第2章 第2节 第4课时 杂化轨道类型和分子空间结构的判断-【新课程学案】2025-2026学年高中化学选择性必修2教师用书word（人教版 单选版）

本讲义聚焦高中化学“杂化轨道类型和分子空间结构的判断”核心知识点，先通过杂化轨道数目、夹角等方法系统归纳杂化类型判断规律，再结合价电子对互斥理论、等电子原理梳理分子空间结构判断思路，辅以典例解析、方法表格和训练题搭建学习支架。 该资料以典例导学深化理解，如例1对比不同分子杂化类型培养科学思维，表格化呈现判断方法助力模型建构，多维训练题覆盖选择、填空等题型。课中辅助教师高效授课，课后帮助学生通过实例分析查漏补缺，提升知识应用能力。

第4课时　杂化轨道类型和分子空间结构的判断 命题热点(一)——杂化轨道类型的判断 典例导学　 　　[例1]　下列描述错误的是 (　　) A.BF3和B的中心原子杂化方式不同 B.C和Cl具有相同的空间结构 C.CH2==CH—CH==CH2分子中所有碳原子均采取sp2杂化成键 D.三氧化硫的三聚分子()中S原子的杂化轨道类型为sp3杂化 [解析]　BF3形成3个σ键,没有孤电子对,中心原子是sp2杂化,B形成4个σ键,没有孤电子对,中心原子是sp3杂化,故A正确;C形成3个σ键,没有孤电子对,是平面三角形,Cl形成3个σ键,有一个孤电子对,是三角锥形,故B错误;CH2==CH—CH==CH2分子中所有碳原子的价层电子对数均为3,均采取sp2杂化,故C正确;三氧化硫的三聚分子()中S原子均形成4个σ键,没有孤电子对,杂化轨道类型为sp3杂化,故D正确。 [答案]　B [系统融通知能] 1.由杂化轨道数目判断 杂化轨道数 2 3 4 杂化轨道类型 sp sp2 sp3 杂化轨道数=中心原子孤电子对数+中心原子结合的原子数=价电子对数。 2.根据杂化轨道之间的夹角判断 内容 夹角 杂化轨道类型 不同的杂化方式,其杂化轨道之间的夹角不同,所以可根据杂化轨道间的夹角判断分子或离子中中心原子的杂化轨道类型 109°28' sp3 120° sp2 180° sp 3.根据杂化轨道的空间结构判断 杂化轨道的空间结构 杂化轨道类型 正四面体形 sp3 平面三角形 sp2 直线形 sp 4.根据分子或离子的空间结构判断 分子或离子的空间结构 杂化轨道类型 四面体形、三角锥形 sp3 平面三角形 sp2 角形 sp3或sp2 直线形 sp 5.有机物中碳原子的杂化方式可根据成键情况判断 若碳原子形成的全部为单键,则为sp3杂化;若有一个双键,则为sp2杂化;若有三键,则为sp杂化。 [题点多维训练] 1.在BrCH==CHBr分子中,C—Br采用的成键轨道是 (　　) A.sp⁃p B.sp2⁃s C.sp2⁃p D.sp3⁃p 解析:选C　BrCH==CHBr分子为平面结构,C==C中的C原子为sp2杂化,与Br原子的4p轨道上的单电子成键,所成C—Br采用的成键轨道为sp2⁃p。 2.下列粒子的中心原子的杂化轨道类型和粒子的空间结构不正确的是 (　　) A.PCl3中P原子采取sp3杂化,为三角锥形 B.P中P原子采取sp3杂化,为正四面体形 C.OF2中O原子采取sp杂化,为直线形 D.SO2中S原子采取sp2杂化,为V形 解析:选C　PCl3中心原子上的价层电子对数为3+×(5-3×1)=3+1=4,所以P原子采取sp3杂化,为三角锥形,故A正确;P中心原子上的价层电子对数为4+×(5-1-4×1)=4+0=4,所以P原子采取sp3杂化,为正四面体形,故B正确;OF2中心原子上的价层电子对数为2+×(6-2×1)=2+2=4,所以O原子采取sp3杂化,为V形,故C错误;SO2中心原子上的价层电子对数为2+×(6-2×2)=2+1=3,所以S原子采取sp2杂化,为V形,故D正确。 3.(1)NH4H2PO4中P的　　　　杂化轨道与O的2p轨道形成　　　　键。  (2)氨硼烷在催化剂作用下水解释放氢气: 3NH3BH3+6H2O==3N+B3+9H2↑ B3的结构为。在该反应中,B原子的杂化轨道类型由　　　　变为　　　　。  答案:(1)sp3　σ　(2)sp3　sp2 命题热点(二)——分子(离子)空间结构的判断　　 典例导学　 　[例2]　下列各组分子的空间结构相同的是 (　　) A.SnCl2、BeCl2 B.BF3、NH3 C.CCl4、SiF4 D.CS2、OF2 [解析]　其中A、D项中分子的分析如下表: σ键电 子对数 中心原子上 的孤电子对数 价层电子对数 空间结构 SnCl2 2 ×(4-2×1)=1 3 V形 BeCl2 2 ×(2-2×1)=0 2 直线形 CS2 2 ×(4-2×2)=0 2 直线形 OF2 2 ×(6-2×1)=2 4 V形 　　B项中BF3、NH3的空间结构分别为平面三角形、三角锥形;C项中CCl4与SiF4的空间结构均为正四面体形。 [答案]　C [系统融通知能] 1.利用价电子对互斥理论判断 价电 子对数 杂化 类型 σ键电 子对数 孤电子 对数 VSEPR 模型名称 分子或离子 空间结构 实例 2 sp 2 0 直线形 直线形 BeCl2 3 sp2 3 0 平面 三角形 平面三角形 BF3 2 1 角形 SnBr2 4 sp3 4 0 四面体形 正四面体形 CH4 3 1 三角锥形 NH3 2 2 角形 H2O 2.根据等电子原理判断 通常情况下,等电子体的空间结构相同,如SO2与O3均为角形结构,CH4与N均为正四面体形结构。 [题点多维训练] 1.下列说法正确的是 (　　) A.CH2Cl2分子的空间结构为正四面体形 B.H2O分子中氧原子的杂化轨道类型为sp2,分子的空间结构为角形 C.CO2分子中碳原子的杂化轨道类型为sp,分子的空间结构为直线形 D.S的空间结构为平面三角形 解析:选C　CH2Cl2分子的4个共价键不完全相同,所以分子的空间结构是四面体形,A错误;H2O分子中O原子的价层电子对数为2+×(6-1×2)=4,为sp3杂化,含有2个孤电子对,分子的空间结构为V形,B错误;CO2中C原子的价层电子对数为2+×(4-2×2)=2,为sp杂化,分子的空间结构为直线形,C正确;S中S原子的价层电子对数为3+×(6+2-3×2)=4,为sp3杂化,含1个孤电子对,空间结构为三角锥形,D错误。 2.三氯氧磷(POCl3)可由如下两种方法制取:2PCl3+O2==2POCl3,P4O10+6PCl5==10POCl3,其中P4O10的结构如图所示。下列说法正确的是 (　　) A.P4O10中只含有σ键 B.基态原子第一电离能:Cl>S>P C.PCl3的VSEPR模型为四面体形 D.PCl3和POCl3中P原子的杂化类型不相同 解析:选C　P4O10结构中含有P—O、P==O,既有σ键,又有π键,A错误;同周期元素从左到右第一电离能有增大的趋势,P元素原子3p能级处于半充满状态,第一电离能高于同周期相邻元素,故基态原子第一电离能为Cl>P>S,B错误;PCl3中P原子的价层电子对数为3+1=4,VSEPR模型为四面体形,C正确;PCl3分子中磷原子形成了3个σ键,孤电子对数为=1,所以磷原子采取sp3杂化,POCl3是四配位的分子,中心原子上没有孤对电子,所以磷原子采取 sp3杂化,杂化类型相同,D错误。 3.(1)NF3是微电子工业中优良的等离子刻蚀气体,NF3分子的空间结构为　　　　　;在NF3中,N原子的杂化轨道类型为　　　　　。  (2)在5⁃氨基四唑()中所含元素的电负性由大到小的顺序为　　　　　　,其中N原子的杂化类型为　　　　;在1 mol 5⁃氨基四唑中含有的σ键数目为　　　　。  (3)AsH3的空间结构为　　　　　;已知(CH3)3Ga分子空间结构为平面三角形,则其中镓原子的杂化方式是　　　　　。  解析:(1)NF3中N原子形成3个σ键,孤电子对数为=1,价层电子对数为4,杂化轨道数=价层电子对数,则NF3中N的杂化轨道类型是sp3,NF3分子的空间结构为三角锥形。(2)该物质中含有C、N、H三种元素,其电负性由大到小的顺序是N>C>H;形成双键的N原子的杂化方式是sp2,形成三个共价单键且含有一个孤电子对的N原子的杂化方式是sp3;共价单键是σ键,共价双键中有一个σ键和一个π键,所以该分子中含有9个σ键,在1 mol 5⁃氨基四唑中含有的σ键的数目为9NA。(3)AsH3中,中心原子As的价层电子对数为3+×(5-3×1)=4,有1个孤电子对,故AsH3的空间结构为三角锥形;已知(CH3)3Ga分子的空间结构为平面三角形,则其中心原子镓原子的杂化方式是sp2杂化。 答案:(1)三角锥形　sp3　(2)N>C>H　sp2、sp3　9NA　(3)三角锥形　sp2 学科网（北京）股份有限公司 $