雜化軌道理論簡(jiǎn)介-2024年高二化學(xué)教案 選擇性必修2(配人教版)

第2課時(shí)雜化軌道理論簡(jiǎn)介

?學(xué)習(xí)目標(biāo),

1.通過(guò)雜化軌道理論的學(xué)習(xí)，能描述雜化軌道的形成及特點(diǎn)，能分析

判斷簡(jiǎn)單分子中心原子雜化軌道（sp、sp2、sp3）的類型。

2.通過(guò)實(shí)例了解共價(jià)分子具有特定的空間結(jié)構(gòu)，能從微觀角度解釋中

心原子的雜化類型對(duì)分子空間結(jié)構(gòu)的影響，能運(yùn)用雜化軌道理論對(duì)分

子或離子的空間結(jié)構(gòu)進(jìn)行解釋。

金任務(wù)分項(xiàng)突破

學(xué)習(xí)任務(wù)1認(rèn)識(shí)雜化軌道理論

?自主梳理,

1.雜化軌道理論的提出

雜化軌道理論是一種位鍵理論,是鮑林為了解釋分子的空間結(jié)構(gòu)提出

的。

2.用雜化軌道理論解釋甲烷分子的形成

在形成CH,分子時(shí),碳原子的至軌道和3個(gè)組軌道發(fā)生混雜,混雜時(shí)

保持軌道總數(shù)不變,得至U4個(gè)新的能量相同、方向不同的應(yīng)雜化軌道。

4個(gè)皿雜化軌道分別與4個(gè)氫原子的1s軌道重疊成鍵形成4個(gè)C-H

,鍵。可表示為

2s2p2s2pSP3

印rrnrRmEmWmTrm

c原子的雜化軌道

3.常見雜化軌道類型及其空間結(jié)構(gòu)

（I）SP'雜化軌道。

SP，雜化軌道是由L個(gè)S軌道和為個(gè)p軌道雜化形成的。SP，雜化軌

道間的夾角是109。28,，空間結(jié)構(gòu)為正四面體形（如圖所示）。

(2)sp2雜化軌道。

sp2雜化軌道是由L個(gè)s軌道和工個(gè)P軌道雜化而成的。sp?雜化軌

道間的夾角是120。，呈平面三角形(如圖所示)o

□

sP,PrP.

nsp?雜化

1200^^/120°P|

sp磔化

(3)sp雜化軌道。

sp雜化軌道是由L個(gè)s軌道和L個(gè)P軌道雜化而成的。sp雜化軌道

間的夾角是180。，呈直線形(如圖所示)。

□□=□

SPPP

PxPyPr

SP雜化g

mm

"spPP

密幸小

P?Py

sp雜化

Q微思考所有共價(jià)分子都存在雜化軌道嗎？

提示：雙原子分子(如HC1)不存在雜化軌道。

速診斷判斷正誤。

⑴雜化軌道與參與雜化的原子軌道的數(shù)目相同,但能量不同。

(V)

(2)雜化軌道全部參加形成化學(xué)鍵,未參與雜化的軌道不再成鍵。

(X)

提示:雜化軌道用來(lái)形成。鍵或用來(lái)容納未參與成鍵的孤電子對(duì),未

參與雜化的軌道可參與形成口鍵。

(3)CH,分子中的sp'雜化軌道是由4個(gè)H原子的1s軌道和C原子的

2P軌道混合起來(lái)而形成的。(X)

(4)原子軌道的雜化只有在形成分子的過(guò)程中才會(huì)發(fā)生,孤立的原子

是不可能發(fā)生雜化的。(V)

蜀互動(dòng)探究,

雜化軌道理論是一種價(jià)鍵理論,是鮑林為解釋分子的空間結(jié)構(gòu)提

出的。在形成多原子、分子時(shí)，中心原子價(jià)電子層上的某些能量相近

的原子軌道發(fā)生混雜,重新組合成一組新的軌道的過(guò)程，叫做軌道的

雜化。

探究軌道雜化過(guò)程的正確理解

問(wèn)題1：任意軌道之間都可以雜化嗎?2s軌道與3p軌道能否形成sp2

雜化軌道？

提示:不能。只有能量相近的原子軌道才能形成雜化軌道,2s與3P不

在同一能層，能量相差較大,不可雜化。

問(wèn)題2:雜化軌道與原軌道相比,數(shù)量、能量、軌道形狀及延伸方向等

是否改變？

提示：形成的雜化軌道與參與雜化的原子軌道數(shù)目相同，但能量不同。

雜化會(huì)改變?cè)熊壍赖男螤詈蜕煺狗较颍乖有纬傻墓矁r(jià)鍵更牢固。

問(wèn)題3:sp、sp?兩種雜化形式中還有未參與雜化的p軌道,它參與形成

的化學(xué)鍵和雜化軌道形成的化學(xué)鍵是否相同？

提示:不相同。sp、sp2兩種雜化形式中未參與雜化的p軌道用于形成

”鍵,而雜化軌道只用于形成。鍵或者用來(lái)容納未參與成鍵的孤電子

對(duì)。

問(wèn)題4:雜化軌道數(shù)目與價(jià)層電子對(duì)數(shù)有何關(guān)系？

提示:雜化軌道只能用于形成。鍵或者用來(lái)容納未參與成鍵的孤電子

對(duì)，而兩個(gè)原子之間只能形成一個(gè)。鍵,故有下列關(guān)系:雜化軌道數(shù)目

二價(jià)層電子對(duì)數(shù)目=。鍵電子對(duì)數(shù)目+中心原子的孤電子對(duì)數(shù)目。

!歸納拓展

雜化軌道理論的正確理解

題點(diǎn)一雜化軌道理論辨析

L下列關(guān)于雜化軌道的敘述中，錯(cuò)誤的是（D）

A.分子中的中心原子通過(guò)sp'雜化軌道成鍵時(shí),該分子不一定為正四

面體結(jié)構(gòu)

B.中心原子能量相近的價(jià)電子軌道雜化,形成新的價(jià)電子軌道,能量

相同

C.雜化前后的軌道數(shù)不變，但軌道的形狀發(fā)生了改變

D.雜化軌道可能形成“鍵

解析：中心原子為sp3雜化時(shí),其分子不一定為正四面體結(jié)構(gòu),如NH3>

H2O中的中心原子均為sd雜化,NH3為三角錐形,乩0為V形,故A正確;

中心原子能量相近的不同軌道在外界的影響下會(huì)發(fā)生雜化，形成新的

軌道,能量相同，故B正確;雜化時(shí),雜化前后的軌道數(shù)不變，但軌道的

形狀發(fā)生了改變，故C正確;雜化軌道只能用于形成。鍵或用來(lái)容納

未參與成鍵的孤電子對(duì),故D錯(cuò)誤。

2.下列有關(guān)sp?雜化軌道的說(shuō)法錯(cuò)誤的是（B）

A.由同一能層上的s軌道與p軌道雜化而成

B.共有2個(gè)能量相同的雜化軌道

C.每個(gè)sp2雜化軌道中s能級(jí)成分占三分之一

D.sp?雜化軌道最多可形成3個(gè)。鍵

解析：同一能層上s軌道與p軌道的能量差異不是很大,相互雜化的軌

道的能量差異不能過(guò)大,A正確；同種類型的雜化軌道能量相同，共有

3個(gè)能量相同的雜化軌道,B錯(cuò)誤;sp?雜化軌道是由1個(gè)s軌道與2個(gè)

P軌道雜化而成的,C正確;sp?雜化軌道最多可形成3個(gè)。鍵,D正確。

題點(diǎn)二簡(jiǎn)單分子雜化類型的判斷

3.徐光憲在《分子共和國(guó)》一書中介紹了許多明星分子,如H202>（A、

BF3、CHCL分子等。下列說(shuō)法正確的是（B）

A.乩。2分子中的0原子為sp,雜化

B.CO2分子中的C原子為sp雜化

C.BF3分子中的B原子為sp，雜化

D.CHCh分子中的C原子為sp?雜化

解析:乩。2分子中。原子形成2個(gè)。鍵，含有2對(duì)孤電子對(duì),所以。原子

為sp，雜化,A錯(cuò)誤;CO2分子為直線形,C原子為sp雜化,B正確;BF3分

子中B原子形成3個(gè)。鍵,沒(méi)有孤電子對(duì),B原子為sp?雜化,C錯(cuò)

誤;CHCL分子中C原子形成4個(gè)。鍵、C原子上沒(méi)有孤電子對(duì),為sp3

雜化,D錯(cuò)誤。

4.下列分子的中心原子的雜化軌道類型為sp，雜化的是（D）

A.C02B.S02C.BF3D.NH3

解析:A.C02中心原子C價(jià)層電子對(duì)數(shù)為2+上為=2,為sp雜化;B.S02

中心原子S價(jià)層電子對(duì)數(shù)為2+上分=3,為sp?雜化;C.BF3中心原子B

價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3+平=3,為sp,雜化;D.NH3中心原子N價(jià)層電子對(duì)

數(shù)為3+等=4,為sp，雜化。

學(xué)習(xí)任務(wù)2探究雜化軌道類型與分子空間結(jié)構(gòu)的關(guān)系

f自主梳理」

雜化軌道類型與分子空間結(jié)構(gòu)的關(guān)系

雜化類

spsp2sp3

型

雜化軌

120°

180°

道120^^^20°

小意圖

軌道夾

180°120°109°28,

角

VSEPR

直線

模型名平面三角形四面體形

娶

稱

分子空直線平面三角正四面體三角

V形V形

間結(jié)構(gòu)娶錐形

C0soS0H0

實(shí)例232CH4NH32

AA國(guó)

分子結(jié)00=0°4°

構(gòu)

小意圖

《微診斷判斷正誤。

（1）雜化軌道的空間結(jié)構(gòu)與分子的空間結(jié)構(gòu)不一定一致。（V）

⑵雜化軌道間的夾角與分子內(nèi)的鍵角一定相同。（X）

提示:雜化軌道占有孤電子對(duì)時(shí)不相同。

（3）只要分子空間結(jié)構(gòu)為平面三角形，中心原子均為sp?雜化。

（V）

⑷凡是中心原子采取s/雜化軌道成鍵的分子其空間結(jié)構(gòu)都是正四

面體形。（X）

提示：不一定,也可能是三角錐形或V形。

―互動(dòng)探究」

用價(jià)層電子對(duì)互斥模型只能解釋分子的空間結(jié)構(gòu)，卻無(wú)法解釋許

多深層次的問(wèn)題,如無(wú)法解釋甲烷分子中四個(gè)C-H的鍵長(zhǎng)、鍵能相同

及H—C—H的鍵角為109°28'。雜化軌道理論不僅可以解釋C%的

空間結(jié)構(gòu)，還能解釋CO?、SO2、S03>HQ、ML等諸多典型物質(zhì)的空間結(jié)

構(gòu)。

探究雜化軌道類型與分子空間結(jié)構(gòu)的關(guān)系

問(wèn)題1（也、NH3>乩0中心原子的雜化軌道類型都是sp\試用雜化軌

道理論解釋皿、H2O的空間結(jié)構(gòu)為何與CH”不同。

提示:NA分子中N原子的價(jià)層電子排布式為2s22P3。1個(gè)2s軌道和3

個(gè)2p軌道經(jīng)雜化后形成4個(gè)s/雜化軌道,其中3個(gè)sp3雜化軌道分

別與3個(gè)氫原子的1s原子軌道重疊,形成3個(gè)N—H。鍵,1個(gè)sd雜化

軌道被1個(gè)孤電子對(duì)占據(jù)。SP'雜化軌道為正四面體形,成為三角錐形

的空間結(jié)構(gòu)，由于孤電子對(duì)的排斥作用，使3個(gè)N—H鍵角變小。乩0分

子中0原子的價(jià)層電子排布式為2s22PI1個(gè)2s軌道和3個(gè)2P軌道

經(jīng)雜化后形成4個(gè)sd雜化軌道,其中2個(gè)雜化軌道中各有1個(gè)未成對(duì)

電子,分別與H原子的1s軌道重疊形成。鍵，另2個(gè)雜化軌道被孤電

子對(duì)占據(jù),不與H原子成鍵，因此分子空間結(jié)構(gòu)成為V形。由于2個(gè)孤

電子對(duì)的排斥作用，使2個(gè)0—H的鍵角變小。

問(wèn)題2:試用雜化軌道理論解釋乙烯、乙快分子的空間結(jié)構(gòu)和成鍵情

況。

成鍵中心原子分子空

項(xiàng)目結(jié)構(gòu)式

情況雜化方式間結(jié)構(gòu)

C2H4

C2H2

提示:

中心

分子

原

項(xiàng)成鍵空

結(jié)構(gòu)式子雜

目情況間結(jié)

化

構(gòu)

方式

HH

\/每個(gè)C原子形成2個(gè)c—H。鍵,1個(gè)平面

C2H4sp2

/C—C\

HHC—Co鍵和1個(gè)口鍵形

C2H2H—C三C一每個(gè)C原子形成1個(gè)C—H。鍵,1個(gè)sp直線

HC—C。鍵和2個(gè)口鍵形

B歸納拓展

1.常見ABn型分子雜化類型與空間結(jié)構(gòu)的關(guān)系

中心原價(jià)層中心原

ABn型分子電子孤空間結(jié)

實(shí)例

子雜化類子對(duì)電子對(duì)構(gòu)

型數(shù)數(shù)

sp20直線形co2

ABZ或

2

sp31V形so2

(BA)

23

sp42V形H2O>H2S>NH2

平面三

sp230

BF3>so3

角形

AB3

三角錐

3+

sp41NH3、PCI3、NF3、H3O

形

四面體CH>SiH>CCL、

344

AB4sp40

形CH3CI

2.當(dāng)雜化軌道全部用于形成。鍵時(shí),分子或離子的空間結(jié)構(gòu)與雜化軌

道的空間結(jié)構(gòu)相同。

步題組例練,

1.鮑林提出雜化軌道理論能解釋分子的空間結(jié)構(gòu)，下列關(guān)于粒子的描

述正確的是（A）

選項(xiàng)粒子空間結(jié)構(gòu)解釋

AS02V形S原子采取sp2雜化

BB&三角錐形B原子采取sp，雜化

CC2H4平面三角形C原子采取sp?雜化

DC1O3四面體形C1原子采取sp3雜化

解析:二氧化硫分子中硫原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為2+寶=3,采取sp2

雜化,含有1個(gè)孤電子對(duì),空間結(jié)構(gòu)為V形,A正確;三氟化硼分子中硼

原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3+?=3,采取spz雜化,空間結(jié)構(gòu)為平面三

角形,B錯(cuò)誤；乙烯分子中每個(gè)碳原子均形成3個(gè)。鍵和1個(gè)”鍵,價(jià)

層電子對(duì)數(shù)是3,采取sp2雜化,為平面形,C錯(cuò)誤;氯酸根離子中氯原

子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3+上等=4,氯原子采取sp，雜化,含有1個(gè)孤電

子對(duì),空間結(jié)構(gòu)為三角錐形,D錯(cuò)誤。

2.氯的含氧酸根離子有CUT、CIO2、口。3、CIO4等，關(guān)于它們的說(shuō)法

不正確的是(C)

A.C1C)4的中心原子C1采取sp?雜化

B.口。3的空間結(jié)構(gòu)為三角錐形

C.CIO2的空間結(jié)構(gòu)為直線形

D.CIO一中C1原子的雜化類型與CIO2相同

解析:C1C>4的中心原子C1上的孤電子對(duì)數(shù)為0,與中心原子C1結(jié)合的

0原子數(shù)為4,則C1原子采取sp，雜化,A正確;Cl()3的中心原子C1上

的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3+上產(chǎn)=4,且含有1個(gè)孤電子對(duì),空間結(jié)構(gòu)為三

角錐形,B正確;C102的中心原子C1上的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為2+上科=4,

且含有2個(gè)孤電子對(duì),空間結(jié)構(gòu)為V形,C不正確;C1CT中C1原子上的

孤電子對(duì)數(shù)為3,與C1原子結(jié)合的0原子數(shù)為1,C1原子采取sp，雜

化,CIO2中Cl原子上的孤電子對(duì)數(shù)為2,與C1原子結(jié)合的0原子數(shù)為

2,C1原子采取sp'雜化,D正確。

3.根據(jù)雜化軌道理論可以判斷分子的空間結(jié)構(gòu),試根據(jù)相關(guān)知識(shí)填空。

(DASCL的空間結(jié)構(gòu)為,其中As的雜化軌道類型

為O

(2)CSz中C的雜化軌道類型為0

(3)CH3C00H中C的軌道雜化類型為

解析：(1)ASC13中As的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4,As采用sp,雜化,AsCL分子

的空間結(jié)構(gòu)為三角錐形。

(2)CS2的結(jié)構(gòu)式為S一C_S,C形成2個(gè)雙鍵,無(wú)孤電子對(duì),所以C采用

sp雜化。

H0

III

H—C—C—O—H

(3)CH3C00H的結(jié)構(gòu)式為H，分子中甲基上的碳原子采用sp，

雜化,竣基中碳原子采用sp?雜化。

答案：(1)三角錐形sp3(2)sp(3)sp\sp2

Q規(guī)律啟法

判斷中心原子雜化軌道類型的常用方法

⑴根據(jù)雜化軌道數(shù)目判斷。

雜化軌道數(shù)目;價(jià)層電子對(duì)數(shù)目=。鍵電子對(duì)數(shù)目+中心原子的孤電子

對(duì)數(shù)目：

雜化軌道數(shù)目234

雜化類型spsp2sp3

(2)根據(jù)雜化軌道的空間分布判斷。

①若雜化軌道在空間的分布為正四面體或三角錐形,則中心原子發(fā)生

Sp3雜化。

②若雜化軌道在空間的分布呈平面三角形,則中心原子發(fā)生SP?雜化。

③若雜化軌道在空間的分布呈直線形,則中心原子發(fā)生sp雜化。

⑶根據(jù)雜化軌道之間的夾角判斷。

①若雜化軌道之間的夾角為109。28,，則中心原子發(fā)生sp，雜化。

②若雜化軌道之間的夾角為120°,則中心原子發(fā)生spz雜化。

③若雜化軌道之間的夾角為180°,則中心原子發(fā)生sp雜化。

⑷有機(jī)物中碳原子雜化類型的判斷。

飽和碳原子采取sp，雜化,連接雙鍵的碳原子采取spz雜化,連接三鍵

的碳原子采取sp雜化。

f知識(shí)整合提升,

*學(xué)科素養(yǎng)測(cè)評(píng)

*命題解密與解題指導(dǎo)

情境解讀:以氯叱苯版及其合成過(guò)程、代謝產(chǎn)物等為載體考查中心原子的雜化類型、分子空

間結(jié)構(gòu)判斷及反應(yīng)過(guò)程中斷裂共價(jià)鍵的類型判斷、分子穩(wěn)定性的原因解釋等。

氯口比苯胭是一種常用的膨大劑,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為HH，它是

經(jīng)國(guó)家批準(zhǔn)使用的植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑。

⑴氯元素基態(tài)原子核外電子的未成對(duì)電子數(shù)為。

⑵氯毗苯胭晶體中，氮原子的雜化軌道類型為,默基碳原子

的雜化軌道類型為。

⑶查文獻(xiàn)可知,可用2-氯-4-氨基叱咤與異氧酸苯酯反應(yīng),生成氯毗

苯月尿：

H2NciNNci

HH

異氟酸苯酯2-氯-4-氨基口比喔氯毗苯胭

反應(yīng)過(guò)程中，每生成1mol氯此苯服斷裂個(gè)。鍵,斷裂

個(gè)"鍵。

⑷膨大劑能在動(dòng)物體內(nèi)代謝，其產(chǎn)物較為復(fù)雜,其中有乩0、NH3>C02

等。

①請(qǐng)用共價(jià)鍵知識(shí)解釋H20分子比NH3分子穩(wěn)定的原因:—o

②腹、皿、CO2分子的空間結(jié)構(gòu)分別是,中心原

子的雜化類型分別是o

素養(yǎng)立意:結(jié)合原子的成鍵特點(diǎn)判斷其雜化類型，利用價(jià)層電子對(duì)互斥模型預(yù)測(cè)分子空間結(jié)構(gòu),

以此強(qiáng)化證據(jù)推理與模型認(rèn)知素養(yǎng);通過(guò)反應(yīng)過(guò)程中共價(jià)鍵斷裂的分析，以及從共價(jià)鍵強(qiáng)弱角

度分析物質(zhì)穩(wěn)定的原因，培養(yǎng)宏觀辨識(shí)與微觀探析素養(yǎng)。

思維建模:雜化類型的判斷

l.ABm型分子或離子中心原子雜化類型的判斷

價(jià)層電子對(duì)互斥模型理論班中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)葉中心原子的雜化軌道數(shù)M中

心原子的雜化類型。

解析：（1）根據(jù)構(gòu)造原理可知，氯元素基態(tài)原子核外電子排布式是

Is22s22P63s23P5,所以未成對(duì)電子數(shù)為lo（2）根據(jù)氯毗苯胭的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式

可知,有2個(gè)氮原子均形成3個(gè)單鍵,孤電子對(duì)數(shù)為1,為s/雜化,剩

余1個(gè)氮原子形成1個(gè)雙鍵和1個(gè)單鍵,孤電子對(duì)數(shù)為1,為sp?雜化;

翔基碳原子形成2個(gè)單鍵和1個(gè)雙鍵,為sp?雜化。（3）由于。鍵比口

鍵更穩(wěn)定,根據(jù)

*

化學(xué)方程式可以看此斷裂的化學(xué)鍵為異氟酸苯酯分子中的N_C中的

”鍵和2-氯-4-氨基毗咤分子中的N—H（。鍵）。⑷①0、N屬于同周

期元素,0的半徑小于N的,H—0的鍵能大于H—N的鍵能,所以壓0分

子比NIL分子穩(wěn)定。②乩0中0的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為2+專工4,孤電子對(duì)

數(shù)為2,所以為V形結(jié)構(gòu),0采用s/雜化;NA中N的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為

3+亨=4,孤電子對(duì)數(shù)為1,所以為三角錐形結(jié)構(gòu),N采用sp3雜化;（U

中C的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為2+詈=2,不含孤電子對(duì),所以是直線形結(jié)

構(gòu),C采用sp雜化。

答案：（1）1（2）sp\sp3sp2

（3）NANA

（4）①0、N屬于同周期元素,0的半徑小于N的,H-0的鍵能大于H-N

的鍵能②V形、三角錐形、直線形sp\sp\sp

*2.多中心原子雜化類型的判斷

通過(guò)其電子式或結(jié)構(gòu)式,分析原子的成鍵情況，再通過(guò)類比一些原子的常見雜化類型來(lái)判斷。

如有機(jī)物中碳原子雜化類型的判斷:飽和碳原子采取sp3雜化，連接1個(gè)雙鍵的碳原子采取

sp2雜化，連接三鍵的碳原子采取sp雜化，氮原子也可以據(jù)此類似判斷。|

課時(shí)作業(yè)

選題表

考查點(diǎn)基礎(chǔ)鞏固能力提升

雜化軌道理論1,2,5

雜化軌道理論與微粒

3,5,810,11

的空間結(jié)構(gòu)的關(guān)系

綜合應(yīng)用4,6,7,912,13,14,15

丁基礎(chǔ)鞏固,

1.下列關(guān)于雜化軌道的敘述正確的是（B）

A.雜化軌道可用于形成。鍵,也可用于形成口鍵

B.雜化軌道可用來(lái)容納未參與成鍵的孤電子對(duì)

C.NH3中氮原子的sp3雜化軌道是由氮原子的3個(gè)p軌道與氫原子的s

軌道雜化而成的

D.在乙烯分子中，1個(gè)碳原子的3個(gè)sp2雜化軌道與3個(gè)氫原子的s軌

道重疊形成3個(gè)C—H。鍵

解析:雜化軌道只用于形成。鍵或用來(lái)容納未參與成鍵的孤電子對(duì)，

沒(méi)有雜化的軌道形成口鍵，故A錯(cuò)誤,B正確;NIL中氮原子的sp'雜化

軌道是氮原子的3個(gè)2p軌道與2s軌道雜化而成的,形成4個(gè)相同的

雜化軌道,故C錯(cuò)誤；乙烯分子中，每個(gè)碳原子形成2個(gè)C-H,即1個(gè)

碳原子的2個(gè)sp2雜化軌道與2個(gè)氫原子的s軌道重疊形成2個(gè)C-H

。鍵,故D錯(cuò)誤。

2.下列分子或離子的中心原子為sd雜化,且雜化軌道容納了1個(gè)孤

電子對(duì)的是(D)

A.CH&、NH3B.BB。、SOf

+

C.SO2、BeCl2D.PC%、H30

解析:CH,中碳原子上的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4+平=4,不含孤電子對(duì),NH3

分子中N原子上的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3+亨=4,含有1個(gè)孤電子對(duì),則C、

N原子都采取sp3雜化，但C原子不含孤電子對(duì),A不符合題意;BBR中

B原子上的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3+詈=3,不含孤電子對(duì),B原子采取sp2

雜化,SOF中S原子上的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3+空產(chǎn)=4,含有1個(gè)孤電

子對(duì),則S原子采取sp，雜化,B不符合題意;SO?中S原子上的價(jià)層電

子對(duì)數(shù)為2+詈=3,含有1個(gè)孤電子對(duì),則S原子采取sp?雜化,BeCl2

中Be原子上的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為2+t|皂=2,不含孤電子對(duì),則Be采取

sp雜化,C不符合題意;PC13中P原子上的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3+號(hào)=4,

含有1個(gè)孤電子對(duì),MO,中0原子上的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3+t==4,含

有1個(gè)孤電子對(duì),P、0原子都采取sp，雜化,D符合題意。

3.氨分子的空間結(jié)構(gòu)是三角錐形,而甲烷是正四面體形,這是因?yàn)?/p>

(C)

A.兩種分子的中心原子雜化類型不同,NA為sp?雜化,而CN是sp，雜

化

B.NA分子中氮原子形成3個(gè)雜化軌道,CH,分子中碳原子形成4個(gè)雜

化軌道

c.N%分子中有一個(gè)未成鍵的孤電子對(duì),它對(duì)成鍵電子對(duì)的排斥作用

較強(qiáng)

D.NA分子中氮元素的電負(fù)性比CH,分子中碳元素的電負(fù)性大

解析:N“中氮原子上的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3+1=4,雜化類型為sp'雜

化,CH,中碳原子上的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4+0=4,雜化類型為sd雜化,故A

不符合題意;根據(jù)A選項(xiàng)分析,NH3分子中氮原子形成4個(gè)雜化軌道,CH,

分子中碳原子形成4個(gè)雜化軌道,故B不符合題意;N&分子中有一個(gè)

未成鍵的孤電子對(duì),孤電子對(duì)對(duì)成鍵電子對(duì)的排斥作用比成鍵電子對(duì)

對(duì)成鍵電子對(duì)的排斥作用強(qiáng),故C符合題意;氮元素的電負(fù)性比碳元

素的電負(fù)性大，但與空間結(jié)構(gòu)無(wú)關(guān),故D不符合題意。

4.下列中心原子的雜化軌道類型和分子（或離子）空間結(jié)構(gòu)不正確的

是（C）

A.PC13中P原子采取sd雜化,為三角錐形

B.NH］中N原子采取sp3雜化,為正四面體形

C.H2s中S原子采取sp雜化,為直線形

2

D.SO2中S原子采取sp雜化,為V形

解析:該分子中P原子上的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3+亨=4,含有1個(gè)孤電

子對(duì),雜化類型是sp3,分子空間結(jié)構(gòu)為三角錐形,故A正確；該離子中

N原子上的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4+上詈=4,不含孤電子對(duì),N原子采取sp3

雜化,空間結(jié)構(gòu)為正四面體形，故B正確；該分子中S原子上的價(jià)層電

子對(duì)數(shù)為2+箋工4,含有2個(gè)孤電子對(duì),S原子采取sp，雜化,分子空

間結(jié)構(gòu)為V形，故C錯(cuò)誤;該分子中S原子上的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為

2+干=3,含有1個(gè)孤電子對(duì),S原子采取sp2雜化,分子空間結(jié)構(gòu)為V

形，故D正確。

5.甲醛(HzC-O)在Ni催化作用下加氫可得甲醇(C&OH)。甲醛、甲醇

分子內(nèi)C原子的雜化方式分別為(C)

AA.sp2、sp2i-B.)s3p、sp2

C.sp23、spnD.sp3、sp

解析：甲醛(HCHO)分子中的中心原子C采用sp?雜化，甲醇(CHOH)分子

中的中心原子C采用sp，雜化。

6.下列分子中的中心原子的雜化方式為sp雜化,分子的空間結(jié)構(gòu)為

直線形且分子中沒(méi)有形成“鍵的是(C)

A.C2H2B.C02

C.BeCl2D.SOt

解析:C2H2的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH三CH,分子中含有三鍵,有口鍵,A不符合題

意;CC)2的結(jié)構(gòu)式為0—C—0,分子中含有H鍵,B不符合題意;BeCL分子

中，鉞原子形成兩個(gè)共價(jià)單鍵,不含孤電子對(duì)，中心原子采取sp雜化

軌道成鍵,分子的空間結(jié)構(gòu)為直線形,分子中不含”鍵,C符合題

意;SOf中S原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4,采取sp，雜化,D不符合題意。

7.氯化亞碉(SOCL)是一種很重要的化學(xué)試劑,可以作為氯化劑和脫

水劑。下列關(guān)于氯化亞颯分子的VSEPR模型、分子的空間結(jié)構(gòu)和中心

原子(S)采取的雜化方式的說(shuō)法正確的是(A)

A.四面體形、三角錐形、sp3

B.平面三角形、V形、sp2

C.平面三角形、平面三角形、sp2

D.四面體形、三角錐形、sp2

解析:SOC12中S原子形成2個(gè)s—Cl、1個(gè)S=0,價(jià)層電子對(duì)數(shù)二。鍵

數(shù)+孤電子對(duì)數(shù)=3+任產(chǎn)=4,雜化軌道數(shù)是4,故S原子采取sp，雜

化,含1個(gè)孤電子對(duì),分子的VSEPR模型為四面體形,分子的空間結(jié)構(gòu)

為三角錐形。

&完成下表中的空格。

中心原子孤中心原子的

粒子空間結(jié)構(gòu)

電子對(duì)數(shù)雜化軌道類型

BF3———

H2S___________________________________

PC13___________________________________

coi———

解析:BF3中的中心原子B上的孤電子對(duì)數(shù)為(3-3X1)=0,周圍有3

個(gè)。鍵，價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3+0=3,故中心原子的雜化軌道類型為sp2,其

空間結(jié)構(gòu)為平面三角形;H2s中的中心原子S上的孤電子對(duì)數(shù)為

|X(6-2X1)=2,周圍有2個(gè)。鍵，價(jià)層電子對(duì)數(shù)為2+2=4,故中心原子

的雜化軌道類型為sp3,其空間結(jié)構(gòu)為V形;PCL中的中心原子P上的

孤電子對(duì)數(shù)為號(hào)X(5-3X1)=1,周圍有3個(gè)。鍵，價(jià)層電子對(duì)數(shù)為

3+1=4,故中心原子的雜化軌道類型為sp3,其空間結(jié)構(gòu)為三角錐

形;COf中的中心原子C上的孤電子對(duì)數(shù)為*X(4+2-3X2)=0,周圍有

3個(gè)。鍵，價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3+0=3,故中心原子的雜化軌道類型為sp2,

其空間結(jié)構(gòu)為平面三角形。

答案：(從左到右，從上到下)0sp2平面三角形

2sp3V形1sp3三角錐形0sp2平面三角形

9.三聚鼠胺俗稱密胺、蛋白精，由于其含氮量高,會(huì)被不法商人用作食

品添加劑，以提升檢測(cè)中的蛋白質(zhì)含量指標(biāo)。但人體長(zhǎng)期攝入三聚鼠

胺,可對(duì)生殖、泌尿系統(tǒng)造成損害，國(guó)家規(guī)定三聚鼠胺不可用于食品加

工或食品添加劑。三聚氧胺是氟胺(H?N—C三N)的三聚體，已知三聚鼠

胺的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如圖所示。請(qǐng)回答下列問(wèn)題。

(1)寫出基態(tài)碳原子的核外電子排布式:

(2)鼠胺中一C三N中的氮原子、三聚氧胺環(huán)狀結(jié)構(gòu)中的氮原子和氨基

(一NHJ中的氮原子,這三種氮原子的雜化軌道類型分別

7E、、0

(3)一個(gè)三聚氧胺分子中有個(gè)。鍵。

OH

NN

(4)三聚鼠胺與三聚鼠酸(HO/^N'H)分子相互結(jié)合,在腎臟內(nèi)易

形成結(jié)石。三聚氟酸分子中碳原子采取雜化。該分子的結(jié)構(gòu)

簡(jiǎn)式中，形成雙鍵的兩個(gè)原子之間的共價(jià)鍵是(填字母)。

A.兩個(gè)。鍵

B.兩個(gè)n鍵

C.一個(gè)。鍵,一個(gè)口鍵

解析：(1)基態(tài)碳原子的核外電子排布式為Is22s22P2。

(2)一C三N中的氮原子、三聚鼠胺分子中環(huán)上的氮原子、一NH2中的氮

原子分別形成1、2、3個(gè)。鍵且均有1個(gè)孤電子對(duì),所以分別采取sp、

sp\sp3雜化。

(3)除每個(gè)雙鍵中有1個(gè)口鍵外,其余均為。鍵，共15個(gè)。

(4)由于該分子中碳原子形成雙鍵,則應(yīng)采取sp?雜化。形成雙鍵的兩

個(gè)原子之間有一個(gè)。鍵、一個(gè)口鍵。

答案：(1)Is22s22P2(2)spsp2sp3(3)15(4)sp2C

」能力提升,

10.下列說(shuō)法中正確的是(C)

A.PC13分子是三角錐形,這是因?yàn)镻原子是以sp2雜化的結(jié)果

B.sp，雜化軌道是由任意的1個(gè)s軌道和3個(gè)p軌道混合形成的4個(gè)

SP，雜化軌道

C.凡中心原子采取sp，雜化的分子,其VSEPR模型都是四面體

D.AB3型的分子空間結(jié)構(gòu)必為平面三角形

解析:PC13分子的中心原子P上的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4,孤電子對(duì)數(shù)為1,

采取sp3雜化,所以空間結(jié)構(gòu)為三角錐形,A錯(cuò)誤;能量相近的S軌道和

P軌道形成雜化軌道,則sp，雜化軌道是能量相近的1個(gè)s軌道和3個(gè)

P軌道混合形成的4個(gè)sp，雜化軌道,B錯(cuò)誤；中心原子采取sp，雜化的

分子,其VSEPR模型都是四面體,而分子的空間結(jié)構(gòu)還與含有的孤電

子對(duì)數(shù)有關(guān),C正確;AB3型的分子空間結(jié)構(gòu)與中心原子的孤電子對(duì)數(shù)

有關(guān),如BF3中B原子沒(méi)有孤電子對(duì),為平面三角形,N&中N原子有1

個(gè)孤電子對(duì),為三角錐形,D錯(cuò)誤。

11.下列分子的中心原子采用Sp'雜化，但分子的空間結(jié)構(gòu)不同的一組

是(D)

①BF3;②BeCb;③H2s;@CS2;⑤N&;⑥CCL

A.①②③B.①⑤⑥

C.②③④D.③⑤⑥

解析:①BF3中的中心原子B上的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3+|x(3-3XI)-3,

采取spz雜化,沒(méi)有孤電子對(duì),分子空間結(jié)構(gòu)為平面三角形;②BeCL中

的中心原子Be上的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為2+|x(2-2X1)=2,采取sp雜化,

沒(méi)有孤電子對(duì),分子空間結(jié)構(gòu)為直線形;③H2s中的中心原子S上的價(jià)

層電子對(duì)數(shù)為2+|x(6-2XI)=4,采取sp，雜化,有2個(gè)孤電子對(duì),分子

空間結(jié)構(gòu)為V形;④CS2中的中心原子C上的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為

2+|x(4-2X2)=2,采取sp雜化,沒(méi)有孤電子對(duì),分子空間結(jié)構(gòu)為直線

形;⑤N&中的中心原子N上的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3+|X(5-3X1)-4,采取

sp，雜化,有1個(gè)孤電子對(duì),分子空間結(jié)構(gòu)為三角錐形;⑥CCL中的中心

原子C上的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4+|x(4-4X1)=4,采取sp，雜化,沒(méi)有孤

電子對(duì),分子空間結(jié)構(gòu)為正四面體形。綜上所述,③⑤⑥符合題意,故

選Do

12.X、Y、Z、Q、E、M六種元素中,X原子的基態(tài)價(jià)層電子排布式為

2s2,Y的基態(tài)原子的核外有5種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同的電子,Z元素的兩種同

位素原子通常作為示蹤原子研究生物化學(xué)反應(yīng)和測(cè)定文物的年代,Q

是元素周期表中電負(fù)性最大的元素,E的陽(yáng)離子通常存在于硝石、明

磯和草木灰中,M的原子序數(shù)比E的大1。下列說(shuō)法正確的是（A）

A.EYQ,中陰離子中心原子的雜化方式為sp3

B.X、Y元素的第一電離能大小關(guān)系:X〈Y

C.Z0勺的空間結(jié)構(gòu)為三角錐形

D.MZ2含離子鍵和非極性共價(jià)鍵，陰、陽(yáng)離子數(shù)之比為1：2

解析:X原子的基態(tài)價(jià)層電子排布式為2s2,則X為Be;Y的基態(tài)原子的

核外有5種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同的電子,每個(gè)電子為一種運(yùn)動(dòng)狀態(tài),則Y為

B;Z元素的兩種同位素原子通常作為示蹤原子研究生物化學(xué)反應(yīng)和測(cè)

定文物的年代,則Z為C;Q是元素周期表中電負(fù)性最大的元素,則Q為

F;E的陽(yáng)離子通常存在于硝石、明磯和草木灰中，則E為K;M的原子

序數(shù)比E的大1,則M為Ca。EYQ,為KBF",KBF’中陰離子中心原子的價(jià)

層電子對(duì)數(shù)為4+過(guò)愛(ài)=4,不含孤電子對(duì),所以陰離子中心原子雜化

方式為sp;故A正確;Be的2s軌道為全充滿穩(wěn)定結(jié)構(gòu),第一電離能較

大,則X、Y元素的第一電離能大小關(guān)系為X>Y,故B錯(cuò)誤;碳酸根離子

中的中心原子上的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3+匕詈=3,不含孤電子對(duì)，中心

原子的雜化方式為sp2,ZOf的空間結(jié)構(gòu)為平面三角形,故C錯(cuò)誤;CaCz

屬于離子化合物,含有離子鍵、非極性共價(jià)鍵，陰、陽(yáng)離子個(gè)數(shù)之比為

1：1,故D錯(cuò)誤。

13.化合物A是一種新型鍋爐水除氧劑,其結(jié)構(gòu)式如圖所示：

H9H

\a||/

NCN

/\/\/\

HNNH

/\，下列說(shuō)法正確的是（B）

A.碳、氮原子的雜化類型相同

B.氮原子與碳原子分別為sp3雜化與sp2雜化

C.1molA分子中所含。鍵的數(shù)目為10NA

D.編號(hào)為a的氮原子和與其成鍵的另外三個(gè)原子在同一平面內(nèi)

解析:A分子中碳、氮原子各形成了3個(gè)。鍵,氮原子有1個(gè)孤電子對(duì)

而碳原子沒(méi)有,故氮原子是s/雜化而碳原子是sp?雜化,A錯(cuò)誤、B正

確；1個(gè)A分子中有H個(gè)。鍵，故1molA分子中所含。鍵的數(shù)目為

H吊,C錯(cuò)誤;氮原子為sp'雜化，相應(yīng)的四個(gè)原子形