孤电子对数＝价层电子对数――→价层电子对互斥理论VSEPR 模型――→略去孤电子对分子立体构型。
第二章 第二节 第2课时 杂化轨道理论(教师版)
第2课时 杂化轨道理论一、杂化轨道理论简介1．杂化轨道及其特点2．用杂化轨道理论解释甲烷分子的形成在形成CH 4分子时，碳原子的一个2s 轨道和三个2p 轨道发生混杂，形成四个能量相等的sp 3杂化轨道。
四个sp 3杂化轨道分别与四个H 原子的1s 轨道重叠成键形成CH 4分子，所以四个C—H 键是等同的。
碳原子的sp 3杂化可表示如下：3．杂化轨道类型杂化类型 sp sp 2 sp 3 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 轨道杂化轨道的数目234判断正误(1)所有的原子轨道都参与杂化( ) (2)杂化轨道能量集中，有利于牢固成键( ) (3)杂化轨道与参与杂化的原子轨道的数目相同，但能量不同( )(4)第ⅠA 族元素成键时不可能有杂化轨道( ) (5)杂化轨道既可能形成σ键，也可能形成π键( ) (6)孤电子对不可能参加杂化( ) (7)s轨道和p 轨道杂化可能有sp 4出现( ) 答案 (1)× (2)√ (3)√ (4)√ (5)× (6)× (7)×应用体验下列有关sp 2杂化轨道的说法正确的是______(填序号)。
①由同一能层上的s 轨道与p 轨道杂化而成 ②共有3个能量相同的杂化轨道 ③每个sp 2杂化轨道中s 能级成分占三分之二 ④sp 2杂化轨道最多可形成2个σ键答案 ①② 解析 同一能层上s 轨道与p 轨道的能量差异不是很大，相互杂化的轨道的能量差异也不能过大，①正确；同种类型的杂化轨道能量相同，②正确；sp 2杂化轨道是由一个s 轨道与2个p 轨道杂化而成的，③不正确；sp 2杂化轨道最多可形成3个σ键，④不正确。
归纳总结杂化轨道理论的要点(1)原子形成分子时，通常存在激发、杂化和轨道重叠等过程。
发生轨道杂化的原子一定是中心原子。
(2)原子轨道的杂化只有在形成分子的过程中才会发生，孤立的原子是不可能发生杂化的。
高考化学：杂化轨道理论(图解)
高考化学：杂化轨道理论(图解)一、原子轨道角度分布图S PxPy Pz dz2dx2-y2dxy dxz dyz二、共价键理论和分子结构㈠、共价键理论简介1、经典的化学键电子理论:1916年德国化学家柯塞尔(Kossel)和1919年美国化学家路易斯(Lewis)等提出了化学键的电子理论。
他们根据稀有气体原子的电子层结构特别稳定这一事实，提出各元素原子总是力图(通过得失电子或共用电子对)使其最外层具有8电子的稳定结构。
柯塞尔用电子的得失解释正负离子的结合。
路易斯提出，原子通过共用电子对而形成的化学键称为共价键(covalent[k?u`veilent]bond[b?nd])。
用黑点代表价电子(即最外层s,p轨道上的电子)，可以表示原子形成分子时共用一对或若干对电子以满足稀有气体原子的电子结构。
为了方便，常用短线代替黑点，用“-”表示共用1对电子形成的共价单键，用“=”表示2对电子形成的共价双键,“≡”表示3对电子形成的共价叁键。
原子单独拥有的未成键的电子对叫做孤对电子(lone[l?un]pair[pε?]e lectron[i`lektr?n])。
Lewis结构式的书写规则又称八隅规则(即8电子结构)。
评价贡献:Lewis共价概念初步解释了一些简单非金属原子间形成共价分子的过程及其与离子键的区别。
局限性:①、未能阐明共价键的本质和特性;②、八隅规则的例外很多。
PCl5SF6BeCl2BF3NO,NO2…中心原子周围价电子数10 12 4 6 含奇数价电子的分子…③、不能解释某些分子的性质。
含有未成对电子的分子通常是顺磁性的(即它们在磁场中表现出磁性)例如O2。
2、1927年德国的海特勒Heitler和美籍德国人的伦敦London两位化学家建立了现代价键理论，简称VB理论(电子配对法)。
1931年，鲍林在电子配对的基础上提出了杂化轨道理论的概念，获1954年诺贝尔化学奖。
3、1928年-1932年，德国的洪特(F.Hund)和美国的马利肯(R.S.Mulliken)两位化学家提出分子轨道理论，简称MO理论。
2024年新人教版高考化学一轮复习讲义(新高考版) 第6章 价层电子对互斥模型、杂化轨道理论及应用
中B原子的价层电子对数相等(—Ph 代表苯基，—Pr
2.下列分子或离子的中心原子上未用于成键的价电子对最多的是
√A.H2O
C. NH＋ 4
B.HCl D.PCl3
A项，氧原子有两对未成键的价电子对； B项，HCl分子属于AB型分子，没有中心原子； C 项，NH＋ 4 的中心原子的价电子全部参与成键； D项，磷原子有一对未成键的价电子对。
中心原子的孤电子对数＝12 (a－xb)，其中 ①a表示中心原子的 价电子数 。 对于主族元素：a＝ 原子的最外层电子数 。 对于阳离子：a＝ 中心原子的价电子数－离子的电荷数 。 对于阴离子：a＝ 中心原子的价电子数＋离子的电荷数(绝对值) 。 ②x表示 与中心原子结合的原子数 。 ③b表示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＝_8_－__该__原__子_
(5)[2020·全国卷Ⅲ，35(2)节选]氨硼烷在催化剂作用下水解释放氢气： 3NH3BH3＋6H2O===3NH＋ 4 ＋B3O36－＋9H2
B3O36－的结构为
。在该反应中，B 原子的杂化轨道类型由_s_p_3_变为_s_p_2。
三、分子(离子)空间结构的判断
4.下列分子或离子中，中心原子的价层电子对的空间结构为正四面体形且分子或
离子的空间结构为V形的是
A. NO－ 2
B.PH3
C.H3O＋
√D.OF2
NO－ 2 的价层电子对的空间结构呈平面三角形，A 错误；
PH3的空间结构呈三角锥形，B错误； H3O＋的空间结构呈三角锥形，C错误； OF2中心原子的价层电子对的空间结构为正四面体形且分子的空间结构为V形，D正确。
5.下列物质的分子与O3分子的结构最相似的是
②SO3__＞____ SO24－ 。③BF3___＞_____NCl3。
高中化学选择性必修二教案讲义：杂化轨道理论 等电子体原理(教师版)
杂化轨道理论等电子体原理1．了解杂化轨道理论的基本内容。
2．能根据杂化轨道理论解释简单分子的空间结构。
3．结合杂化轨道理论认识常见共价分子的空间结构。
一、杂化轨道理论简介1.杂化轨道的含义杂化轨道理论是一种价键理论，是鲍林为了解释分子的空间结构提出的。
(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：原子轨道杂化后形成的一组新的原子轨道，叫做杂化原子轨道，简称杂化轨道。
(3)杂化轨道的特点①杂化轨道数等于参与杂化的原子轨道数；②杂化改变了原子轨道的形状和方向；③杂化使原子的成键能力增强；④杂化轨道用于构建分子的σ轨道和孤电子对轨道。
2.杂化轨道理论的要点(1)原子形成分子时，通常存在激发、杂化和轨道重叠等过程。
发生轨道杂化的原子一定是中心原子。
(2)原子轨道的杂化只有在形成分子的过程中才会发生，孤立的原子不可能发生杂化。
(3)只有能量相近的原子轨道才能杂化(如2s、2p)。
(4)杂化前后原子轨道数目不变(参加杂化的轨道数目等于形成的杂化轨道数目),且杂化轨道的能量相同。
(5)为使相互间的排斥力最小，杂化轨道在空间取最大夹角分布。
杂化后轨道的伸展方向、形状发生改变，但相同杂化形式的杂化轨道形状完全相同。
杂化使原子的成键能力增加。
形成的共价键更牢固。
(6)杂化轨道用于形成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。
分子的空间结构主要取决于原子轨道的杂化类型。
(7)杂化轨道成键时仍具有共价键的特征——方向性和饱和性(8)杂化轨道数=中心原子上的孤电子对数+与中心原子结合的原子数。
3.杂化轨道类型类型形成过程夹角空间结构sp3杂化轨道sp3杂化轨道是由1个s轨道和3个p轨道杂化形成的109°28′正四面体形sp2杂化轨道sp2杂化轨道是由1个s轨道和2个p轨道杂化而成的120°平面三角形sp杂化轨道sp杂化轨道是由1个s轨道和1个p轨道杂化而成的180°直线形【特别说明】原子轨道发生sp杂化时，还有2个np轨道未发生杂化，若np轨道上有未成对电子，形成分子时2个np轨道上的电子会形成π键。
杂化轨道知识点总结归纳
杂化轨道知识点总结归纳一、杂化轨道的概念1.1 杂化轨道的定义杂化轨道是指原子中原有的原子轨道（包括s、p、d轨道）发生混合形成新的轨道。
这些新的轨道具有一定的方向性和能量，适应于描述共价键的性质。
1.2 杂化轨道的提出杂化轨道的概念最早由英国化学家Pauling在1931年提出。
根据量子力学理论，传统的原子轨道无法很好地解释分子结构和化学键的性质，于是Pauling提出了杂化轨道的理论，以解释化学键的构成和性质。
1.3 杂化轨道与混合轨道的区别杂化轨道是原子轨道的混合，而混合轨道是波函数的线性组合。
杂化轨道是为了解释分子中共价键的方向性而提出的，而混合轨道是为了解释分子的振动光谱而提出的。
二、杂化轨道的特点2.1 方向性杂化轨道具有一定的方向性，可以更好地描述化学键的方向。
例如sp杂化轨道能够更好地描述线性分子的形成。
2.2 能量杂化轨道的能量介于原子轨道之间，通常处于原子轨道能量的加权平均值。
2.3 杂化轨道的数量杂化轨道的数量等于原子轨道的数量。
例如，sp3杂化轨道是一个s轨道和三个p轨道的线性组合。
三、杂化轨道的类型3.1 sp杂化轨道sp杂化轨道是s轨道和p轨道的线性组合，形成两个等轨道。
这种杂化轨道通常适用于线性分子。
3.2 sp2杂化轨道sp2杂化轨道是s轨道和两个p轨道的线性组合，形成三个等轨道。
这种杂化轨道通常适用于三角平面分子。
3.3 sp3杂化轨道sp3杂化轨道是s轨道和三个p轨道的线性组合，形成四个等轨道。
这种杂化轨道通常适用于四面体分子。
3.4 dsp3杂化轨道dsp3杂化轨道是d轨道、s轨道和三个p轨道的线性组合，形成五个等轨道。
这种杂化轨道通常适用于八面体分子。
3.5 有机化合物中的杂化轨道有机化合物中的碳原子通常采用sp3、sp2和sp杂化轨道。
sp3杂化轨道用于描述碳的四面体构型，sp2杂化轨道用于描述碳的三角平面构型，sp杂化轨道用于描述碳的线性构型。
四、杂化轨道与分子几何构型4.1 线性分子线性分子通常采用sp杂化轨道进行描述。
高中化学选修三(人教)第二章第二节--杂化轨道
知识目标第一章分子结构与性质第二节分子的立体结构：(第二课时)能力目标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过程重点杂化轨道理论的要点难点杂化轨道理论教学过程备注[复习]共价键类型：σ、π键，价层电子对互斥模型。
[质疑] 我们已经知道，甲烷分子呈正四面体形结构，它的4个C--H键的键长相同，H—C--H的键角为109～28°。
按照我们已经学过的价键理论，甲烷的4个C--H单键都应该是π键，然而，碳原子的4个价层原子轨道是3个相互垂直的2p轨道和1个球形的2s轨道，用它们跟4个氢原子的ls原子轨道重叠，不可能得到四面体构型的甲烷分子。
为什么？［讲］碳原子具有四个完全相同的轨道与四个氢原子的电子云重叠成键。
［引入］碳原子的价电子构型2s22p2，是由一个2s轨道和三个2p轨道组成的，为什么有这四个相同的轨道呢？为了解释这个构型Pauling提出了杂化轨道理论。
[板书]三、杂化轨道理论简介1、杂化的概念：在形成多原子分子的过程中，中心原子的若干能量相近的原子轨道重新组合，形成一组新的轨道，这个过程叫做轨道的杂化，产生的新轨道叫杂化轨道。
[讲]杂化轨道理论是一种价键理论，是鲍林为了解释分子的立体结构提出的。
为了解决甲烷分子四面体构型，鲍林提出了杂化轨道理论，它的要点是：当碳原子与4个氢原子形成甲烷分子时，碳原子的2s轨道和3个2p轨道会发生混杂，混杂时保持轨道总数不变，却得到4个相同的轨道，夹角109°28′，称为sp3杂化轨道，表示这4个轨道是由1个s轨道和3个p轨道杂化形成的。
当碳原子跟4个氢原子结合时，碳原子以4个sp3杂化轨道分别与4个氢原子的ls轨道重叠，形成4个C--Hσ键，因此呈正四面体的分子构型。
［投影］［讲］杂化轨道理论认为：在形成分子时，通常存在激发、杂化、轨道重叠等过程。
但应注意，原子轨道的杂化，只有在形成分子的过程中才会发生，而孤立的原子是不可能发生杂化的。
【高中化学】杂化轨道理论 2022-2023学年高二下学期化学人教版(2019)选择性必修2
分子的空间结构（二）
册 别：选择性必修2 学 科：高中化学（人教版）
杂化轨道理论 问题一：为什么碳原子与氢原子结合形成正四面体 结构的CH4？
CH4
能量相同，方向不同
杂化轨道理论
原子轨道杂化
在外界条件影响下，中心原子能 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。
C.sp2-p
D.sp3-p
解析:分子中的两个碳原子都是采取sp2杂化,溴原子的
价电子排布式为4s24p5,4p轨道上的一个未成对电子与
碳原子的一个sp2杂化轨道成键。
课堂小结
H2O 4 四面体形
sp3
HCN 2 直线形
sp
BF3 3 平面三角形 sp2
NH3 4 四面体形
sp3
H3O+ CH2
4
O3
四面体形 平面三角形
sp3 sp2
SO42- 4 四面体形
sp3
杂化轨 分子空间结构 道数
3
V形
4
V形
2
直线形
3
平面三角形
4
三角锥形
4
三角锥形
3
平面三角形
4
正四面体形
杂化轨道理论的应用 问题四：试用杂化轨道理论分析乙烯、乙炔和苯分 子的成键情况？ CH2=CH2
C6H6 sp2杂化 大π 键
杂化轨道理论的应用 问题五：为什么石墨能导电？
石墨中的碳原子采取sp2杂化，每个碳原子剩余一个 未参与杂化的p轨道，分别垂直于层平面而相互平 行。这些p轨道中的电子参与形成了大π 键 ，且能 相对自由移动。
注：视频源于搜狐网络
当堂练习
杂化轨道类型
杂化轨道类型在分子中，核外电子除有2p轨道外，还存在s、 d、 f、 x、 y 等杂化轨道。
根据轨道类型的不同，可以把原子轨道分为s、 p、 d、 f、 l、p、π和n等类型。
原子轨道在空间上相互重叠，形成分子轨道，决定了原子的化学性质和特征。
在杂化轨道中，成键电子云在空间呈一定的规律排布，不同轨道的电子云密度不同，能量也不同，因而有不同的空间取向和空间构型。
同一周期元素由于空间构型不同，使得原子光谱发生明显变化，并且具有相应的化学性质。
因此对于某些基本性质相似的物质，往往可以根据其中杂化轨道的不同而进行区分。
有机化合物的空间结构有机化合物大多数是通过碳原子和其他原子形成杂化轨道，来稳定自身结构的。
从杂化轨道的种类看，碳原子杂化最多，达到8种；氢原子杂化次之，也达到5种；氮原子杂化最少，只有4种。
杂化轨道理论的意义就在于指出了不同类型杂化轨道的电子组态、电子层结构、能量高低及它们之间的相互影响关系，从而建立起了判断杂化轨道的主要依据——波函数。
从杂化轨道的种类看，不同杂化方式形成的轨道类型和数目是不同的，每种杂化轨道所能接受电子的能力和占据的电子层数也各异，因而波函数能量也各不相同。
波函数能量不同，说明原子核对杂化轨道的贡献不同，使不同杂化轨道所能容纳的电子数目和占据的电子层数目也不同，从而导致原子的能量状态不同。
所以，根据波函数的能量可以判断原子所处的能级状态。
波函数中只有两个量子数，就是两个“量子态”，而不像原子轨道那样，在不同的杂化方式下会出现若干个分量。
波函数中虽然只有两个“量子态”，但每一个量子态却有着丰富的能级和态势能。
所以说，杂化轨道理论是原子结构理论的基础，为研究原子结构和性能提供了更加深刻的依据。
那么，具体怎样利用波函数来判断原子结构呢？用波函数计算，首先选定合适的波函数，其次是求出各个能级的能量和形成该能级的原子轨道的数目和形状，再者选择其他条件（例如原子轨道的最大重叠），便可算出能级的能量。
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高三化学复习第一轮
第9讲 杂化轨道理论
之判断杂化轨道类型和计算杂化轨道数
一、AB m 型杂化类型的判断 方法一：
公式: 电子对数n ＝1
2
(中心原子的价电子数＋配位原子的成键电子数±电荷数)
根据n 值判断杂化类型一般有如下规律：
当n ＝2，sp 杂化；n ＝3，sp 2杂化；n ＝4，sp 3杂化；
当n ＝5， sp3d 杂化；n ＝6，sp3d2杂化；n ＝7，sp3d3杂化……
SO 2：n ＝12(6＋0)＝3 sp 2杂化 NO －3：n ＝12(5＋1)＝3 sp 2杂化 NH 3：n ＝12(5＋3)＝4 sp 3
杂化 注意：①当上述公式中电荷数为正值时取“-”，电荷数为负值时取“+”。
②当配位原子为氧原子或硫原子时，成键电子数为零。
方法二：
公式：杂化轨道数＝1/2（中心原子价电子数+ 配原子数－π键数±电荷数）
例1：SO 2 (6+2-2)/2=3 sp 2杂化（S 的价电子数6；配原子为2个氧原子，氧为二价，所以硫与氧间为双键，其一为π键，共二个π键）
例2：SO 3 (6+3-3)/2=3 sp 2杂化（解析同上，下同）
例3：SO 32－ (6+3-3+2)/2=4 sp 3杂化（SO 32－带二个单位负电荷） 例4：SO 42－ (6+4-4+2)/2=4 sp 3杂化
例5：CN － (4+1-2+1)/2=2 sp 杂化（氮元素为三价，碳氮间为叁键，其中有二个π键） 例6：NH 4+ (5+4-1)/2=4 sp 3杂化 例7：ClO 3－ (7+3-3+1)/2=4 sp 3杂化 例8：PO 33－ (5+3-3+3)/2=4 sp 3杂化 例9：PO 43－ (5+4-4+3)/2=4 sp 3杂化
例10：H －N ＝N －H (5+2-1)/2=3 sp 2杂化。
注意：当上述公式中电荷数为正值时取“-”，电荷数为负值时取“+”。
练习：
（1）sp 杂化：BeCl 2、CO 2；
（2） sp 2杂化：BF 3 、HCHO(中心原子为C ：(4+3-1)/2=3； （3）sp 3杂化：CH 4、NH 3、H 2O 。
方法三：因为杂化轨道只能用于形成σ键或用来容纳孤电子对，故有：
公式： 杂化轨道数=中心原子价层电子对数(孤电子对数+σ键电子对数)
1、判断中心原子的孤电子对的数量
2．找出与中心原子相连的原子数（即形成的σ键的数量）
3．若二者相加等于2，那么中心原子采用SP杂化；若等于3，那么中心原子采用SP2杂化；若等于4，那么中心原子采用SP3杂化。
如乙烯，碳原子为中心原子，与其连接的原子数为3，同时碳的4个价电子均成键（3个σ键加1个π键），故孤对电子对数为零，所以0+3=3，采取SP2杂化；如氧化氢，氧原子为中心原子，与氧原子相连的原子数为2，同时氧剩余两对孤对电子，所以2+2=4，采用sp3杂化。
几种杂化轨道之后的分子空间形态：
（1）sp杂化：直线型，如BeCl2、CO2；（2）sp2杂化：平面三角形（等性杂化为平面正三角形），如BF3、SO3、CH2O、SnBr2、PbCl2；（3）sp3杂化：空间四面体（等性杂化为正四面体），如H2O 、NH3、PCl3、CH4、CCl4。
另外，(4)sp3d：杂化等性杂化为三角双锥结构，如PCl5；(5)sp3d2杂化：等性杂化为正八面体结构，如SF6。
说明：以上只是常见的杂化轨道类型，在配位化合物中还有更多的杂化类型。
“头碰头”的方式重叠成σ键，“肩并肩”的方式重叠为π键。
价层电子
对数中心原
子杂化
类型
电子对
的空间
构型
成键电
子对数
孤电子
对数
分子的
空间构
型
实例
2 sp 直线 2 0 直线BeCl
2、CO
2
3 sp2三角形3 0 三角形BF
3
、SO
3
2 1 V形SnBr
2
、PbCl
2
4 sp3四面体4 0 四面体CH
4
、CCl
4 3 1 三角锥NH
3
、PCl
3 2 2 V形H
2
O
代表物杂化轨道数杂化轨道类型分子结构
CO
2
2+0＝2 sp 直线形
CH
2
O 3+0＝3 sp2平面三角形
CH
4
4+0＝4 sp3正四面体形
SO
2
2+1＝3 sp2V形
NH
3
3+1＝4 sp3三角锥形
H
2
O 2+2＝4 sp3V形
二、H m AB n将共价分子(或离子)表示为HmABn，其中H表示氢原子，A为中心原子，B为配体。
）
公式：G＝V/2－3n ，其中G表示中心原子A的杂化轨道数，V分子或离子的总价电子数（如果价电子总数为奇数，再＋1），n表示配体数
G＝2→SP杂化→直线型；G＝3→SP2杂化→平面三角型；G＝4→SP3杂化→四面体
例：计算CH4、SO2、NCl3等中心原子杂化轨道类型
①CH4G＝8/2－3×0＝4→SP3杂化② SO2G＝18/2－3×2＝3→SP2杂化③NCl3G＝26/2－3×3＝4
→SP3杂化④CO、CN－G＝10/2－3×1＝2→SP杂化⑤NO2G＝（17＋1）/2－3×2＝3→SP2杂化。