第二章 第二节 第2课时 杂化轨道理论简介-【优化探究】2025-2026学年新教材高中化学选择性必修2同步导学案配套PPT课件（人教版）单选

第二节　分子的空间结构 第2课时　杂化轨道理论简介 优化探究 第二章　分子结构与性质 [课程标准要求]　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。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。 课时作业　巩固提升 一、杂化轨道及其类型 1.杂化轨道的形成及特点 2.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)。  1 3 109°28' 正四面体形 (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)。  1 2 120° 平面三角形 (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 1 180° 直线形 特别提醒　原子轨道杂化前后的“变”与“不变” (1)每一个轨道的能量发生　　　,但总能量　　　。  如CH4分子的中心碳原子的1个2s轨道和3个2p轨道(2s轨道的能量______ 2p轨道)混杂形成4个能量　　　的　　　(sp3杂化轨道的能量介于2s轨道和2p轨道之间)杂化轨道。  改变 不变 小于 相同 sp3 (2)轨道的形状和方向发生　　　,但杂化前后原子轨道数目　　　。  如中心碳原子的1个2s轨道和3个2p轨道共4个轨道混杂形成s4个杂化轨道,4个s杂化轨道呈四面体形;1个2s轨道和2个2p轨道共3个轨道混杂形成sp2 3个杂化轨道, 3个sp2杂化轨道呈平面三角形;1个2s轨道和1个2p轨道共2个轨道混杂形成sp 2个杂化轨道, 2个sp杂化轨道呈直线形。 改变 不变 (3)原子的成键能力　　　,但每个轨道最多容纳2个自旋方向相反的电子的数目　　　。  杂化轨道在角度分布上比单纯的s或p轨道在某一方向上更集中,例如s轨道与p轨道杂化后形成的杂化轨道一头大一头小,如图 ,成键时根据　　　重叠原理,使它的大头与其他原子轨道重叠,　　　程度更大,形成的　　　　更牢固。在容纳电子数上,sp3杂化轨道最多容纳4对电子,sp2杂化轨道最多容纳3对电子,sp杂化轨道最多容纳2对电子,从这个意义上讲,中心原子有几个电子对(包括σ键电子对和孤电子对,不含π键电子对)就对应几个杂化轨道。  增加 不变 最大 重叠 共价键 1.以甲烷分子为例思考原子轨道为什么要杂化? 如果不杂化,碳原子的价层电子排布为2s22p2,只有2个未成对电子,碳原子应该与2个氢原子形成CH2分子,且CH2分子中的C—H是碳原子的2个 　　　　　的2p轨道(2个单电子占据的轨道)和H原子的　　形2s轨道重叠形成的,因此,甲烷分子内的H—C—H键角为90°,而甲烷分子式实际为CH4,分子内有4个C—H,分子呈　　　　　形,它的4个C—H的键长 　　　,H—C—H的键角为　　　　　　,与事实相矛盾。  相互垂直 球 正四面体 相同 109°28' 2.如何用杂化轨道理论解释甲烷分子的空间结构? 在形成CH4分子时,碳原子的　　　轨道和3个　　　轨道发生混杂,形成4个能量相等的 　　　　杂化轨道,具体过程如下: 2s 2p sp3 sp3杂化轨道的形状如图所示: 4个 　　　　杂化轨道分别与4个H原子的1s轨道重叠成键形成CH4分子,所以4个C—H是等同的,键角为109°28',空间结构为正四面体形。  sp3 3.如图描述的是乙烯分子和乙炔分子中化学键情况。 (1)分析乙烯中C原子的杂化方式,分析其中的σ键和π键分别是如何形成的? 提示:(1)因为乙烯是平面形结构,所以乙烯中C原子的杂化方式为sp2杂化,每个碳原子的一个sp2杂化轨道与另一个碳原子的一个sp2杂化轨道“头碰头”重叠,形成sp2-sp2C—C σ键。每个碳原子的另外2个sp2杂化轨道分别与H原子的s轨道重叠形成sp2-s C—H σ键,两个碳原子没有杂化的p轨道“肩并肩”重叠形成p-p C—C π键。 (2)分析乙炔中C原子的杂化方式,分析其中的σ键和π键分别是如何形成的? 提示: (2)因为乙炔是直线形结构,乙炔中C原子的杂化方式为sp杂化。每个碳原子的一个sp杂化轨道与另一个碳原子的一个sp杂化轨道“头碰头”重叠,形成sp-sp C—C σ键。每个碳原子的另外一个sp杂化轨道分别与H原子的s轨道重叠形成sp-s C—H σ键,两个碳原子没有杂化的2个相互垂直的p轨道分别“肩并肩”重叠形成2个相互垂直的p-p C—C π键。 4.必修课程中我们学习了苯的结构和性质,苯分子的空间填充模型如下: 已知苯分子中的化学键如图所示: 分析上述图示,尝试利用所学的杂化轨道理论解释苯分子中化学键的成键情况,并回答下列问题。 (1)根据杂化轨道理论,结合苯分子中的化学键图像分析苯分子中C原子的杂化方式及成键情况。 提示:(1)根据杂化轨道理论,形成苯分子时每个碳原子的价层电子原子轨道都发生了sp2杂化(如s、px、py杂化),由此形成的三个sp2杂化轨道在同一平面内。这样,每个碳原子的两个sp2杂化轨道上的电子分别与邻近的两个碳原子的sp2杂化轨道上的电子配对形成σ键,于是六个碳原子组成一个正六边形的碳环,每个碳原子的另一个sp2杂化轨道上的电子分别与一个氢原子的1s电子配对形成σ键。与此同时,每个碳原子的一个与碳环平面垂直的未参与杂化的2p轨道(如2pz)均含有一个未成对电子,这六个轨道相互平行,以“肩并肩”的方式相互重叠,从而形成含有六个电子属于六个碳原子的大π键。 (2)哪些实验事实能够说明苯中的π键比乙烯中的π键键能大,化学反应中更难被破坏? 提示: (2)乙烯能使酸性KMnO4溶液或溴的四氯化碳溶液褪色,而苯与酸性KMnO4溶液、溴的四氯化碳溶液不反应,不能使之褪色,说明苯中的π键键能更大、更稳定。 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。(　　) √ √ √ √ √ 1.下列关于杂化轨道的说法错误的是(　　) A.并不是所有的原子轨道都参与杂化 B.同一原子中能量相近的原子轨道参与杂化 C.杂化轨道能量集中,有利于牢固成键 D.杂化轨道都用来成键 D A.参与杂化的原子轨道,其能量不能相差太大,如1s与2s、2p的能量相差太大,不能形成杂化轨道,即只有能量相近的原子轨道才能参与杂化,故A正确;B.同一原子中只有能量相近的原子轨道才能参与杂化,故B正确;C.杂化轨道的电子云一头大一头小,成键时利用大的一头,可使电子云的重叠程度更大,形成牢固的化学键,故C正确;D.并不是所有的杂化轨道都参与成键,也可以容纳孤电子对(如NH3、H2O的形成),故D错误。 2.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.CH4　　　　　　　　 B.CH2==CH2 C.CH≡CH D.苯 C CH4、CH2==CH2、CH≡CH和苯中C原子分别为sp3、sp2、sp和sp2杂化,则杂化轨道中s轨道成分最多的物质是CH≡CH,其最有可能在碱性体系中形成阴离子,故选C。 3.下列分子的中心原子杂化轨道类型相同的是(　　) A.CO2与SO2 B.CH4与NH3 C.BeCl2与BF3 D.C2H2与C2H4 CO2中C原子为sp杂化,SO2中S原子为sp2杂化,A项错误;二者中心原子均为sp3杂化,B项正确;BeCl2中Be原子为sp杂化,BF3中B原子为sp2杂化,C项错误;C2H2中C原子为sp杂化,C2H4中C原子为sp2杂化,D项错误。 B 4.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、NH3 B.BBr3、S C.SO2、BeCl2 D.PCl3、H3O+ CH4中碳原子为sp3杂化但不含孤电子对,故A错误;BBr3中B原子为sp2杂化 且不含孤电子对,故B错误;SO2中S原子为sp2杂化,含有1个孤电子对,BeCl2 中Be原子为sp杂化且不含孤电子对,故C错误。 D 5.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.CO2 C.BeCl2 D.BF3 C CH≡CH中含有三键,有π键,故不选A;CO2的结构式为O==C==O,分子中含有碳氧双键,含有π键,故不选B;BeCl2分子中,Be原子含有两个共价单键,不含孤电子对,所以价层电子对数是2,中心原子以sp杂化轨道成键,分子中不含π键,故选C;BF3中B原子含有3个共价单键,所以价层电子对数是3,中心原子以sp2杂化轨道成键,故不选D。 6.填表: 物质 价层电子对数 杂化轨道数 杂化轨道类型 CO2 　　  　　  　　  CH2O 　　  　　  　　  CH4 　　  　　  　　  SO2 　　  　　  　　  NH3 　　  　　  　　  H2O 　　  　　  　　  2 2 sp 3 3 sp2 4 4 sp3 3 3 sp2 4 4 sp3 4 4 sp3 归纳总结 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。 二、杂化轨道类型与分子空间结构的关系 1.杂化轨道用于形成σ键或用来容纳未参与成键的孤电子对 (1)没有孤电子对:能量相同的杂化轨道彼此远离→形成的分子为对称结构。 (2)有孤电子对:孤电子对占据一定空间且对成键电子对产生排斥→形成的分子的空间结构发生变化。 2.杂化轨道与分子的空间结构的关系 (1)杂化轨道全部用于形成σ键 杂化类型 sp sp2 sp3 轨道组成 一个ns和 一个np 一个ns和 两个np 一个ns和 三个np 轨道夹角 180° 120° 109°28' 杂化轨道示意图       杂化类型 sp sp2 sp3 实例 BeCl2 BF3 CH4 分子的空 间结构 　 　　  　　 　　  　　 　　  直线形 平面三角形 正四面体形 (2)杂化轨道中有未参与成键的孤电子对 杂化类型 sp2 sp3 中心原子所在族 第ⅥA族 第ⅤA族 第ⅥA族 中心原子的孤电子对数 1 1 2 分子空间结构 V形 三角锥形 V形 实例 SO2 NH3、PCl3、PH3 H2O、H2S 特别说明　若推导出的杂化轨道类型与实际分子的空间结构不一致时,以实际空间结构为主,因为杂化轨道理论是用来解释分子空间结构的。一般来说,先有分子的空间结构,后有中心原子的杂化类型。 CH4、NH3、H2O中心原子的杂化轨道类型分别是什么?键角为什么依次减小?从杂化轨道理论的角度比较键角大小。 提示:都是sp3。　CH4、NH3、H2O中心原子都采取sp3杂化,中心原子上的孤电子对数依次为0、1、2。由于孤电子对对共用电子对的排斥作用使键角变小,孤电子对数越多排斥作用越大,键角越小。比较键角时,先看中心原子杂化轨道类型,杂化轨道类型不同时,键角一般按sp、sp2、sp3顺序依次减小;杂化轨道类型相同时,中心原子孤电子对数越多,键角越小。 1.下列分子的空间结构可用sp2杂化轨道来解释的是(　　) ①BF3　②CH2===CH2　③　 ④CH≡CH　⑤NH3　⑥CH4 A.①②③ B.①⑤⑥ C.②③④ D.③⑤⑥ A sp2杂化轨道形成夹角为120°的平面三角形,①BF3为平面三角形且B—F夹角为120°;②C2H4中碳原子以sp2杂化,未杂化的2p轨道重叠形成π键;③与②相似;④乙炔中的碳原子为sp杂化,未杂化的2p轨道重叠形成π键;⑤NH3中的氮原子为sp3杂化;⑥CH4中的碳原子为sp3杂化。 2.下列中心原子的杂化轨道类型和分子空间结构不正确的是(　　) A.PCl3中P原子为sp3杂化,三角锥形 B.N中N原子为sp3杂化,正四面体形 C.H2S中S原子为sp杂化,直线形 D.SO2中S原子为sp2杂化,V形 C PCl3中P原子价层电子对数=3+=4,含有一个孤电子对,则P原子为sp3杂化,分子空间结构为三角锥形,故A正确;N中N原子价层电子对数=4+=4,不含孤电子对,则N原子为sp3杂化,分子空间结构为正四面体形,故B正确;H2S中S原子价层电子对数=2+=4,含有两个孤电子对,则S原子为sp3杂化,分子空间结构为V形,故C错误;SO2中S原子价层电子对数=2+=3,含有一个孤电子对,则S原子为sp2杂化,分子空间结构为V形,故D正确。 3.已知某XY2分子属于V形分子,下列说法正确的是(　　) A.X原子一定是sp2杂化 B.X原子一定为sp3杂化 C.X原子上一定存在孤电子对 D.VSEPR模型一定是平面三角形 C 若X原子无孤电子对,则它一定是直线形分子,若X有1个孤电子对或2个孤电子对,则XY2一定为V形分子,此种情况下X的原子轨道可能为sp2杂化,也可能是sp3杂化,A、B项错误,C项正确;若X有2个孤电子对,则该分子的VSEPR模型为四面体形,D项错误。 4.按要求回答下列问题: (1)CH3COOH中C原子的杂化轨道类型是 　 　　　　　　　　。  (1)CH3COOH分子中,—CH3和—COOH上的碳原子的杂化轨道类型分别是sp3和sp2。 sp3、sp2 (2)醛基中碳原子的杂化轨道类型是　 。  (2) 上的碳原子形成3个σ键和1个π键,采取sp2杂化。 sp2 (3)化合物[H3O]+[ ]-中阳离子的空间结构为　　　　　,阴 离子的中心原子轨道采取　　　　杂化。  (4)X的单质与氢气可化合生成气体G,G的水溶液的pH>7。G分子中X原子的杂化轨道类型是　　　　　。  (4)G是NH3,N原子采取sp3杂化。 三角锥形 sp3 sp3 归纳总结 常见物质中心原子的杂化方式 (1)采取sp3杂化:有机物中饱和碳原子、NH3、H2O、金刚石中的碳原 子、晶体硅中的硅原子、SiO2、N等。 (2)采取sp2杂化:有机物中的双键碳原子、BF3、石墨中的碳原子、苯环中的碳原子等。 (3)采取sp杂化:有机物中的三键碳原子、CO2、BeCl2等。 说明　注意位于同一主族且结构相似的物质,如CO2与CS2、BF3与BBr3等的杂化轨道类型分别相同。 课时作业　巩固提升 2 3 4 5 6 7 8 1 [A组　基础落实] 题组一　杂化轨道理论 1.下列关于杂化轨道的说法中,错误的是(　　) A.第ⅠA族元素成键时不可能有杂化轨道 B.杂化轨道既可能形成σ键,也可能形成π键 C.s轨道和p轨道杂化不可能有sp4杂化轨道出现 D.孤电子对有可能参与杂化 9 10 11 12 13 14 B 第ⅠA族元素如果是碱金属,易失电子,如果是H,一个电子在1s能级上,不可能参与杂化;杂化轨道只能形成σ键,不能形成π键;p能级只有3个p轨道,不能有sp4杂化轨道;孤电子对可能参与杂化。 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 14 2.下列关于杂化轨道的叙述中,错误的是(　　) A.杂化轨道可用于形成σ键、π键或用于容纳未参与成键的孤电子对 B.分子中中心原子通过sp3杂化轨道成键时,该分子不一定为正四面体结构 C.杂化前后的轨道数不变,但轨道的形状发生了改变 D.sp3、sp2、sp杂化轨道的夹角分别为109°28'、120°、180° 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 14 A A.杂化轨道只用于形成σ键或用于容纳未参与成键的孤电子对,不能形成π键,A错误;B.分子中中心原子通过sp3杂化轨道成键时,该分子是不是正四面体结构,还与该中心原子是否含有孤电子对有关,若无孤电子对,则为正四面体结构,B正确;C.杂化前后轨道的数目不变,但轨道的形状会发生变化,C正确;D.sp3杂化轨道为正四面体形,夹角为109°28',sp2杂化轨道为平面三角形,夹角是120°,sp杂化轨道为直线形,夹角是180°,D正确。 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 14 3.能正确表示CH4中碳原子成键方式的示意图为(　　) 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 14 D 碳原子中的2s轨道与2p轨道形成4个形状和能量相同的杂化轨道,因此碳原子最外层上的4个电子分占在4个sp3杂化轨道上并且自旋状态相同。 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 14 4.在乙烯分子中有5个σ键、1个π键,它们分别是(　　) A.sp2杂化轨道形成σ键、未杂化的2p轨道形成π键 B.sp2杂化轨道形成π键、未杂化的2p轨道形成σ键 C.碳与氢原子之间是sp2杂化轨道形成的σ键,碳与碳原子之间是未参加杂化的2p轨道形成的π键 D.碳与碳原子之间是sp2杂化轨道形成的σ键,碳与氢原子之间是未参加杂化的2p轨道形成的π键 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 14 A 乙烯分子中存在4个C—H和1个C===C,碳原子上没有孤电子对,成键电子对数为3,则C原子采取sp2杂化,碳氢键是sp2杂化轨道形成的σ键,碳碳双键中有1个是sp2杂化轨道形成的σ键,还有1个是未参加杂化的2p轨道形成的π键,A项正确。 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 14 5.BF3是典型的平面三角形分子,它溶于氢氟酸或NaF溶液中都形成B,则BF3和B中B原子的杂化轨道类型分别是(　　) A.sp2、sp2　　　　　　　 B.sp3、sp3 C.sp2、sp3 D.sp、sp2 BF3中B原子的价层电子对数为3,所以为sp2杂化,B中B原子的价层电子对数为4,所以为sp3杂化。 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 14 C 6.下列分子所含原子中,既有sp3杂化,又有sp2杂化的是(　　) A.乙醛[ ] B.丙烯腈[ ] C.甲醛[ ] D.丙炔[ ] 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 14 A 甲基中C原子为sp3杂化,—CHO中C原子为sp2杂化,A项正确;碳碳双键中C原子为sp2杂化,—CN中C原子为sp杂化,B项错误;—CHO中C原子为sp2杂化,C项错误;甲基中C原子为sp3杂化,碳碳三键中C原子为sp杂化,D项错误。 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 14 题组二　杂化轨道理论的应用 7.固态N2O5为无色晶体,它由两种离子构成,已知其阴离子空间结构为平面三角形,则其阳离子的空间结构和阳离子中氮原子的杂化方式分别为 (　　) A.直线形,sp B.V形,sp2 C.三角锥形,sp3 D.平面三角形,sp2 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 14 A 根据N元素的化合价为+5和原子组成,可知阴离子为N、阳离子为N,N中N原子价层电子对数为2+×(5-1-2×2)=2,因此杂化类型为sp,阳离子空间结构为直线形,A项正确。 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 14 8.下列关于N、NH3、N三种微粒的说法不正确的是(　　) A.三种微粒所含有的电子数相等 B.三种微粒中氮原子的杂化方式相同 C.三种微粒的空间结构相同 D.键角大小关系:N>NH3>N 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 14 C N、NH3、N中含有的电子数均为10,A正确;N、NH3、N三种微粒中氮原子的杂化方式均为sp3杂化,B正确;N为正四面体形,NH3为三角锥形,N为V形,C错误;N、NH3、N三种微粒的键角大小关系为N>NH3>N,D正确。 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 14 9.氯化亚砜(SOCl2)是一种很重要的化学试剂,可以作为氯化剂和脱水剂。下列关于氯化亚砜分子的VSEPR模型、分子的空间结构和中心原子(S)采取杂化方式的说法正确的是(　　) A.四面体形、三角锥形、sp3 B.平面三角形、V形、sp2 C.平面三角形、平面三角形、sp2 D.四面体形、三角锥形、sp2 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 14 A SOCl2分子中S原子形成2个S—Cl、1个S==O,价层电子对数=σ键电子对数+孤电子对数=3+×(6-1×2-2)=4,杂化轨道数是4,故S原子采取sp3杂化,SOCl2分子的VSEPR模型为四面体形,且S原子含1个孤电子对,则其分子的空间结构为三角锥形,A项正确。 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 14 10.下列说法正确的是(　　) A.含有四个原子的分子的空间结构不可能为正四面体形 B.分子式为AB2的分子的空间结构一定为V形 C.在S中硫原子的杂化方式为sp2,是正四面体形结构 D.C中心碳原子的孤电子对数为0,故其结构为平面三角形 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 14 D P4分子的空间结构是正四面体形,A错误;BeCl2中铍原子成键电子对数是2,无孤电子对,是sp杂化,分子是直线形,B错误;在S中硫原子的孤电子对数是0,与其相连的原子数为4,根据杂化轨道理论可推知硫原子为sp3杂化,S的空间结构是正四面体形,C错误;C中心碳原子的成键电子对数为3,孤电子对数为×(4+2-3×2)=0,该离子是平面三角形结构,D正确。 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 14 [B组　培优训练] 11.化合物A是一种新型锅炉水除氧剂,其结构式为 ,下列说法正确的是(　　) A.碳、氮原子的杂化类型相同 B.氮原子与碳原子分别为sp3杂化与sp2杂化 C.1 mol A分子中所含σ键的数目为10NA D.编号为a的氮原子和与其成键的另外三个原子在同一平面内 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 14 B 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 A分子中碳、氮原子各形成了3个σ键,氮原子有1个孤电子对而碳原子没有孤电子对,故氮原子是sp3杂化而碳原子是sp2杂化,A项错误、B项正确;1个A分子中有11个σ键,C项错误;氮原子为sp3杂化,相应的四个原子形成的是三角锥形结构,不可能共平面,D项错误。 11 12 13 14 12.根据杂化轨道理论可以判断分子的空间结构,试根据相关知识填空: (1)AsCl3分子的空间结构为　　　 　　,其中As的杂化轨道类型为 　　　　　。  (1)AsCl3中As原子价层电子对数为4,含有1个孤电子对,As的杂化方式为sp3杂化,AsCl3分子的空间结构为三角锥形。 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 14 三角锥形 sp3 (2)CS2分子中C原子的杂化轨道类型是　　　　　。  (2)CS2的结构式为S==C==S,C原子形成2个双键,无孤电子对,呈直线形,所以C为sp杂化。 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 14 sp (3)X射线衍射测定发现,I3AsF6中存在的空间结构为　　　　　　,中心原子的杂化方式为　　　　　。  (3)中I原子为中心原子,则其孤电子对数为×(7-1-2×1)=2,且其形成了2个σ键,中心原子采取sp3杂化,空间结构为V形。 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 14 V形 sp3 13.已知三聚氰胺是氰胺(H2N—C≡N)的三聚体,三聚氰胺的结构简式如图所示。请回答下列问题: (1)写出基态碳原子的电子排布式:　　　 　　。  2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 14 1s22s22p2 (2)氰胺中—C≡N中的氮原子、三聚氰胺环状结构中的氮原子和氨基中的氮原子,这三种氮原子的杂化轨道类型分别是　　、　　、　　。  (2)氰胺中—C≡N中的N原子、三聚氰胺环状结构中的N原子、—NH2中 的N原子分别形成1、2、3个σ键且均有一个孤电子对,所以分别采取sp、 sp2、sp3杂化。 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 14 sp sp2 sp3 (3)一个三聚氰胺分子中有　　　　　个σ键。  (3)除每个双键上有1个π键外,其余均为σ键,共15个。 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 14 15 (4)三聚氰胺与三聚氰酸( )分子相互之间通过氢键结合,在 肾脏内易形成结石。三聚氰酸分子中C原子采取　　　　　杂化。该分子的结构简式中,每个碳氧原子之间的共价键是　　　　　(填字母)。  A.2个σ键 B.2个π键 C.1个σ键,1个π键 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 14 sp2 C 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 (4)由于该分子中C与O形成双键,则应采取sp2杂化方式成键,sp2杂化的C原子与氧原子间有1个σ键、1个π键。 11 12 13 14 14.已知:①红磷在氯气中燃烧可以生成两种化合物——PCl3和PCl5,氮与氢也可形成两种化合物——NH3和NH5。 ②PCl5分子中,P原子的1个3s轨道、3个3p轨道和1个3d轨道发生杂化形成 5个sp3d杂化轨道,PCl5分子呈三角双锥形( )。 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 14 (1)NH3、PCl3和PCl5分子中,所有原子的最外层电子数都是8个的是 　　　　　(填分子式),该分子的空间结构是　　　　　,中心原子的轨道杂化类型为　　　　。  (2)下列关于PCl5分子的说法错误的有　　　　　(填字母)。  A.PCl5分子中磷原子没有孤电子对 B.PCl5分子中没有形成π键 C.PCl5分子中所有的Cl—P—Cl键角都相等 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 14 PCl3 三角锥形 sp3 C (3)N、P是同一族元素,P能形成PCl3、PCl5两种氯化物,而N只能形成一种氯化物NCl3,而不能形成NCl5,原因是_____________________________  　 。  (4)经测定,NH5中存在离子键,N原子最外层电子数是8,所有氢原子的最外层电子数都是2,则NH5中H元素的化合价为　　　　　和　　　　　;该化合物中N原子的杂化方式为　　　　　杂化。  2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 14 N原子最外层无d轨道,不能发生 sp3d杂化,故无NC +1 -1 sp3 $$