第2章 第2节 第1课时 分子空间结构的理论分析（Word教参）-【精讲精练】2025-2026学年高中化学选择性必修第二册（鲁科版）

第2节　共价键与分子的空间结构

第1课时　分子空间结构的理论分析

[素养目标]　1.结合实例了解共价分子具有特定的空间结构。2.理解杂化轨道理论的主要内容，并能解释某些分子或离子的空间结构。3.理解价电子对互斥理论和等电子原理，并能预测简单分子或离子的空间结构。

知识点一　杂化轨道理论

1．杂化轨道理论

(1)轨道杂化和杂化轨道

(2)杂化轨道的类型及典例

2.几种分子空间结构图解

甲烷分子(正四面体形)

乙烯分子(平面四边形)

乙炔分子(直线形)

苯分子(平面六边形)

1．杂化轨道只用于形成σ键吗？

提示：杂化轨道只能用于形成σ键或用来容纳未参与成键的孤电子对。

2．任意不同的轨道都可以杂化吗？

提示：原子轨道只有在形成分子的过程中才能杂化，孤立的原子不会发生杂化；另外，不是任意的不同轨道都能杂化，只有能量相近的轨道在外界条件的影响下才能杂化。

3．为什么CH4、NH3、H2O分子中中心原子的杂化轨道的类型都为sp3杂化，但三者的空间结构却大不相同？

提示：CH4中C原子发生sp3杂化，每个H原子占据四面体的一个顶点，分子为正四面体形。NH3中N原子发生sp3杂化，3个H原子占据四面体三个顶点，一个孤电子对占据一个顶点，分子为三角锥形。H2O中O发生sp3杂化，2个H原子占据四面体的两个顶点，另两个顶点被两个孤电子对占据，分子呈V形。

4．CH4、NH3、H2O的中心原子都是sp3杂化，但它们的键角依次减小，请分析：

(1)导致这三种分子键角差异的原因是什么？

(2)如何比较分子中键角的大小？

提示：(1)CH4、NH3、H2O的中心原子都是sp3杂化，它们中心原子的孤电子对数依次为0、1、2，由于孤电子对对成键电子对的排斥作用较大，使键角变小，孤电子对数越多排斥作用越大，键角越小。

(2)比较键角时，应先看中心原子杂化类型，杂化类型不同时：一般键角按sp1、sp2、sp3顺序依次减小；杂化类型相同时，中心原子孤电子对数越多，键角越小。

1．杂化轨道理论要点

(1)原子内只有能量相近的原子轨道才能进行杂化(如ns与np)。

(2)杂化轨道数与参与杂化的原子轨道数相等。

(3)杂化轨道为了使相互间的斥力最小，尽可能趋向彼此远离。

(4)杂化改变了原有轨道的形状和空间取向，使原子形成的共价键更牢固。

(5)杂化轨道只能用于形成σ键和用来容纳未参与成键的孤电子对。

(6)未参与杂化的p轨道，可用于形成π键。

2．杂化轨道类型与分子空间结构的关系