人教版選擇性必修2

2026屆新高考化學精準復習

雜化軌道理論簡介現代價鍵理論依據現代價鍵理論，為何1個C能與4個H形成CH4而不是與2個H形成CH2？

成鍵兩原子相互靠近時，只有自旋方向相反的未成對電子才可以配對形成共價鍵。依據現代價鍵理論，如何才能讓1個C能與4個H形成CH4？電子激發CH4的空間結構C的價層原子軌道是1個球形的2s軌道和3個相互垂直的2p軌道，它們跟4個H的1s原子軌道重疊，不可能得到四面體構型的甲烷分子，但是甲烷呈空間正四面體，即4個C-H單鍵完全相同，該如何解釋？依據現代價鍵理論，如何才能讓1個C能與4個H形成CH4？電子激發若想要4個C-H單鍵完全相同，需要C的4個價層原子軌道有什么樣的關系？C的4個價層原子軌道完全相同一、雜化軌道理論鮑林1901-1994當碳原子與4個氫原子形成甲烷分子時，碳原子的2s軌道和3個2p軌道會發生混雜，混雜時保持軌道總數不變，得到4個新的能量相同、方向不同的軌道，各指向正四面體的4個頂角，夾角109°28′，稱為sp3雜化軌道，表示這4個軌道是由1個s軌道和3個p軌道雜化形成的（如圖2-15）。《選必2》教材P48圖2-15sp3雜化軌道sp3雜化sp3雜化sp3雜化C價層電子N價層電子O價層電子孤電子對一、雜化軌道理論除sp3雜化軌道外，還有sp雜化軌道和sp2雜化軌道。

sp雜化軌道由1個s軌道和1個p軌道雜化而得；

sp2雜化軌道由1個s軌道和2個p軌道雜化而得。依據雜化軌道間的角度，中心原子的雜化類型與什么有關？該如何判斷中心原子的雜化類型？二、雜化類型的判斷用于形成π鍵的軌道不能參與雜化，只有最終成為價層電子對的軌道才會參與。價層電子對數=2直線形價層電子對數=3平面三角形價層電子對數=4四面體形《選必2》教材P49表2-5VSEPR模型與中心原子的雜化軌道類型雜化軌道數=價層電子對數二、雜化類型的判斷雜化軌道數=價層電子對數微粒σ鍵數孤電子對數價層電子對數VSEPR模型空間構型中心原子雜化類型NH3314四面體形三角錐形sp3雜化H2O224四面體形V形（角形）sp3雜化O3213平面三角形V形（角形）sp2雜化CS2202直線形直線形sp雜化ClO2-224四面體形V形（角形）sp3雜化BF3303平面三角形平面三角形sp2雜化PF3314四面體形三角錐形sp3雜化ClO3-314四面體形三角錐形sp3雜化SO32-314四面體形三角錐形sp3雜化二、雜化類型的判斷雜化軌道數=價層電子對數C2H4中C的雜化類型是什么？C與H形成的σ鍵該如何描述？價層電子對數=3sp2雜化C2H4中的C未參與雜化的p軌道形成了什么結構？垂直于sp2雜化軌道的p-pπ鍵苯(C6H6)中C的雜化類型是什么？它特殊的π鍵是由C的什么軌道形成的？平面三角形價層電子對數=3sp2雜化垂直于sp2雜化軌道的p軌道形成的大π鍵sp2-sσ鍵二、雜化類型的判斷雜化軌道數=價層電子對數C2H2中C的雜化類型是什么？C與C形成的σ鍵該如何描述？價層電子對數=2sp雜化C2H2中的C未參與雜化的p軌道形成了什么結構？相互垂直于sp雜化軌道的2條p-pπ鍵sp-spσ鍵二、雜化類型的判斷雜化軌道數=價層電子對數C每個C均成3條σ鍵，無孤電子對，即價層電子對數均為3，所以均采用sp2雜化雜化軌道理論簡介寫出碳原子的核外電子排布圖，思考為什么碳原子與氫原子結合形成CH4，而不是CH2？按照我們已經學過的價鍵理論，甲烷的4個C—H單鍵都應該是σ鍵，然而，碳原子的4個價層原子軌道是3個相互垂直的2p軌道和1個球形的2s軌道，用它們跟4個氫原子的1s原子軌道重疊，不可能得到正四面體構型的甲烷分子如何解決這一矛盾，鮑林提出了雜化軌道理論思考：甲烷的4個C－H單鍵都應該是σ鍵，然而，碳原子的4個價層原子軌道是3個相互垂直的2p軌道和1個球形的2s軌道，用它們跟4個氫原子的1s原子軌道重疊，不可能得到四面體構型的甲烷分子。提示：C：1S22S22P2激發1S22S12P3為了解決這一矛盾，鮑林提出了雜化軌道理論，它的要點是：當碳原子與4個氫原子形成甲烷分子時，碳原子的2s軌道和3個2p軌道會發生混雜，混雜時保持軌道總數不變，得到4個相同的sp3雜化軌道，夾角109。28′，表示這4個軌道是由1個s軌道和3個p軌道雜化形成的。代表物質價層電子對互斥模型空間構型雜化軌道類型CO2H2ONH3CH4BF3C1s22s22p2H1s1H1s1H1s1H1s1原子軌道重疊CH4不可能得到正四面體形雜化軌道理論用雜化軌道理論解釋甲烷分子的形成sp3CH4分子（sp3雜化）對雜化過程的理解原子軌道雜化雜化軌道在外界條件影響下，中心原子能量相近的原子軌道發生混雜，重新組合成一組新的軌道的過程。原子軌道雜化后形成的一組新的原子軌道，叫做雜化軌道。①雜化軌道數等于參與雜化的原子軌道數②雜化改變了原子軌道的形狀和方向③雜化使原子的成鍵能力增強④雜化軌道用于構建分子的σ軌道和孤電子對軌道1.概念：2.要點：雜化軌道數=中心原子孤對電子對數＋中心原子結合的原子數雜化軌道理論解釋微粒的立體構型=中心原子的價層電子對數代表物雜化軌道數雜化軌道類型VSEPR模型名稱分子的立體構型CO2CH2OCH4SO2NH3H2O0+2=2sp直線形0+3=3sp2平面三角形0+4=4sp3正四面體形1+2=3sp2V形1+3=4sp3三角錐形2+2=4sp3V形直線形平面三角形正四面體形平面三角形四面體形四面體形判斷分子或離子中心原子的雜化類型的一般方法：對于主族元素來說，中心原子的雜化軌道數=價層電子數=σ鍵電子對數（中心原子結合的電子數）+孤電子對數規律：當中心原子的價層電子對數為4時，其雜化類型為sp3雜化，當中心原子的價層電子對數為3時，其雜化類型為sp2雜化，當中心原子的價層電子對數為2時，其雜化類型為sp雜化。通過看中心原子有沒有形成雙鍵或三鍵來判斷中心原子的雜化類型。規律：如果有1個三鍵或兩個雙鍵，則其中有2個π鍵，用去2個p軌道，形成的是sp雜化；如果有1個雙鍵則其中必有1個π鍵，用去1個P軌道，形成的是sp2雜化；如果全部是單鍵，則形成sp3雜化。①價電子對之間的夾角越小,排斥力越小。()②NH3分子的VSEPR模型與分子空間結構不一致。()③五原子分子的空間結構都是正四面體形。()④雜化軌道與參與雜化的原子軌道的數目相同,但能量不同。()⑤凡是中心原子采取sp3雜化軌道成鍵的分子,其空間結構都是正四面體形。()⑥凡AB3型的共價化合物,其中心原子A均采用sp3雜化軌道成鍵。()1．判斷正誤(正確的打“√”，錯誤的打“×”)√√××××2．根據價層電子對互斥模型及原子雜化軌道理論判斷NF3分子的空間結構和中心原子的雜化方式為()A.直線形sp雜化B.平面三角形sp2雜化C.三角錐形sp2雜化D.三角錐形sp3雜化解析:判斷分子的雜化方式要根據中心原子的孤電子對數以及與中心原子相連的原子個數。在NF3分子中N原子的孤電子對數為1,與其相連的原子數為3,根據原子雜化軌道理論可推知中心原子的雜化方式為sp3雜化,NF3分子的空間結構為三角錐形,類似于NH3。D3.在BrCH=CHBr分子中,C—Br鍵采用的成鍵軌道是()A.sp-p B.sp2-sC.sp2-p D.sp3-p解析:分子中的兩個碳原子都是采取sp2雜化,溴原子的價電子排布式為4s24p5,4p軌道上的一個未成對電子與碳原子的一個sp2雜化軌道成鍵。C4.指出下列原子的雜化軌道類型、分子的結構式及空間結構。(1)CS2分子中的C為

雜化,分子的結構式為

,空間結構為

;(2)CH2O中的C為

雜化,分子的結構式為

,空間結構為

;

(3)CCl4分子中的C為

雜化,分子的結構式為

,空間結構為

;

(4)H2S分子中的S為

雜化,分子的結構式為

,空間結構為

。解析:軌道雜化所用原子軌道的能量相近,且雜化軌