或 中鸿智业信息技术有限公司互动课堂互动课堂 疏导引导疏导引导 知识点 1：分子的空间构型 1.杂化和杂化轨道杂化是指在形成分子时，由于原子的相互影响，若干不同类型能量相近的原子轨道混 合起来，重新组合成一组新轨道这种轨道重新组合的过程叫做杂化，所形成的新轨道就 称为杂化轨道 2.杂化过程及杂化轨道类型 （1）杂化过程 杂化轨道理论认为在形成分子时，通常存在激发、杂化和轨道重叠等过程 （2）杂化轨道的类型 对于非过渡元素，由于 ns、np 能级比较接近，往往采用 sp 型杂化对于过渡元素， （n- 1）d、ns、np 能级比较接近，常常采用 dsp 型杂化sp 型杂化，又分为 sp 杂化、sp2杂化、 sp3杂化dsp 型杂化分为 dsp2、dsp3、d2sp2等 3.典型分子的杂化过程及立体构型 （1）sp 型杂化：一个 ns 轨道和一个 np 轨道间的杂化，杂化后得到两个 sp 杂化轨道，且 杂化轨道间的夹角是 180°，呈直线形如 BeCl2、CH≡CH 分子的形成①BeCl2:Be 原子的电子排布为 1s22s2，从表面上看 Be 原子似乎不能形成共价键，但是在激 发状态下，Be 的一个 2s 电子可以进入 2p 轨道，经过杂化形成 2 个 sp 杂化轨道，与氯原 子的具有一个单电子的 3p 轨道重叠形成两个 σ 键。
由于杂化轨道间的夹角为 180°，所以 形成的 BeCl2分子的空间结构是直线形的请参看过程图：Be 原子 sp 杂化过程两个 sp 杂化轨道 BeCl2分子中 σ 键②CH≡CH：碳原子的电子排布为 1s22s22p2，在形成 CH≡CH 分子时，碳原子 2s 轨道上的 一个电子受激发跃迁到 2p 空轨道，一个 2s 轨道和一个 2p 轨道杂化形成 2 个 sp 杂化轨道， 且各有一个单电子，呈直线形；剩余的 2 个各具有 1 个电子的 2p 轨道未参加杂化，则垂直 于两个 sp 杂化轨道形成的直线，每个碳原子的两个 sp 杂化轨道分别与一个氢原子的 1s 轨 道形成 1 个 σ 键，各自剩余的 1 个 sp 杂化轨道相互形成一个 σ 键，而各自没有参与杂化的 2 个 2p 轨道以垂直于前面 3 个 σ 键所在的直线“肩并肩”形成 2 个 π 键，从而形成 CH≡CH 分子分子中的键角为 180°，呈直线形见下图：C 原子 sp 杂化过程 或 中鸿智业信息技术有限公司乙炔分子中的 σ 键 乙炔分子中的 π 键 （2）sp2型杂化：一个 ns 轨道和两个 np 轨道间的杂化，杂化后得到三个 sp2杂化轨道，且 杂化轨道间的夹角是 120°，呈平面三角形。
如 BF3、C2H4分子的形成①BF3：B 原子的电子排布为 1s22s22p1在形成 BF3分子时，B 原子 2s 轨道上的一个受到 激发跃迁到 2p 空轨道上，1 个 2s 轨道和 2 个 2p 轨道杂化，得到 3 个 sp2杂化轨道，且各 有一个未成键电子，分别与氟原子的 2p 轨道重叠形成三个 σ 键从而形成了 BF3分子，分 子中的键为 120°，呈平面三角形见下图:B 原子 sp2杂化过程三个 sp2杂化轨道 BF3分子中的 σ 键②C2H4：在 C2H4分子的形成过程中，每个碳原子 2s 轨道中的 1 个电子吸收能量跃迁到 2p 空轨道上，1 个 2s 轨道和 2 个 2p 轨道杂化，形成能量相等、成分相同的 3 个 sp2杂化轨道， 且各有一个未成键电子，呈正三角形；剩余的 1 个 2p 轨道未参加杂化且垂直于这个三角形， 每个碳原子的 2 个 sp2杂化轨道分别与 2 个 H 原子的 1s 轨道形成 2 个相同的 σ 键，各自剩 余的 1 个 sp2杂化轨道相互形成一个 σ 键，而各自没有参与杂化的 1 个 2p 从垂直于 5 个 σ 键所在的平面“肩并肩”形成一个 π 键，从而形成 C2H4分子，分子中键角约为 120°。
如下图：C 原子 sp2杂化过程三个 sp2杂化轨道 C2H4分子中的 σ 键 C2H4分子中的 π 键 （3）sp3型杂化：一个 ns 轨道和三个 np 轨道间的杂化，杂化后得到四个 sp3杂化轨道，且 轨道间的夹角是 109.5°,呈正四面体型，如 CH4分子的形成在 CH4分子的形成过程中，碳 或 中鸿智业信息技术有限公司原子 2s 轨道中的 1 个电子吸收能量跃迁到 2p 空轨道上，1 个 2s 轨道和 3 个 2p 轨道杂化， 形成 4 个 sp3杂化轨道，且各有一个未成键电子，在空间呈正四面体型，4 个 sp3杂化轨道 分别与 H 原子的 1s 轨道重叠形成 4 个相同的 σ 键，从而形成了键角为 109.5°，空间构型为 正四面体型的 CH4分子如下图：C 原子 SP3杂化过程四个 sp3杂化轨道 CH4分子中的 σ 键 （4）苯分子的杂化过程及立体构型C6H6：苯分子形成过程中，每个碳原子 2s 轨道上的 1 个电子吸收能量跃迁到 2p 空轨 道上，1 个 2s 轨道和 2 个 2p 轨道杂化形成 3 个 sp2杂化轨道，剩余的 1 个 2p 轨道未参加 杂化，这样，每个碳原子的两个 sp2杂化轨道上的电子分别与邻近的两个碳原子的 sp2杂化 轨道上的电子配对形成 σ 键，于是六个碳原子组成一个正六边形的碳环；每个碳原子的另 一个 sp2杂化轨道上的电子分别与一个氢原子的 1s 电子配对形成 σ 键。
与此同时，未参加 杂化的 2p 轨道均含有一个未成对电子，这六个碳原子的 2p 轨道相互平行，它们以“肩并肩” 的方式相互重叠，形成含有六个电子，属于六个原子的 π 键这样，就形成了键角为 120° 呈平面正六边形的苯分子见下图：苯分子中的 σ 键 苯分子中碳原子的 2p 轨道 知识点 2：确定分子空间构型的方法（了解） 1.价电子对互斥理论为了预测分子和离子的立体构型，提出了价电子对互斥理论，其基本观点是：分子中 的价电子对（包括成键电子对和孤对电子）由于相互排斥作用，尽可能趋向彼此远离若 n 个价电子对全部是成单键的电子对，为使价电子对之间的斥力最小，就要求尽可 能采取对称的结构因此，当 n=2、3、4、5、6 时，分子构型分别为直线形、三角形、正 四面体、三角双锥和正八面体对于 ABm型分子（A 是中心原子，B 是配位原子） ，分子 的价电子对数可以通过下式确定：n=其中，中心原子的2m电子数每个配位原子提供的价中心原子的价电子数价电子数等于中心原子的最外层电子数，配位原子中卤素原子、氢原子各提供 1 个价电子， 氧原子和硫原子按不提供价电子计算 或 中鸿智业信息技术有限公司当价电子对包含 m 个孤电子对，而且成键电子对中也有多重键时，由于它们之间的斥 力不同，会对分子的构型产生影响。
通常，斥力大小顺序可定性地表示为： 叁键—叁键＞叁键—双键＞双键—双键＞双键—单键＞单键—单键 孤电子对—孤电子对＞孤电子对—成键电子对＞成键电子对—成键电子对 例如 CH4、NH3、H2O 这三种分子的 m+n=4，因此应该按四面体方向排布价电子对，但由 于孤电子对排斥力大，使得 NH3分子中的键角为 107.3°，H2O 分子中的键角为 104.5° 2.等电子原理电子总数或价电子总数相同且原子总数相同的分子或离子具有相同的结构特征几种 常见的等电子体： (1)二原子 10 电子：N2、CO、NO+、CN-微粒中都含共价键2)三原子 16 电子：CO2、BeCl2、SCN-、都是直线形 3N（3）四原子 24 电子：、、BF3都是平面三角形 3NO2 3CO（4）五原子 8 电子：CH4、、SiH4都是正四面体型 4NH知识点 3：关于分子极性的判断规则 1.双原子分子是否有极性与化学键是否有极性一致 (1)由非极性键结合的双原子分子是非极性分子 （2）由极性键结合而成的双原子分子是极性分子 2.多原子分子是否有极性，与原子结构和分子空间构型有关 (1)常见的多原子分子，若中心原子的价电子全部参与成键，形成的分子空间构型往往是对 称的，该分子是非极性分子，如 CO2、CS2、BF3、CH4、CCl4、C2H2、C2H4、C6H6等。
(2)若中心原子有不参与成键的电子，形成的分子空间构型往往是不对称的，其分子是极性 分子，如 H2O、H2S、SO2、NH3等3)空间结构对称，但化学键不等性的分子也是极性分子，如 CH3Cl、等活学巧用活学巧用 1.下列关于杂化轨道说法错误的是（ ） A.所有原子轨道都参与杂化 B.同一原子中能量相近的原子轨道参与杂 化 C.杂化轨道能量集中，有利于牢固成键 D.杂化轨道中一定有一个电子 解析：解析：参与杂化的原子轨道，其能量不能相差太大，如 1s 与 2s、2p 能量相差太大不能形 成杂化轨道即只有能量相近的原子轨道才能参与杂化，故 A 错 B 对；杂化轨道的电子云 一头大一头小，成键时利用大的一头，可使电子云重叠程度更大，形成牢固的化学键，故 C 对；并不是所有的杂化轨道中都会有电子，也可以是空轨道（如一些配位化合物的形成） ； 也可以有一对孤对电子（如 NH3、H2O 的形成） ，故 D 错 答案：答案：AD 2.s 轨道和 p 轨道杂化的类型不可能有（ ） A.sp 杂化 B.sp2杂化 C.sp3杂化 D.sp4杂化 解析：解析：np 轨道有三个:npx、npy、nPz,当 s 轨道和 p 轨道杂化时只有三种类型：①sp 杂化： 即一个 s 轨道和一个 p 轨道的杂化。
②sp2杂化：即一个 s 轨道和两个 p 轨道的杂化③sp3杂化：即一个 s 轨道和三个 p 轨道的杂化 或 中鸿智业信息技术有限公司答案：答案：D 3.下列分子构型中以 sp3杂化轨道成键的是（ ） A.直线形 B.平面三角形 C.三角锥形 D.四面体型 解析：解析：杂化轨道的空间构型为：sp 杂化轨道：直线形；sp2杂化轨道：平面三角形；sp3杂 化轨道：四面体型 答案：答案：D 4.下列分子构型是平面正三角形的是（ ） A.PH3 B.SiH4 C.BeCl2 D.BCl3 解析：解析：判断分子的构型，主要看分子中中心原子是如何成键的PH3分子中中心原子 P 的 电子排布为 1s22s22p63s23p3，形成 PH3分子时，采取 sp3杂化，得到 4 个 sp3杂化轨道，且 有一个杂化轨道上有一对孤对电子，三个杂化轨道上分别有一个未成键电子与氢原子的 1s 轨道重叠形成三个 σ 键，由于孤对电子与成键电子对之间的排斥作用，故 PH3为三角锥型 分子。
SiH4分子中的中心原子 Si 与 C 同主族，即 SiH4和 CH4成键类似，故 SiH4为正四面 体型BeCl2分子中中心原子 Be 采取 sp 杂化，故 BeCl2分子为直线形，BCl3分子中中心原 子 B 采取 sp2杂化，F、Cl 同主族，即 BCl3与 BF3分子成键类似，故 BCl3为平面三角形 答案：答案：D 5.下列分子或晶体均不包含正四面体。