中心原子杂化轨道类型的判断措施高中化学选修模块《物质构造与性质》中简介了杂化轨道理论，这一重要理论能解释大多数分子几何构型及价键构造在使用该理论时，一方面必须拟定中心原子的杂化形式，在未知分子构型的状况下，判断中心原子杂化轨道类型有时比较困难，成为教学难点下面总结几种高中阶段判断中心原子杂化轨道类型的措施一、根据分子的空间构型判断根据杂化轨道理论，中心原子轨道采用一定的杂化方式后，其空间构型和键角如下：杂化轨道类型 杂化轨道空间构型 键角sp 直线形 180°sp2 平面三角形 120°sp3 正四周体 109．5°由此，可以根据分子的空间构型或键角来判断中心原子轨道的杂化方式例如某些常用的简朴分子的构造都是熟悉的，C2H2、CO2为直线型分子，键角为180°，推断其C 原子的杂化轨道类型为sp；C2H4 、C6H6为平面型分子，键角为120°， 推断其C 原子的杂化轨道类型为sp2；CH4、CCl4为正四周体，键角109．5°，推断其C 原子的杂化轨道类型为sp3。
还可以扩展到以共价键形成的晶体，如：已知金刚石中的碳原子、晶体硅和石英中的硅原子，都是以正四周体构造形成共价键的，因此也都是采用sp3 杂化；已知石墨的二维构造平面内，每个碳原子与其他三个碳原子结合，形成六元环层，键角为120°，由此判断石墨的碳原子采用sp2 杂化二、根据价层电子对互斥理论判断教材的“拓展视野”中简介了价层电子对互斥理论，根据该理论可以比较容易而精确地判断ABm型共价分子或离子的空间构型和中心原子杂化轨道类型中心原子的价电子对数与价电子对的几何分布、中心原子杂化轨道类型的相应关系如下表（价电子对数＞4 的，高中阶段不作规定）中心原子价电子对数 价电子对几何分布 中心原子杂化类型2 直线形 sp3 平面三角形 sp24 正四周体 sp3运用该理论的核心是能精确计算出中心原子的价电子对数，其计算措施是：1．价电子对数n ＝［中心原子（A）的价电子数＋配位原子（B）提供的价电子数×m］÷2。
2．对于主族元素，中心原子（A）的价电子数＝最外层电子数；配位原子中卤族原子、氢原子提供1 个价电子，氧族元素的原子按不提供电子计算； 离子在计算价电子对数时，还应加上负离子的电荷数或减去正离子的电荷数3．中心原子孤电子对数＝n（价电子对数）－m（配位原子B 数）4． 杂化轨道由形成σ 键的电子对和孤电子对占据，因此分子或离子的空间构型为杂化轨道构型去掉孤电子对后剩余的形状例：指出下列分子或离子的中心原子的杂化轨道类型，并预测它们的空间构型：⑴BeCl2、H2O⑵SO3、NH3⑶NH4＋、PO43－解析：第⑴组都是AB2型分子BeCl2的价电子对数n＝（2＋1×2）÷2＝2，Be 采用sp 杂化，n－m＝2－2＝0，无孤对电子， 故分子呈直线型；H2O 的价电子对数n＝（6＋1×2）÷2＝4，O 采用sp3 杂化，n－m＝4－2＝2，有2 对孤电子对，故分子呈折线型第⑵组都是AB3型分子SO3的价电子对数n＝（6＋0×3）÷2＝3，S 采用sp2 杂化，n－m＝3－3＝0， 无孤对电子，故分子呈平面三角形；NH3的价电子对数n＝（5＋1×3）÷2＝4，N 采用sp3 杂化，n－m＝4－3＝1，有1 对孤对电子，故分子呈三角锥型。
第⑶组都是AB4型离子NH4＋的价电子对数n＝（5＋1×4－1）÷2＝4，N 采用sp3 杂化，n－m＝4－4＝0，无孤对电子，故分子呈正四周体；PO43－的价电子对数n＝（5＋0×3＋3）÷2＝4，P 采用sp3 杂化，n－m＝4－4＝0，无孤对电子，分子呈正四周体构造三、根据σ 键数和孤电子对数逆向判断根据价层电子对互斥理论，中心原子价电子对数＝σ 键数＋孤电子对数，如果已知σ 键数和孤电子对数，就可以逆向判断出中心原子价电子对数，从而判断出杂化方式例： 指出乙酸分子中原子的杂化轨道类型以及它们周边原子的空间分布状况解析： 高能纯熟书写有机分子的构造式，根据构造式就很容易得知σ 键数和孤对电子数，从而判断出杂化方式1号C形成4个σ 键，无孤对电子，因此有4个价电子对，C原子为sp3杂化，其周边3个H和1个C呈正四周体分布；2号C形成3个σ键，无孤对电子，因此有3个价电子对，C原子为sp2杂化，其周边的C、O、O呈正三角形分布；3号O形成2个σ键，2个孤对电子， 因此有4个价电子对，C原子为sp3杂化，其周边的C和H呈折线形分布四、根据等电子原理判断教材的“资料卡”中简介了等电子原理，即具有相似价电子数和相似原子数的分子或离子具有相似的构造特性，这里的构造特性涉及中心原子的杂化轨道类型、分子的空间构造等。
因此，我们可以根据某些熟悉的分子的杂化轨道类型来判断与它互为等电子体的不熟悉的分子的杂化轨道类型例：指出N2O分子的空间构型和杂化轨道类型解析：教材中简介的价层电子对互斥理论是比较浅显的，并没有简介N作为配位原子应当如何计算价电子对数，在解决这样的题目时，可采用等电子原理巧解由于 N2O与CO2互为等电子体，人们对于CO2的构造非常熟悉，直接根据直型，判断出sp杂化，固然也可以计算出CO2中的C原子的价电子对数n＝（4＋0×2）÷2＝2，判断为sp杂化，直线型，故N2O也应为sp杂化，直线型同样， 如果要判断CNS－的空间构型和杂化轨道类型，不必深究哪个原子是中心原子，哪个是配位原子， 如何计算价电子对数， 直接根据CNS－与CO2等电子体，来判断CNS－为直线型，sp杂化五、根据构造代换判断有机化学中的取代反映是指有机物分子里某些原子或原子团被其他原子或原子团所替代的反映，根据取代反映机理，发生取代后，其中心原子的构造和成键方式都应当不变由此启发，对于某些复杂的分子，我们可以将其中的某些原子团代换成原子，变成简朴熟悉的分子，根据这个分子的空间构型和杂化轨道类型，来判断本来的分子的空间构型和杂化轨道类型。
例：CH3－OH 等醇类，都可以看作R—代换了H2O中的H， 由于H2O中O原子为sp3杂化， 因此CH3－OH中的O原子也为sp3杂化H2N－NH2可以看作－NH2代换了NH3中的H， 由于NH3中N原子为sp3杂化，因此H2N－NH2中的N原子也为sp3杂化课程原则和高考阐明对这部分的教学和考试规定是这样描述的：“能根据杂化轨道理论和价层电子对互斥理论判断简朴分子或离子的空间构型”， 处在认知性学习目的的第三水平近几年的高考题对这部分内容均有考察，但难度不大因此，虽然这部分内容是学习难点，但并不是考试难点。