第2章 04-第二节 分子的空间结构-第2课时 杂化轨道理论简介(PPT版)-【满分思维】2026-2027学年高中化学选择性必修二配套课件（人教版）

第二节 分子的空间结构 1 第2课时 杂化轨道理论简介 2 学习任务 杂化轨道理论简介 ◆ 新课探究 ◆ 课堂评价 ◆ 课后习题 3 学习任务 杂化轨道理论简介 【课前自主预习】 1.杂化轨道的含义 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。 相近 相等 相同 形状 方向 增强 新 课 探 究 4 2.原子轨道的杂化过程 新 课 探 究 5 3.杂化轨道的类型 (1) 杂化轨道——正四面体形 杂化轨道是由_____ 轨道和_____ 轨道杂化而成的，每个 杂化轨 道都含有和的成分， 杂化轨 道间的夹角为 ，空间结构为正 四面体形，如图所示： 1个 3个 新 课 探 究 6 (2) 杂化轨道——平面三角形 杂化轨道是由_____ 轨道和 _____ 轨道杂化而成的，每个 杂化轨道都含有和 成分， 杂化轨道间的夹角都是 ， 呈平面三角形，如图所示： 1个 2个 新 课 探 究 7 (3) 杂化——直线形 杂化轨道是由_____ 轨道和 _____轨道杂化而成的，每个 杂化轨道都含有和 的成分， 杂化轨道间的夹角为 ，呈 直线形，如图所示： 1个 1个 新 课 探 究 8 ［问题思考］ (1)分析甲烷分子中碳原子的杂化方式，原子轨道杂化 后甲烷分子是如何形成正四面体结构的？ 提示：①甲烷分子中的碳原子采取杂化。碳原子的 轨道中1个 电子吸收能量跃迁到 空轨道上，这个过程称为激发，但此时各个 轨道的能量并不完全相同，于是1个轨道和3个 轨道发生混杂， 形成能量相等、成分相同的4个杂化轨道(其中每个杂化轨道中 成 分占，成分占 )。 新 课 探 究 9 个 杂化轨道上的电子相互排斥，使4个杂化轨道指向空间距离 最远的正四面体的4个顶点，碳原子以4个 杂化轨道分别与4个氢 原子的轨道重叠，形成4个 键，从而形成 分子。由于4 个 键完全相同，所以形成的 分子的空间结构为正四面体 形，键角是 。 ［问题思考］ (1)分析甲烷分子中碳原子的杂化方式，原子轨道杂化 后甲烷分子是如何形成正四面体结构的？ 新 课 探 究 10 (2)分析乙烯分子中碳原子的杂化方式，总结原子轨道杂化后，数量 和能量有什么变化？ 提示：乙烯分子中C原子采取 杂化，杂化轨道数目与参与杂化的 原子轨道数目相同，杂化后，形成的一组杂化轨道能量相同，即形 成的3个 杂化轨道的能量相同。 (3)分析乙炔中碳原子的杂化方式，根据甲烷、乙烯和乙炔中碳原子 的杂化方式分析分子的空间结构与杂化类型有何关系？ 提示：乙炔分子中C原子采取杂化。杂化—直线形； 杂化— 平面三角形； 杂化—四面体形。 新 课 探 究 11 【核心知识讲解】 1.杂化轨道理论的要点 (1)原子形成分子时，通常存在激发、杂化和轨道重叠等过程。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(如<m></m>、<m></m>)。 新 课 探 究 12 (4)杂化前后原子轨道数目不变(参加杂化的轨道数目等于形成的杂化 轨道数目)，且杂化轨道的能量相同，成分相同。 (5)杂化轨道成键时要满足化学键间最小排斥原理，使轨道在空间取 得最大夹角分布，故杂化后轨道的伸展方向、形状发生改变，但各 杂化轨道的形状完全相同。 新 课 探 究 13 (6)杂化轨道用于形成或者用来容纳未参与成键的孤电子对。未 参与杂化的轨道可用于形成。分子的空间结构主要取决于原子 轨道的杂化类型。 (7)杂化轨道成键时仍具有共价键的特征——方向性和饱和性。杂化 后的轨道一头大,一头小,电子云密度大的一端与成键原子的原子轨道 沿键轴方向重叠,形成;由于杂化后原子轨道重叠程度更大,形成 的共价键比原有原子轨道形成的共价键稳定,故C原子与 原子结合成 稳定的,而不是 。 新 课 探 究 14 (8)原子轨道发生杂化时，还有2个轨道未发生杂化，若 轨道 上有未成对电子，形成分子时2个轨道上的电子会形成。 (9)正四面体结构的分子或离子的中心原子,一般采取 杂化形成化 学键,如、等,金刚石、晶体硅、等中C和也采取 杂 化,轨道间夹角为 。 新 课 探 究 15 2.中心原子杂化轨道类型的判断 (1)根据杂化轨道数目判断 杂化轨道只能用于形成<m></m>键或者用来容纳未参与成键的孤电子对，而 两个原子之间只能形成一个<m></m>键，故有下列关系：杂化轨道数目<m></m>价 层电子对数目<m></m>键电子对数目<m></m>中心原子的孤电子对数目，再由杂 化轨道数目确定杂化类型。 新 课 探 究 16 代表物质 杂化轨道数 中心原子杂化轨道类型 新 课 探 究 17 (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呈正四面体形，则中心原子发生 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 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 杂化。 新 课 探 究 18 (3)根据杂化轨道之间的夹角判断 ①若杂化轨道之间的夹角为，则中心原子发生 杂化。 ②若杂化轨道之间的夹角为 ，则中心原子发生 杂化。 ③若杂化轨道之间的夹角为 ，则中心原子发生 杂化。 (4)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 键，采取杂化，如、 等。 ②形成一个 键，采取杂化，如 等。 ③形成两个 键，采取杂化，如、 等。 新 课 探 究 19 3.杂化轨道类型与分子空间结构的关系 (1)当杂化轨道全部用于形成<m></m> 键时，分子或离子的空间结构与杂化 轨道的空间结构相同。 杂化类型 轨道组成 一个 轨道和 一个 轨道 一个 轨道和 两个 轨道 一个 轨道和 三个 轨道 轨道夹角 杂化轨道 示意图 ______________________________________ ___________________________________ _______________________________ 新 课 探 究 20 杂化类型 实例 分子结构 示意图 _________________________________________________ ___________________________________ ______________________________ 分子空间 结构 直线形 平面三角形 正四面体形 续表 新 课 探 究 21 (2)当杂化轨道中有未参与成键的孤电子对时，由于孤电子对参与相 互排斥，会使分子的空间结构与杂化轨道的形状有所区别。在杂化 轨道的基础上，略去孤电子对，即为分子的空间结构。 型 分子 模型 中心原 子杂化 类型 中心原 子孤电 子对数 空间结构 实例 _____________________________________ 1 ____________________________ 形 新 课 探 究 22 型 分子 模型 中心原 子杂化 类型 中心原 子孤电 子对数 空间结构 实例 ______________________________ 1 ___________________ 三角锥形 、 、 、 或 2 ____________________ 形 、 、 续表 新 课 探 究 23 例 下图表示某原子在形成分子时的 杂化过程。关于该过程，下列说法 正确的是( ) A.该过程表示的是 杂化 B.图中的轨道可能属于 层 C.杂化后，轨道可用于形成 D.杂化前，轨道可能比 轨道的能量低 √ 【知识迁移应用】 新 课 探 究 24 [解析] 该过程为杂化，同一能层上的 1个 轨道和2个轨道杂化形成键角为 的3个 杂化轨道，还有1个轨道未参 与杂化，A错误； 层上只有轨道，没有轨道，则图中的 轨道不可能属于层，应该在层及以后能层， B错误； 新 课 探 究 25 由图可知，该过程表示 杂化，未参与 杂化的轨道可用于形成，C正确； 由杂化原则可知，只有能量相近的轨道才 能相互杂化，即同一能级上的和 轨道 才能杂化，则杂化前，轨道比 轨道的能 量高，D错误。 新 课 探 究 26 1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。 (1)所有原子轨道都参与杂化( ) × (2)杂化轨道能量集中，有利于牢固成键( ) √ (3)杂化方式相同的分子，空间结构一定相同( ) × 课 堂 评 价 27 (5)杂化轨道与参与杂化的原子轨道的数目相同,但能量不同( ) √ (6)杂化轨道间的夹角与分子内的键角不一定相同( ) √ (4)杂化轨道是由同一个原子中能量相近的轨道和 轨道混杂形成 的一组能量相同的新轨道( ) √ [解析] 同一个原子中能量相近的轨道和 轨道混杂可形成一组能量 相同的新轨道。 课 堂 评 价 28 2.下列有关杂化轨道的说法错误的是( ) A.第ⅠA族元素成键时不可能有杂化轨道 B.杂化轨道既可以形成键也可以形成 C.混杂时保持轨道数目不变，杂化后得到能量相同、方向不同的新 轨道 D.轨道和轨道不可能有 杂化出现 √ 课 堂 评 价 29 [解析] 第ⅠA族元素的价层电子排布为，最外层只有一个 电子， 不可能形成杂化轨道，A正确； 杂化轨道只用于形成或用于容纳未参与成键的孤电子对，B错误； 混杂时轨道数目不变，杂化后得到的新轨道能量相同、方向不同， C正确； 由于 能级只有3个原子轨道，轨道和轨道杂化只有、、 三种，D正确。 课 堂 评 价 30 3.下表中各粒子对应的空间结构及解释均正确的是( ) 选项 粒子 空间结构 解释 A 氨基负离子 直线形 原子采取 杂化 B 二氧化硫 形 原子采取 杂化 C 碳酸根离子 三角锥形 C原子采取 杂化 D 乙炔 直线形 C原子采取 杂化且C原 子的价电子均参与成键 √ 课 堂 评 价 31 [解析] 中原子采取 杂化，且孤电子对数为2，离子的空间 结构为形，A项错误； 中原子的价层电子对数为 键个数 孤电子对数 ，杂化轨道数为3，采取 杂化，孤电子对数为1， 分子的空间结构为形，B项错误； 课 堂 评 价 32 中C原子的价层电子对数为 ，不含孤 电子对，杂化轨道数为3，采取 杂化，离子空间结构为平面三角形， C项错误； 中C原子采取 杂化，且C原子的价电子均参与成键，所以分子 的空间结构为直线形，D项正确。 课 堂 评 价 33 4.判断下列物质中心原子的杂化方式。 (1)分子中， 原子的杂化方式为____。 [解析] 中心原子的价层电子对数为，采取 杂化。 (2)乙二胺是一种有机化合物，分子中 、C原子的 杂化类型分别是____、____。 [解析] 原子上的键电子对数是3，孤电子对数是1，故 原子的杂 化类型是；C原子上的电子对数是4，无孤电子对，故C原子 的杂化类型是 。 课 堂 评 价 34 (3) 分子中碳原子的杂化轨道类型是________。 和 [解析] 根据的结构简式，其中与羟基 相连的碳原 子为饱和碳原子，价层电子对数为，杂化类型为 ，另一 碳原子与氮原子形成碳氮三键，三键中含有1个键和2个，该碳 原子的价层电子对数为 ，所以杂化类型为 。 课 堂 评 价 35 (4)氨硼烷在催化剂作用下水解释放氢气： ， 的结构为 。在该反应中，B原子的杂化轨道类型由____变为____。 [解析] 中B原子形成4个，无孤电子对，B原子的杂化轨 道类型为，根据的结构式，B原子形成3个，无孤电子 对，B原子的杂化轨道类型为，故B原子的杂化轨道类型由 变 为 。 课 堂 评 价 36 课后习题 37 知识点一 杂化轨道理论 1.下列有关杂化轨道的说法不正确的是( ) A.原子中能量相近的某些轨道，在成键时能重新组合成能量相等的 新轨道 B.轨道数目杂化前后可以相等，也可以不等 C.杂化轨道成键时，要满足原子轨道最大重叠原理、最小排斥原理 D.杂化轨道成键时只能形成键，不能形成 √ 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 38 [解析] 原子中能量相近的某些轨道,在成键时重新组合成能量相等的 新轨道的过程称为杂化,所形成的新轨道称为杂化轨道,故A正确; 轨道数目杂化前后一定相等,故B错误; 杂化改变了原子轨道的形状和方向,杂化轨道的形状更利于原子轨道 间最大程度地重叠,杂化轨道力图在空间取最大夹角分布,使相互间的 排斥最小,因此杂化轨道形成的键更稳定,故C正确; 杂化轨道可用于形成键或用来容纳未参与成键的孤电子对,故D正确。 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 39 2.下列有关杂化轨道理论的说法不正确的是( ) A.杂化前后的轨道数不变,但轨道的形状发生了改变 B.杂化轨道全部参与形成化学键 C.sp3、sp2、sp杂化轨道的夹角分别为109°28'、120°、180° D.四面体形、三角锥形的分子结构可以用sp3杂化轨道理论解释 √ 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 40 [解析] 杂化过程中,杂化轨道的数目与参与杂化的原子轨道数目相等, 杂化后各个轨道尽可能分散、对称分布,导致轨道的形状发生了改变, 故A正确; 杂化轨道不一定全部参与形成化学键,杂化轨道用于形成σ键和容纳孤 电子对,如氨分子中氮原子形成4个sp3杂化轨道,但是只有3个杂化轨道 参与形成化学键,故B错误; 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 41 sp3、sp2、sp杂化轨道的空间结构分别是正四面体形、平面三角形、 直线形,夹角分别为109°28'、120°、180°,故C正确; 四面体形、三角锥形的分子结构可以用sp3杂化轨道理论解释,如空间 结构为正四面体形的甲烷分子中碳原子的杂化方式和空间结构为三角 锥形的氨分子中氮原子的杂化方式都为sp3杂化,故D正确。 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 42 3.下列关于原子轨道的说法正确的是( ) A.sp3杂化轨道是由同一个原子中能量相近的s轨道和p轨道杂化形成 的一组能量相同的新轨道 B.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 杂化而形成的 C.凡是中心原子采取sp3杂化轨道成键的分子其空间结构都是正四面 体形 D.凡AB2型的共价化合物,其中心原子A均采用sp杂化轨道成键 √ 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 43 [解析] sp3杂化轨道是由同一个原子中能量相近的1个s轨道和3个p轨道 杂化形成的一组能量相同、数量相同的新轨道,A正确; CH4分子中的sp3杂化轨道是由C原子的2s轨道和2p轨道杂化而形成的, B错误; 由于孤电子对也会占据杂化轨道,所以中心原子采取sp3杂化轨道成键的 分子的空间结构不一定是正四面体形,如水分子为V形,氨气分子为三角锥 形,C错误; AB2型的共价化合物,中心原子A也可以是sp2杂化或sp3杂化,如H2O中O为 sp3杂化,SO2中S为sp2杂化,D错误。 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 44 4.杂化轨道理论是鲍林为了解释分子的空间结构提出的。下列关于 、、 杂化轨道的夹角的比较正确的是( ) A. 杂化轨道的夹角最大 B. 杂化轨道的夹角最大 C. 杂化轨道的夹角最大 D.、、 杂化轨道的夹角相等 [解析] 、、杂化轨道的夹角分别为、 、 ， 故A正确。 √ 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 45 5.下列说法正确的是( ) A.、、分子的空间结构都可用 杂化轨道来解释 B.杂化轨道是由任意的1个轨道和3个轨道混合形成的4个 杂 化轨道 C.中心原子采取 杂化的分子，其空间结构可能是四面体形、三角 锥形或 形 D. 型分子的空间结构必为平面三角形 √ 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 46 [解析] 为平面三角形、为平面结构，可用 杂化轨道来解 释，分子中心磷原子上的价层电子对数为 ，其杂 化类型为 ，有1个孤电子对，空间结构为三角锥形，故A错误； 杂化轨道是原子最外电子层上的轨道和3个 轨道“混合”起来， 形成能量相等、成分相同的4个轨道，故B错误； 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 47 中心原子上没有孤电子对，采取 杂化的分子所得到的空间结构为 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 所占据，则结构发生变化，如、分子是三角锥形，分子是 形，故C正确； 型分子的空间结构可能为平面三角形，如 ，也有可能为三角锥 形，如 ，故D错误。 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 48 6. 是共价化合物，可以以单体、二聚体和多聚体形式存在，三 者结构简式依次如图所示。其单体、二聚体和多聚体中 原子的杂 化轨道类型依次为( ) 、 、 A.、、 B.、、 C.、、 D.、、 √ 知识点二 杂化轨道理论的应用 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 49 [解析] 中原子形成2个 ，没有孤电子对，杂化 轨道数目为2，杂化轨道类型为； 中 原子形成3个，没有孤电子对，杂化轨道 数目为3，杂化轨道类型为 ； 中原子形成4个 ，没有孤电子对，杂化轨道 数目为4，杂化轨道类型为 。 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 50 7.下列分子或离子的空间结构和中心原子的杂化方式均正确的是 ( ) A.AsH3　平面三角形　sp3杂化 B.H3O+　平面三角形　sp2杂化 C.H2Se　V形　sp3杂化 D.C　三角锥形　sp3杂化 √ 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 51 [解析] AsH3的中心原子As的价层电子对数=3+(5 3×1)=4,为sp3杂 化,有一个孤电子对,AsH3的空间结构为三角锥形,A错误; H3O+的中心原子O的价层电子对数=3+(6 1 3×1)=4,为sp3杂化, 有一个孤电子对,H3O+的空间结构为三角锥形,B错误; 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 52 H2Se的中心原子Se的价层电子对数=2+(6 2×1)=4,为sp3杂化,有两 个孤电子对,H2Se的空间结构为V形,C正确; C的中心原子C的价层电子对数=3+(4+2 3×2)=3,为sp2杂化,没 有孤电子对,C的空间结构为平面三角形,D错误。 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 53 8.化合物A是一种新型锅炉水除氧剂，其结构 式如图所示，下列说法不正确的是( ) A.分子中所含键的数目为 B.氮原子与碳原子分别采取杂化与 杂化 C.碳、氮原子的杂化类型相同 D.编号为 的氮原子和与其成键的另外三个原子不在同一平面内 √ 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 54 [解析] A分子中有1个碳氧双键,故一个分子中有12个共用电子对、11 个 σ 键,A正确; 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,故氮原子采取sp3杂化而碳原子采取sp2杂化,B正确、C错误; 由于氮原子为 sp3 杂化,故与其成键的另外三个原子形成的是三角锥形 结构,不可能共平面,D正确。 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 55 9.根据杂化轨道理论和价层电子对互斥模型判断,下列分子的中心原子 杂化方式、VSEPR模型及空间结构均正确的是( ) 选项 粒子 中心原子杂化方式 VSEPR模型 空间结构 A H2S sp2 平面三角形 V形 B SOCl2 sp2 平面三角形 三角锥形 C NH3 sp3 四面体形 平面三角形 D SiCl4 sp3 正四面体形 正四面体形 √ 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 56 [解析] H2S中心原子S的价层电子对数为2+=4,孤电子对数为2, 杂化方式应为sp3,VSEPR模型为四面体形,空间结构为V形,A错误; SOCl2中心原子S的价层电子对数为3+=4,孤电子对数为1,杂 化方式应为sp3,VSEPR模型为四面体形,空间结构为三角锥形,B错误; 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 57 NH3中心原子N的价层电子对数为3+=4,孤电子对数为1,杂化方 式为sp3,VSEPR模型为四面体形,空间结构为三角锥形,C错误; SiCl4中心原子Si的价层电子对数为4+=4,没有孤电子对,杂化方 式为sp3,VSEPR模型为正四面体形,空间结构为正四面体形,D正确。 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 58 10.推理是学习化学知识的一种重要方法。下列推理合理的是( ) A.中硫原子采取杂化,则中碳原子也采取 杂化 B.分子的空间结构是三角锥形,则 分子的空间结构也是三角锥形 C.分子的键角是 ,则分子的键角也是 D.分子中每个原子最外层均达到8电子稳定结构,则 分子中每 个原子最外层也能达到8电子稳定结构 √ 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 59 [解析] 一个二氧化碳分子中含有2个σ键且中心原子不含孤电子对,所 以碳原子采取sp杂化而不是sp2杂化,A错误; NH3、NF3中N原子都采取sp3杂化,有1个孤电子对,所以分子的空间结 构都是三角锥形,B正确; S的电负性比O小,而且原子半径大,所以S—H上的电子对偏向S并没有 H2O中O—H上的电子对偏向O那么严重,孤电子对与成键电子对的排斥 力也相应比较小,键角不是105°,C错误; BF3分子中B元素的化合价为+3价,B原子最外层未达8电子稳定结构,D 错误。 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 60 11.、、 都是重要的有机反应中间体，下列有关说法 正确的是( ) A.三者电子总数相等，碳原子均采取 杂化 B.、与的中心原子均为 杂化，空间结构均为正四面 体形 C.中的碳原子采取 杂化，所有原子共平面 D.中的碳原子采取 杂化，所有原子共平面 √ 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 61 [解析] 、、 中电子总数不相等，A错误； 三者中心原子都为杂化，空间结构都为三角锥形，B错误； 中碳原子的价层电子对数是3且不含孤电子对，所以碳原子采取 杂化，为平面三角形结构，所有原子共平面，C正确、D错误。 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 62 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)PCl3分子的空间结构为　　　　　,其中P原子的杂化轨道类型为 　　　。  [解析] PCl3分子中心原子P的价层电子对数为3+=4,有1个孤电子 对,空间结构为三角锥形,P原子采用sp3杂化。 (2)CH3COOH中C原子的杂化轨道类型为　　　　　。 [解析] CH3COOH中饱和C原子采用sp3杂化,羧基上的C原子的杂化轨道 类型为sp2。 三角锥形 sp3 sp3 、sp2 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 63 [解析] 由结构简式 知,双键碳原子有2个,故 sp2杂化的碳原子有2个; 饱和碳原子有6个,故sp3杂化的碳原子有6个。 (3)一种有机化合物的结构简式如下: 该分子中有　　个sp2杂化的碳原子, 　　个sp3杂化的碳原子。 2 6 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 64 (4)SCN-与N的结构相同,空间结构呈　　　形,中心原子都采取　　　 杂化。 [解析] SCN-与N的结构相同,SCN-与N中心原子的价层电子对数均 为2,根据价层电子对互斥模型,两种离子的空间结构为直线形,中心原子 杂化方式均为sp杂化。 直线 sp 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 65 (5)C、N等粒子具有相同的原子个数,它们的价电子总数都是 　　　　,空间结构均为　　　　　形,中心原子都采取　　杂化。 [解析] C、N的价电子总数均为24,依据价层电子对互斥模型,计 算出C、N中心原子的价层电子对数均为3,可判断出分子的空间 结构均为平面三角形,中心原子都采取 sp2杂化。 24 平面三角 sp2 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 66 13.按要求回答下列问题： (1)醛基中碳原子的杂化轨道类型是　　　。  (2)化合物 中阳离子的空间结构为　　　 　,阴离子的中心 原子采取　　杂化。 [解析] H3O+的中心O原子的价层电子对数为3+=4,含有一个 孤电子对,因此阳离子的空间结构为三角锥形;阴离子的中心B原子的价 层电子对数为4+=4,因此中心原子采取sp3杂化。 [解析] 上的碳原子形成3个σ键和1个π键,采取sp2杂化。 sp2 三角锥形 sp3 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 67 (3) 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　　　。 [解析] X的单质与氢气化合产生气体G,G气体溶于水显碱性,可知X为氮 元素,G是NH3,NH3的中心原子N的价层电子对数为3+=4,因此N原 子采取sp3杂化。 sp3 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 68 (4) S单质的常见形式为S8,其环状结构如图所示,S原子采取的杂化轨道 类型是　　　。 [解析] S8分子中每个硫原子形成2个S—S,还有2个孤电子对,价层电子 对数为4,因此S原子杂化方式为sp3。 sp3 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 69 (5) H+可与H2O形成H3O+,H3O+中O原子采取　　　杂化。H3O+中 H—O—H键角比H2O中H—O—H键角大,为什么?  　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 。 [解析] H3O+的中心O原子的价层电子对数为3+=4,采取sp3杂 化,H2O的中心O原子的价层电子对数为2+=4,采取sp3杂化,因此 sp3 H3O+中O原子只有1个孤电子对,H2O中O原子有2个孤电子对,后者孤电子对对σ键电子对的排斥力较大,因而键角较小 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 70 (5) H+可与H2O形成H3O+,H3O+中O原子采取　　　杂化。H3O+中 H—O—H键角比H2O中H—O—H键角大,为什么?  　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 。 均采取sp3杂化,其键角的差异是由孤电子对对σ键电子对的斥力差异造 成的,H3O+中O原子只有1个孤电子对,H2O中O原子有2个孤电子对,后者 孤电子对对σ键电子对的排斥力较大,因而键角较小。 sp3 H3O+中O原子只有1个孤电子对,H2O中O原子有2个孤电子对,后者孤电子对对σ键电子对的排斥力较大,因而键角较小 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 71 $