高三化学复习杂化轨道理论之轨道类型和轨道数教师版中学教育中考_中学教育-教学研究.pdf

学习必备 欢迎下载 高三化学复习第一轮 第 9讲 杂化轨道理论 之判断杂化轨道类型和计算杂化轨道数 一、ABm型杂化类型的判断 方法一：公式:电子对数n12(中心原子的价电子数配位原子的成键电子数电荷数)根据 n 值判断杂化类型一般有如下规律：当n2，sp杂化；n3，sp2杂化；n4，sp3杂化；当 n5，sp3d 杂化；n6，sp3d2 杂化；n7，sp3d3 杂化 SO2：n12(60)3 sp2杂化 NO3：n12(51)3 sp2杂化 NH3：n12(53)4 sp3杂化 注意：当上述公式中电荷数为正值时取“-”，电荷数为负值时取“+”。当配位原子为氧原子或硫原子时，成键电子数为零。方法二：公式：杂化轨道数1/2（中心原子价电子数+配原子数键数电荷数）例 1：SO2 (6+2-2)/2=3 sp2杂化（S 的价电子数 6；配原子为 2 个氧原子，氧为二价，所以硫与氧间为双键，其一为键，共二个键）例 2：SO3 (6+3-3)/2=3 sp2杂化（解析同上，下同）例 3：SO32 (6+3-3+2)/2=4 sp3杂化（SO32带二个单位负电荷）例 4：SO42 (6+4-4+2)/2=4 sp3杂化 例 5：CN (4+1-2+1)/2=2 sp杂化（氮元素为三价，碳氮间为叁键，其中有二个键）例 6：NH4+(5+4-1)/2=4 sp3杂化 例 7：ClO3 (7+3-3+1)/2=4 sp3杂化 例 8：PO33 (5+3-3+3)/2=4 sp3杂化 例 9：PO43 (5+4-4+3)/2=4 sp3杂化 例 10：H NNH (5+2-1)/2=3 sp2杂化。注意：当上述公式中电荷数为正值时取“-”，电荷数为负值时取“+”。练习：（1）sp 杂化：BeCl2、CO2；（2）sp2杂化：BF3、HCHO(中心原子为 C：(4+3-1)/2=3；（3）sp3杂化：CH4、NH3、H2O。方法三：因为杂化轨道只能用于形成键或用来容纳孤电子对，故有：公式：杂化轨道数=中心原子价层电子对数(孤电子对数+键电子对数)1、判断中心原子的孤电子对的数量 2找出与中心原子相连的原子数（即形成的 键的数量）3若二者相加等于 2，那么中心原子采用 SP 杂化；若等于 3，那么中心原子采用 SP2杂化；若等于 4，那学习必备 欢迎下载 么中心原子采用 SP3杂化。如乙烯，碳原子为中心原子，与其连接的原子数为 3，同时碳的 4 个价电子均成键（3 个 键加 1 个 键），故孤对电子对数为零，所以 0+3=3，采取 SP2杂化；如氧化氢，氧原子为中心原子，与氧原子相连的原子数为 2，同时氧剩余两对孤对电子，所以 2+2=4，采用 sp3杂化。几种杂化轨道之后的分子空间形态：（1）sp 杂化：直线型，如 BeCl2、CO2；（2）sp2杂化：平面三角形（等性杂化为平面正三角形），如BF3、SO3、CH2O、SnBr2、PbCl2；（3）sp3杂化：空间四面体（等性杂化为正四面体），如 H2O、NH3、PCl3、CH4、CCl4。另外，(4)sp3d：杂化等性杂化为三角双锥结构，如 PCl5；(5)sp3d2杂化：等性杂化为正八面体结构，如 SF6。说明：以上只是常见的杂化轨道类型，在配位化合物中还有更多的杂化类型。“头碰头”的方式重叠成 键，“肩并肩”的方式重叠为 键。价层电子对数 中心原子杂化类型 电子对的空间构型 成键电子对数 孤电子 对数 分子的 空间构型 实 例 2 sp 直线 2 0 直线 BeCl2、CO2 3 sp2 三角形 3 0 三角形 BF3、SO3 2 1 V形 SnBr2、PbCl2 4 sp3 四面体 4 0 四面体 CH4、CCl4 3 1 三角锥 NH3、PCl3 2 2 V形 H2O 结合上述信息完成下表：代表物 杂化轨道数 杂化轨道类型 分子结构 CO2 2+02 sp 直线形 CH2O 3+03 sp2 平面三角形 CH4 4+04 sp3 正四面体形 SO2 2+13 sp2 V形 NH3 3+14 sp3 三角锥形 H2O 2+24 sp3 V形 二、HmABn型中心原子杂化轨道数计算方法：（将共价分子(或离子)表示为 HmABn，其中 H表示氢原子，A为中心原子，B为配体。）公式：G V/23n，其中 G表示中心原子 A的杂化轨道数，V分子或离子的总价电子数（如果价电子总数为奇数，再1），n表示配体数 G 2SP杂化直线型；G 3SP2杂化平面三角型；G 4SP3杂化四面体 例：计算 CH4、SO2、NCl3等中心原子杂化轨道类型 CH4 G8/2 304SP3杂化 SO2 G18/2 323SP2杂化 NCl3 G26/2 334SP3杂化CO、CN G10/2 312SP杂化 NO2 G（171）/2 323SP2杂化 判断方法一公式电子对数中心原子的价电子数配位原子的成键电子数电荷数根据值判断杂化类型一般有如下规律当杂化杂化杂化当杂化杂化杂化杂化杂化杂化注意当上述公式中电荷数为正值时取电荷数为负值时取当配位原子为氧原原子为个氧原子氧为二价所以硫与氧间为双键其一为键共二个键例杂化解析同上下同例杂化带二个单位负电荷例杂化例杂化氮元素为三价碳氮间为叁键其中有二个键例杂化例杂化例杂化例杂化例杂化注意当上述公式中电荷数为正值有公式杂化轨道数中心原子价层电子对数孤电子对数键电子对数判断中心原子的孤电子对的数量找出与中心原子相连的原子数即形成的键的数量若二者相加等于那么中心原子采用杂化若等于那么中心原子采用杂化若等于那学习必备