第2章 第2节 第2课时 杂化轨道理论简介（课件PPT）-【学霸笔记·同步精讲】2025-2026学年高中化学选择性必修第二册（人教版）

该高中化学课件聚焦杂化轨道理论，系统讲解sp、sp²、sp³等杂化类型及特点，结合VSEPR模型与价层电子对数判断分子空间结构，通过甲烷、乙烯等实例构建从理论到应用的学习支架，衔接共价键等前期知识。 其亮点在于设置问题探究（如sp杂化中未杂化p轨道作用）和实例分析（CO₂与SO₂结构差异），以科学思维引导推理，用表格对比强化化学观念。丰富的分层训练（随堂演练、课时作业）助学生深化理解，也为教师提供高效教学工具。

第2课时　杂化轨道理论简介 结合实例了解共价分子具有特定空间结构，并可运用杂化轨道理论进行解释和预测。 学习目标 目 录 知识点一　杂化轨道理论 知识点二　VSEPR模型、杂化轨道理论与杂化轨道类型判断 随堂演练 课时作业 知识点一　 杂化轨道理论 目 录 1. 杂化轨道理论的提出及其应用 （1）杂化轨道理论是一种 理论，是 ⁠为了解释分子的空 间结构提出的。 （2）用杂化轨道理论解释甲烷分子的形成 在形成CH4分子时，C原子的 轨道和3个 轨道会发生混杂，形 成4个能量相等的 杂化轨道。4个 杂化轨道分别与4个H原子 的1s轨道重叠，形成4个C—H 键，所以4个C—H是等同的，呈 ⁠ 的空间结构。 价键　 鲍林　 2s　 2p　 sp3　 sp3　 σ　 正四 面体　 化学·选择性必修2 目 录 2. 常见杂化轨道类型及其空间结构 （1）sp3杂化轨道 sp3杂化轨道是由 个s轨道和 个p轨道杂化形成的。sp3杂化轨道间 的夹角是109°28'，空间结构为 （如图所示）。 1　 3　 正四面体形　 化学·选择性必修2 目 录 （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 的夹角是 ，呈 （如图所示）。 1　 2　 120°　 平面三角形　 化学·选择性必修2 目 录 （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　 化学·选择性必修2 目 录 （4）问题探究 sp、sp2两种杂化形式中还有未参与杂化的p轨道，它和杂化轨道形成的化 学键是否相同？ 提示：不相同。sp、sp2两种杂化形式中还有未参与杂化的p轨道，用于形 成π键，而杂化轨道只用于形成σ键或者用来容纳未参与成键的孤电子对。 化学·选择性必修2 目 录 3. 杂化轨道的形成及其特点 化学·选择性必修2 目 录 1. 正误判断（正确的打“√”，错误的打“×”）。 （1）轨道杂化前后数目相等，形状、能量不同。 （　√　） （2）杂化轨道既可能形成σ键，也可能形成π键。 （　×　） （3）CH4分子中的sp3杂化轨道是由4个H原子的1s轨道和C原子的2p轨道混 合起来而形成的。 （　×　） √ × × 化学·选择性必修2 目 录 2. 下列有关sp2杂化轨道的说法错误的是（　　） A. 由同一能层上的s轨道与p轨道杂化而成 B. 所形成的3个sp2杂化轨道的能量相同 C. 未参与杂化的p轨道，可用于形成π键 D. sp2杂化轨道最多可形成2个σ键 解析：同一能层上的s轨道与p轨道的能量差异不大，sp2杂化轨道是由同一能层上的s轨道与p轨道杂化而成的，A项正确；同种类型的杂化轨道能量相同，B项正确；sp2杂化轨道是由1个s轨道与2个p轨道杂化而成的，还有1个p轨道未参与杂化，可用于形成π键，C项正确；sp2杂化轨道最多可形成3个σ键，D项错误。 √ 化学·选择性必修2 目 录 3. 下列对sp3、sp2、sp杂化轨道的夹角的比较，得出结论正确的是（　　） A. sp杂化轨道的夹角最大 B. sp2杂化轨道的夹角最大 C. sp3杂化轨道的夹角最大 D. sp3、sp2、sp杂化轨道的夹角相等 解析：sp杂化轨道的空间结构是直线形，夹角是180°，sp3杂化轨道的空间结构为正四面体形，夹角是109°28'，sp2杂化轨道的空间结构为平面三角形，夹角是120°，因此sp杂化轨道的夹角最大，A正确。 √ 化学·选择性必修2 目 录 知识点二 VSEPR模型、杂化轨道理论与杂化轨道类型判断 目 录 1. VSEPR模型与中心原子的杂化轨道类型 VSEPR模型及名称 杂化轨道 类型 典型 分子 空间结构 直线形 ⁠ CO2 直线形 平面三角形 sp2 SO2 ⁠形 四面体形 ⁠ H2O ⁠形 sp V　 sp3 V　 化学·选择性必修2 目 录 VSEPR模型及名称 杂化轨道 类型 典型 分子 空间结构 平面三角形 sp2 SO3 ⁠形 四面体形 ⁠ NH3 ⁠形 正四面体形 ⁠ CH4 正四面体形 平面三角　 sp3 三角锥　 sp3 化学·选择性必修2 目 录 【拓展】　 除VSEPR模型和杂化理论外，还有一种理论“等电子原理”也可用来判断 分子或离子的空间结构。 （1）含义 原子总数相同且价电子总数相等的分子或离子具有相同的空间结构和相同 的化学键类型等结构特征，这是等电子原理的基本观点。 化学·选择性必修2 目 录 （2）应用 利用该原理可以判断一些简单分子或原子团的空间结构。例如，S 、 P 等离子具有AX4通式，价电子总数为32，中心原子（S和P）采取sp3 杂化，使整个离子呈正四面体形空间结构；类似地，S 、Cl 等离子 具有AX3通式，价电子总数为26，中心原子（S和Cl）采取sp3杂化，由于 存在孤电子对，离子均呈三角锥形空间结构。 化学·选择性必修2 目 录 2. 中心原子的价层电子对数与杂化轨道类型之间的关系 价层电子 对数 孤电子对 数 杂化轨道 类型 空间结构 实例 2 0 sp 直线形 CO2、BeCl2 3 0 sp2 平面三角形 BF3、HCHO 1 V形 SO2 4 0 sp3 正四面体形 CH4、N 1 三角锥形 NH3、H3O＋ 2 V形 H2O、H2S 5 0 sp3d 三角双锥形 PCl5 6 0 sp3d2 八面体形 SF6 化学·选择性必修2 目 录 3. 杂化轨道类型的判断 （1）根据杂化轨道数目判断 化学·选择性必修2 目 录 （3）有机物中碳原子杂化类型的判断 饱和碳原子采取sp3杂化，连接双键的碳原子采取sp2杂化，连接三键的碳原 子采取sp杂化。 （2）根据杂化轨道的空间分布判断 ①若杂化轨道在空间的分布为正四面体形或三角锥形，则中心原子发生sp3 杂化。 ②若杂化轨道在空间的分布呈平面三角形，则中心原子发生sp2杂化。 ③若杂化轨道在空间的分布呈直线形，则中心原子发生sp杂化。 化学·选择性必修2 目 录 （1）已知CH2 CH2分子中的键角都约是120°，碳原子直接相连的三 个原子呈平面三角形，则乙烯中碳原子的杂化方式是什么？ 提示：采取sp2杂化。乙烯分子中两个碳原子之间形成双键，碳原子为 sp2杂化。 杂化轨道形成过程 为： 4. 探究活动 在形成多原子分子时，中心原子价电子层上的某些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，叫做轨道的杂化。双原子分子 中，不存在杂化过程。 化学·选择性必修2 目 录 （2）CO2和SO2都是三原子分子，为什么它们的空间结构不同？试用杂化 轨道理论解释。 提示：CO2分子中的碳原子采用的是sp杂化，2个杂化轨道以碳原子为中 心，呈直线形分布，分别与2个氧原子的2p轨道形成σ键，键角为180°， 分子呈直线形；SO2分子中的硫原子采用的是sp2杂化，3个杂化轨道以硫原 子为中心呈平面三角形分布，其中1个杂化轨道中是孤电子对，另2个杂化 轨道中的未成对电子分别与2个氧原子的2p轨道形成σ键，分子呈V形，由 于孤电子对的排斥作用，使键角小于120°。 化学·选择性必修2 目 录 （3）已知NCl3分子的空间结构为三角锥形，则氮原子的杂化方式是什 么？ 提示：sp3杂化。 化学·选择性必修2 目 录 1. （教材改编题）下列说法中正确的是（　　） A. PCl3分子呈三角锥形，这是磷原子采取sp2杂化的结果 B. sp3杂化轨道是由任意的1个s轨道和3个p轨道混杂形成的4个sp3杂化轨道 C. 中心原子采取sp3杂化的分子，其空间结构可能是四面体形或三角锥形 或V形 D. AB3型的分子空间结构必为平面三角形 √ 化学·选择性必修2 目 录 解析：　PCl3分子中中心原子磷原子上的价层电子对数为4，因此PCl3分 子中磷原子采取sp3杂化，A项错误；sp3杂化轨道是原子中能量相近的最外 电子层上的s轨道和3个p轨道“混杂”起来，形成能量相等、成分相同的4 个轨道，B项错误；中心原子采取sp3杂化轨道全部用于成键得到的分子的 空间结构为四面体形，如甲烷分子，但如果有杂化轨道被中心原子上的孤 电子对占据，则空间结构发生变化，如NH3、PCl3分子是三角锥形，H2O分 子是V形，C项正确，D项错误。 化学·选择性必修2 目 录 2. 指出下列分子的中心原子采取的杂化轨道类型，并推测分子的空间 结构。 分子 PCl3 BCl3 CS2 SCl2 中心原子的杂化轨道类型 分子的空间结构 答案： PCl3 BCl3 CS2 SCl2 sp3 sp2 sp sp3 三角锥形 平面三角形 直线形 V形 化学·选择性必修2 目 录 解析： 分子 σ键电子对数 中心原子上的孤电子对数 价层电 子对数 VSEP R模型 名称 中心原子的杂化 轨道类型 分子空 间结构 PCl3 3 ×（5－ 3×1）＝1 4 四面 体形 sp3 三角锥 形 BCl3 3 ×（3－ 3×1）＝0 3 平面 三角 形 sp2 平面三 角形 化学·选择性必修2 目 录 分 子 σ键电子对数 中心原子上的孤电子对数 价层电 子对数 VSEP R模型名称 中心原子的杂化轨道类型 分子空 间结构 CS2 2 ×（4－ 2×2）＝0 2 直线 形 sp 直线形 SCl2 2 ×（6－ 2×1）＝2 4 四面 体形 sp3 V形 化学·选择性必修2 目 录 3. 小明同学上网查阅了如下资料： 中心原子杂化类型的判断方法： （1）公式：n＝（中心原子的价电子数＋配位原子的成键电子数±电荷 数）/2。 说明：配位原子为氧原子或硫原子时，成键电子数看为0；当电荷数为正 值时，公式中取“－”号，当电荷数为负值时，公式中取“＋”号。 （2）根据n值判断杂化类型： 当n＝2时为sp杂化；n＝3时为sp2杂化；n＝4时为sp3杂化。 请运用该方法计算下列微粒的n值，并判断中心原子的杂化轨道类型。 化学·选择性必修2 目 录 （1）NH3：n＝ ， 杂化； 解析：NH3中n＝ ＝4，N为sp3杂化。 4 sp3 （2）N ：n＝ ， 杂化； 3 sp2 解析：N 中n＝ ＝3，N为sp2杂化。 （3）N ：n＝ ， 杂化； 4 sp3 解析：N 中n＝ ＝4，N为sp3杂化。 （4）SO2：n＝ ， 杂化。 3 sp2 解析：SO2中n＝ ＝3，S为sp2杂化。 化学·选择性必修2 目 录 随堂演练 目 录 1. （教材改编题）许多分子中的中心原子是sp2杂化，下列图形表示BF3分 子中B原子sp2杂化轨道的电子云轮廓图的是（　　） 解析：该杂化轨道的空间结构为直线形，夹角为180°，共有2个杂化轨道，为sp杂化，A错误；未形成杂化轨道，B错误；杂化轨道的空间结构为正四面体形，为sp3杂化，C错误；杂化轨道的空间结构为平面三角形，为sp2杂化，D正确。 √ 化学·选择性必修2 目 录 2. 能正确表示CH4中碳原子的成键方式的示意图为（　　） 解析：　碳原子的2s轨道与2p轨道杂化，形成4个杂化轨道，因此碳原子 的4个价电子分别占据4个sp3杂化轨道，且自旋平行。 √ 化学·选择性必修2 目 录 3. （2025·武汉高二月考）下列微粒中，中心原子的杂化轨道类型与其他 三个不相同的是（　　） A. SO3 B. H3O＋ C. SO2 D. C √ 化学·选择性必修2 目 录 解析：　SO3中心原子的成键电子对数为3，孤电子对数为 ＝0，采 用sp2杂化；H3O＋中心原子的成键电子对数为3，孤电子对数为 ＝ 1，采用sp3杂化；SO2中心原子的成键电子对数为2，孤电子对数为 ＝ 1，采用sp2杂化；C 中心原子的成键电子对数为3，孤电子对数为 ＝0，采用sp2杂化。 化学·选择性必修2 目 录 4. 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 ⁠。 解析：AsCl3中As原子价层电子对数为4，As的杂化方式为sp3，AsCl3分子的空间结构为三角锥形。 （2）CS2分子中C原子的杂化轨道类型是 ⁠。 解析：CS2的结构式为S C S，C原子形成2个双键，无孤电子对，所以为sp杂化。 三角锥形 sp3 sp 化学·选择性必修2 目 录 （3）（CN）2分子中各原子电子层均达到稳定的结构，则碳原子杂化轨道 类型为 ⁠。 解析：（CN）2的结构式为N≡C—C≡N，其中1个碳原子与1个氮原子形成1个三键，与另一个碳原子形成1个单键，则C原子采取sp杂化。 sp 化学·选择性必修2 目 录 5. 回答下列问题： （1）BCl3和NCl3中心原子的杂化类型分别为 杂化和 杂化。 解析：BCl3的中心原子的价层电子对数是3，NCl3的成键电子对数为3，孤电子对数为1，则NCl3的中心原子的价层电子对数是4，根据价层电子对互斥模型判断中心原子的杂化类型，前者为sp2，后者为sp3。 （2）在BF3分子中，F—B—F的键角是 ，BF3和过量NaF作用可 生成NaBF4，B 的空间结构为 ⁠。 解析：BF3分子为平面正三角形结构，所以F—B—F键角为120°；B 中B原子价层电子对数＝4＋ ＝4，且不含孤电子对，根据价层电子对互斥模型判断该微粒的空间结构为正四面体形。 sp2 sp3 120° 正四面体形 化学·选择性必修2 目 录 （3）CS2、N2O等与CO2互为等电子体，则CS2的结构式为 ⁠ ，空间结构为 ⁠。 解析：等电子体结构相似，CO2的结构式为O C O，是直线形分子，则二硫化碳结构式为S C S，也为直线形。 S C S 直线形 （4）乙炔与氢氰酸（HCN）反应可得丙烯腈（CH2 CHCN）。丙烯腈 分子中σ键和π键的个数之比为 ，分子中处于同一直线上的原子数 目最多为 ⁠。 解析：共价单键为σ键，共价双键中含有一个σ键、一个π键，所以丙烯腈分子中σ键和π键的个数之比＝6∶3＝2∶1；C—C≡N位于同一条直线上，所以该分子中最多有3个原子共直线。 2∶1 3 化学·选择性必修2 目 录 （5）已知在水中存在平衡2H2O H3O＋＋OH－，H3O＋中H—O—H键角比 H2O中H—O—H键角大，原因为 ⁠ ⁠。 解析：孤电子对与成键电子对之间的排斥力大于成键电子对之间的排斥力，H2O分子中O原子有两对孤电子对，H3O＋中O原子只有一对孤电子对，排斥作用较小，所以H3O＋中H—O—H键角比H2O中H—O—H键角大。 H2O分子中O原子有两对孤电子对，H3O ＋中O原子只有一对孤电子对，排斥作用较小 化学·选择性必修2 目 录 课时作业 目 录 题组一　杂化轨道理论 1. （2025·云南师大附中高二月考）下列说法错误的是（　　） A. 只要分子的空间结构为平面三角形，中心原子均为sp2杂化 B. 中心原子是sp杂化的，其分子的空间结构不一定为直线形 C. 当中心原子无孤电子对时，价层电子对互斥模型和分子空间结构就会完 全相同 D. 杂化轨道不可能形成π键 解析：中心原子是sp杂化，其分子的空间结构只能为直线形，B错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 √ 化学·选择性必修2 目 录 2. （2025·成都高二月考）如图所示，在乙烯分子中有5个σ键、1个π键， 下列表述正确的是（　　） A. C、C之间是未参加杂化的2p轨道形成的π键 B. C、H之间是未参加杂化的2p轨道形成的π键 C. sp2杂化轨道形成σ键，未杂化的2p轨道形成π键 D. sp2杂化轨道形成π键，未杂化的2p轨道形成σ键 解析：　C与C之间sp2杂化轨道形成的σ键，未参加杂化的2p轨道形成的π 键，A错误；C与H之间是C的sp2杂化轨道与H的1s轨道形成的σ键，B错 误；sp2杂化轨道形成σ键，未杂化的2p轨道形成π键，C正确，D错误。 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 化学·选择性必修2 目 录 3. （2025·西安高二检测）化合物N2O称为“笑气”，有关理论认为N2O与 CO2分子具有相似的结构（包括电子式）；又已知N2O分子中氧原子只与 一个氮原子相连，则“笑气”分子中中心N原子的价层电子对占据（　　） A. 2s轨道 B. 2p轨道 C. sp杂化轨道 D. sp2杂化轨道 解析：N2O与CO2分子具有相似的结构，则N2O中心N原子采用sp杂化，两个sp杂化轨道分别与N、O原子形成σ键，中心N原子的价层电子对占据sp杂化轨道，C正确。 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 化学·选择性必修2 目 录 4. 甲醛分子的结构式为 ，下列描述正确的是（　　） A. 甲醛分子中有4个σ键 B. 甲醛分子中的C原子为sp3杂化 C. 甲醛分子的空间结构为三角锥形 D. 甲醛分子的空间结构为平面三角形，有一个π键垂直于三角形平面 解析：甲醛分子结构中有3个σ键、1个π键，A项错误；甲醛分子中心C原子形成一个双键，发生杂化时去掉一个p轨道，杂化类型为sp2，孤电子对数为0，空间结构为平面三角形，B、C项错误。 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 化学·选择性必修2 目 录 题组二　杂化轨道类型与粒子空间结构的判断 5. （鲁科版习题）下列分子的中心原子形成sp2杂化轨道的是（　　） A. H2O B. C2H4 C. C2H2 D. CH4 解析：　H2O中O原子价层电子对数为2＋ ＝4，中心原子形成sp3杂 化；C2H4中C原子无孤电子对，形成3个σ键，中心原子形成sp2杂化；C2H2 中C原子无孤电子对，形成2个σ键，中心原子形成sp杂化；CH4中C原子价 层电子对数为4＋ ＝4，中心原子形成sp3杂化。 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 化学·选择性必修2 目 录 6. 水是动物生命活动的必需物质，请判断水分子的VSEPR模型名称和中心 原子O采取的杂化方式分别是（　　） A. 四面体形、sp3 B. V形、sp2 C. 平面三角形、sp2 D. 三角锥形、sp3 解析：　H2O中中心O原子的价层电子对数为2＋ ＝4，且含有2个孤 电子对，所以H2O的VSEPR模型为四面体形，分子空间结构为V形，中心 原子O杂化方式为sp3。 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 化学·选择性必修2 目 录 7. 下列四种分子或离子中，中心原子的杂化方式与其他三种不同的是 （　　） A. SOCl2 B. B C. CH2Br2 D. BCl3 解析：　SOCl2、B 、CH2Br2中中心原子的价层电子对数均为4，均采 取sp3杂化，而BCl3中中心原子的价层电子对数为3，采取sp2杂化，选D。 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 化学·选择性必修2 目 录 8. （2025·太原高二期中）简单分子的空间结构可以用价层电子对互斥模 型预测，用杂化轨道理论解释。下列表格中说法错误的是（　　） 选 项 分子 中心原子的价层电子对数 VSEPR模型 空间结构 中心原子的杂化轨道类型 A SCl2 4 四面体形 V形 sp3 B NF3 3 四面体形 三角锥形 sp2 C HCN 2 直线形 直线形 sp D CH2O 3 平面三角形 平面三角形 sp2 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 化学·选择性必修2 目 录 解析：　SCl2中心原子价层电子对数为2＋ ＝4，VSEPR模型为四面 体形，有2个孤电子对，分子的空间结构为V形，杂化方式为sp3，A正确； NF3中心原子价层电子对数为3＋ ＝4，VSEPR模型为四面体形，有1 个孤电子对，分子的空间结构为三角锥形，杂化方式为sp3，B错误；HCN 中心原子价层电子对数为2＋ ＝2，VSEPR模型为直线形，无孤电子 对，分子的空间结构为直线形，杂化方式为sp，C正确；CH2O中心原子价 层电子对数为3＋ ＝3，VSEPR模型为平面三角形，无孤电子对， 分子的空间结构为平面三角形，杂化方式为sp2，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 化学·选择性必修2 目 录 9. （1）指出下列中心原子的杂化轨道类型。 ①CO2 。②SiF4 ⁠。 ③NF3 。④N ⁠。 ⑤N2H4 ⁠。 sp sp3 sp3 sp2 sp3 （2）ClO－、Cl 、Cl 、Cl 中，Cl原子都是以sp3杂化轨道方式与O 原子成键，则ClO－的空间结构是 ；Cl 的空间结构是 ⁠ ；Cl 的空间结构是 ；Cl 的空间结构是 ⁠。 直线形 V 形 三角锥形 正四面体形 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 化学·选择性必修2 目 录 10. （2025·上海黄浦区高二检测）碳酸丙烯酯的结构式为 ，其 中杂化方式不同的碳原子序号为（　　） A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 解析：　由图中结构式可知，1、2、3号碳原子的价层电子对数为4，采 用sp3杂化，4号碳原子的价层电子对数为3，采用sp2杂化，D符合题意。 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 化学·选择性必修2 目 录 11. 氮的最高价氧化物为无色晶体，它由N 和N 构成，已知其阴离 子空间结构为平面三角形，阳离子中氮的杂化方式为sp杂化，则其阳离子 的空间结构和阴离子中氮的杂化方式为（　　） A. 直线形　sp2杂化 B. V形　sp杂化 C. 平面三角形　sp2杂化 D. 平面三角形　sp3杂化 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 化学·选择性必修2 目 录 解析：　N 空间结构为平面三角形，中心氮原子价层电子对数为3，其 杂化类型为sp2杂化；N 中氮的杂化方式为sp杂化，有2个σ键，空间结 构为直线形。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 化学·选择性必修2 目 录 12. （2025·渭南高二期中）As2O3（砒霜）是两性氧化物，分子结构如图 所示，与盐酸反应能生成AsCl3，AsCl3和LiAlH4反应的产物之一为AsH3。 下列说法错误的是（　　） A. As2O3分子中As原子的杂化方式为sp3 B. Al 中心原子Al原子为sp3杂化 C. AsCl3的空间结构为平面三角形，As原子的杂化方式为sp3 D. AsH3分子的键角小于109°28' √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 化学·选择性必修2 目 录 解析：由As2O3的分子结构可知，As与3个O形成三角锥形结构，中心原子As上有1个孤电子对和3个成键电子对，则As原子的杂化方式为sp3，A正确；Al 中心Al原子的价层电子对数是4＋ （3＋1－4×1）＝4，为sp3杂化，B正确；AsCl3中心原子含1个孤电子对和3个成键电子对，空间结构为三角锥形，C错误；AsH3中心原子含有1个孤电子对和3个成键电子对，空间结构为三角锥形，键角小于109°28'，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 化学·选择性必修2 目 录 13. 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）COCl2分子中所有原子均满足8电子构型，COCl2分子中σ键和π键的个 数之比为 ，中心原子的杂化方式为 ⁠。 解析：COCl2分子中所有原子均满足8电子构型，则其结构式应 为 ，单键均为σ键，双键中有一个π键一个σ键，所以COCl2分子中σ键和π键的个数之比为3∶1；中心C原子形成一个双键，杂化方式为sp2。 3∶1 sp2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 化学·选择性必修2 目 录 ①该分子中有 个sp2杂化碳原子； 个sp3杂化碳原子； ②该分子中有 个sp2-sp3σ键； 个sp3-sp3σ键。 解析：有机物中饱和碳原子采取sp3杂化，双键上的碳原子采取sp2杂化，三 键上的碳原子是采取sp杂化。①该分子中有2个sp2杂化碳原子，6个sp3杂化碳原子；②该分子中有3个sp2-sp3σ键；3个sp3-sp3σ键。 2 6 3 3 （2）一种有机化合物的结构简式如下： 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 化学·选择性必修2 目 录 （3）SCN－与N 的结构相同，微粒呈 形，中心原子都采 取 杂化。 解析：SCN－与N 的中心原子采取sp杂化，形成直线形分子。 （4）C 、N 等微粒具有相同的原子个数，它们的价电子总数都 是 ，空间结构呈 形，中心原子都采取 杂化。 解析：C 、N 与SO3为等电子体，SO3中S采取sp2杂化形成平面三角形分子。 直线 sp 24 平面三角 sp2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 化学·选择性必修2 目 录 14. （2025·石家庄高二月考）氯吡苯脲是一种常用的膨大剂，其结构简式 为 ，它是经国家批准使用的植物生长调节剂。 （1）氯元素基态原子核外电子的未成对电子数为 ⁠。 解析：氯元素基态原子核外电子排布式是1s22s22p63s23p5，未成对电子数为1。 1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 化学·选择性必修2 目 录 （2）氯吡苯脲分子中，氮原子的杂化轨道类型有 ，羰基碳原 子的杂化轨道类型为 ⁠。 解析：根据氯吡苯脲的结构简式可知，有2个氮原子均形成3个单键，孤电子对数为1，采取sp3杂化，剩余的1个氮原子形成1个双键和1个单键，孤电子对数为1，采取sp2杂化；羰基碳原子形成2个单键和1个双键，采取sp2杂化。 sp2、sp3 sp2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 化学·选择性必修2 目 录 （3）已知可用异氰酸苯酯与2-氯-4-氨基吡啶反应生成氯吡苯脲： ＋ 　　 反应过程中，每生成1 mol氯吡苯脲，断裂 mol σ键，断裂 ⁠ mol π键。 解析：由于σ键比π键稳定，根据反应的方程式可知，断裂的化学键为异氰酸苯酯分子中的N C中的π键和2-氯-4-氨基吡啶分子中的N—H。 1 1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 化学·选择性必修2 目 录 ①请用共价键的相关知识解释H2O分子比NH3分子稳定的原因： ⁠ ⁠； ②NH3分子的空间结构是 ，H2O分子中心原子的杂化类型 是 ⁠。 解析：①O、N属于同周期元素，O的原子半径小于N，H—O的键能大于H—N的键能，所以H2O分子比NH3分子稳定；②NH3分子中N原子的价层电子对数是4，孤电子对数为1，所以其空间结构为三角锥形，N原子采取sp3杂化；H2O分子中O原子的价层电子对数是4，孤电子对数为2，所以其空间结构为V形，O原子采取sp3杂化。 H—O的 键能大于H—N的键能 三角锥形 sp3 （4）膨大剂能在动物体内代谢，其产物较为复杂，其中有H2O、NH3、 CO2等。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 化学·选择性必修2 目 录 演示完毕 感谢观看 $