?第二課時(shí)　雜化軌道理論簡(jiǎn)介
[明確學(xué)習(xí)目標(biāo)]　1.能從微觀角度理解中心原子的雜化軌道類型對(duì)分子空間結(jié)構(gòu)的影響。2.掌握中心原子雜化軌道類型判斷的方法，建立分子空間結(jié)構(gòu)分析的思維模型。




1．雜化軌道理論
雜化軌道理論是一種價(jià)鍵理論，是鮑林為了解釋分子的空間結(jié)構(gòu)提出的。
2．雜化軌道的類型
(1)sp3雜化軌道
sp3雜化軌道是由1個(gè)s軌道和3個(gè)p軌道雜化形成的。sp3雜化軌道間的夾角是109°28′，空間結(jié)構(gòu)為正四面體形(如下圖所示)。

(2)sp2雜化軌道
sp2雜化軌道是由1個(gè)s軌道和2個(gè)p軌道雜化而成的。sp2雜化軌道間的夾角是120°，呈平面三角形(如下圖所示)。

(3)sp雜化軌道
sp雜化軌道是由1個(gè)s軌道和1個(gè)p軌道雜化而成的。sp雜化軌道間的夾角是180°，呈直線形(如下圖所示)。

3．VSEPR模型與中心原子雜化軌道類型

雜化軌道類型
VSEPR模型
VSEPR模型名稱
典型分子
分子空間結(jié)構(gòu)
sp

直線形
CO2
直線形
sp2

平面三角形
SO2
V形
sp3

四面體形
H2O
V形
sp2

平面三角形
SO3
平面三角形
sp3

四面體形
NH3
三角錐形
sp3

正四面體形
CH4
正四面體形



1．判斷正誤，正確的畫(huà)“√”，錯(cuò)誤的畫(huà)“×”。
(1)雜化軌道全部參加形成化學(xué)鍵。(　　)
(2)雜化前后的軌道數(shù)不變，但雜化后軌道的形狀發(fā)生了改變。(　　)
(3)sp3、sp2、sp雜化軌道的夾角分別為109°28′、120°、180°。(　　)
(4)烷烴分子中碳原子均采用sp3雜化。(　　)
(5)2s軌道可以和3p軌道形成sp2雜化軌道。(　　)
(6)NCl3中N原子是sp3雜化，BCl3中B原子也是sp3雜化。(　　)
答案　(1)×　(2)√　(3)√　(4)√　(5)×　(6)×
解析　(1)雜化軌道可以部分參加形成化學(xué)鍵，如NH3中N發(fā)生sp3雜化，形成了4個(gè)sp3雜化軌道，但是只有3個(gè)參與形成化學(xué)鍵。
(5)2s軌道和3p軌道的能量相差較大，無(wú)法形成sp2雜化軌道。
(6)NCl3的中心原子N原子有4對(duì)價(jià)層電子對(duì)，所以是sp3雜化，而B(niǎo)Cl3的中心原子B原子只有3對(duì)價(jià)層電子對(duì)，應(yīng)該是sp2雜化。
2．s軌道和p軌道雜化的類型不可能有(　　)
A．sp雜化 B．sp2雜化
C．sp3雜化 D．sp4雜化
答案　D
解析　np軌道有三個(gè)：npx、npy、npz，當(dāng)s軌道和p軌道雜化時(shí)只有三種類型：①sp雜化，即一個(gè)s軌道和一個(gè)p軌道的雜化；②sp2雜化，即一個(gè)s軌道和兩個(gè)p軌道的雜化；③sp3雜化，即一個(gè)s軌道和三個(gè)p軌道的雜化。
3．下列對(duì)sp3、sp2、sp雜化軌道的夾角的比較，得出結(jié)論正確的是(　　)
A．sp雜化軌道的夾角最大
B．sp2雜化軌道的夾角最大
C．sp3雜化軌道的夾角最大
D．sp3、sp2、sp雜化軌道的夾角相等
答案　A
解析　sp雜化軌道的空間結(jié)構(gòu)是直線形，夾角為180°；sp3雜化軌道的空間結(jié)構(gòu)為正四面體，夾角是109°28′；sp2雜化軌道的空間結(jié)構(gòu)為平面三角形，夾角是120°，因此sp雜化軌道的夾角最大，A正確。
4．下列說(shuō)法正確的是(　　)
A．凡是中心原子采取sp3雜化軌道成鍵的分子其空間結(jié)構(gòu)都是四面體形
B．CH4分子中的sp3雜化軌道是由4個(gè)H原子的1s軌道和C原子的2p軌道混合而形成的
C．乙炔分子中，兩個(gè)碳原子均采用sp2雜化
D．sp3雜化軌道是由同一個(gè)原子中能量相近的1個(gè)s軌道和3個(gè)p軌道雜化形成的一組能量相等的新軌道
答案　D
解析　中心原子采取sp3雜化的分子，VSEPR模型是四面體形，但其空間結(jié)構(gòu)不一定是四面體形，如水和氨氣分子中的中心原子均采取sp3雜化，但H2O是V形分子，NH3是三角錐形分子，A錯(cuò)誤；甲烷分子中碳原子形成4個(gè)σ鍵且不含孤電子對(duì)，碳原子采取sp3雜化，這4個(gè)sp3雜化軌道分別與4個(gè)氫原子的1s軌道重疊，形成4個(gè)C—H σ鍵，B錯(cuò)誤；乙炔分子中每個(gè)C原子形成2個(gè)σ鍵和2個(gè)π鍵。價(jià)層電子對(duì)數(shù)是2，且不含孤電子對(duì)，故C原子均為sp雜化，C錯(cuò)誤；同一個(gè)原子中能量相近的s軌道和p軌道通過(guò)雜化可形成一組能量相等的新軌道，D正確。

知識(shí)點(diǎn)　雜化軌道理論與分子空間結(jié)構(gòu)的關(guān)系


1．分子中中心原子的雜化類型
(1)根據(jù)雜化軌道的空間分布結(jié)構(gòu)判斷

空間結(jié)構(gòu)
雜化類型
若雜化軌道在空間的分布為正四面體形
sp3雜化
若雜化軌道在空間的分布呈平面三角形
sp2雜化
若雜化軌道在空間的分布呈直線形
sp雜化

(2)根據(jù)雜化軌道之間的夾角判斷
若雜化軌道之間的夾角為109°28′，則分子的中心原子采取sp3雜化；若雜化軌道之間的夾角為120°，則分子的中心原子采取sp2雜化；若雜化軌道之間的夾角為180°，則分子的中心原子采取sp雜化。
(3)根據(jù)雜化軌道數(shù)判斷
因?yàn)殡s化軌道只能用于形成σ鍵或者用來(lái)容納孤電子對(duì)，而兩個(gè)原子之間只能形成一個(gè)σ鍵，故有下列關(guān)系：雜化軌道數(shù)＝中心原子孤電子對(duì)數(shù)＋中心原子結(jié)合的原子數(shù)，由雜化軌道數(shù)可判斷雜化軌道類型。

代表物
雜化軌道數(shù)
雜化軌道類型
CO2
0＋2＝2
sp
CH2O
0＋3＝3
sp2
CH4
0＋4＝4
sp3
SO2
1＋2＝3
sp2
NH3
1＋3＝4
sp3
H2O
2＋2＝4
sp3

2．分子的空間結(jié)構(gòu)與雜化類型的關(guān)系
(1)當(dāng)雜化軌道全部用于形成σ鍵時(shí)，分子或離子的空間結(jié)構(gòu)與雜化軌道的空間結(jié)構(gòu)相同。

雜化類型
sp
sp2
sp3
軌道夾角
180°
120°
109°28′
雜化軌道示意圖



實(shí)例
BeCl2
BF3
CH4
分子結(jié)構(gòu)示意圖



分子空間結(jié)構(gòu)
直線形
平面三角形
正四面體形

(2)當(dāng)雜化軌道中有未參與成鍵的孤電子對(duì)時(shí)，孤電子對(duì)對(duì)成鍵電子對(duì)的排斥作用，會(huì)使分子或離子的空間結(jié)構(gòu)與雜化軌道的形狀有所不同。

ABn型分子
中心原子雜化類型
中心原子孤電子對(duì)數(shù)
空間結(jié)構(gòu)
實(shí)例
AB2
sp2
1
V形
SO2
AB3
sp3
1
三角錐形
NH3、PCl3、NF3、H3O＋
AB2(B2A)
2
V形
H2S、NH



[解析]　PCl3中P原子形成3個(gè)σ鍵，孤電子對(duì)數(shù)為1，則為sp3雜化，為三角錐形，A正確；NH中N原子形成4個(gè)σ鍵，孤電子對(duì)數(shù)為0，則為sp3雜化，為正四面體形，B正確；H2S分子中S原子形成2個(gè)σ鍵，孤電子對(duì)數(shù)為2，則為sp3雜化，為V形，C錯(cuò)誤；SO2中S原子形成2個(gè)σ鍵，孤電子對(duì)數(shù)為1，則為sp2雜化，為V形，D正確。
[答案]　C
易錯(cuò)警示
雜化軌道間的夾角與分子內(nèi)的鍵角不一定相同，中心原子雜化類型相同時(shí)孤電子對(duì)越多，鍵角越小。例如，NH3中的氮原子與CH4中的碳原子均為sp3雜化，但鍵角分別為107°和109°28′。

[練1]　下列關(guān)于雜化軌道的說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　)
A．所有原子軌道都參與雜化
B．同一原子中能量相近的原子軌道參與雜化
C．雜化軌道能量集中，有利于牢固成鍵
D．雜化軌道用于形成σ鍵或用來(lái)容納未參與成鍵的孤電子對(duì)
答案　A
解析　參與雜化的原子軌道，其能量不能相差太大，只有能量相近的原子軌道才能參與雜化，故A錯(cuò)誤。
[練2]　下列說(shuō)法正確的是(　　)
A．乙炔分子中，每個(gè)碳原子都有2個(gè)未雜化的2p軌道形成π鍵
B．sp3雜化軌道是由能量相近的1個(gè)s軌道和3個(gè)p軌道重新組合形成的4個(gè)能量不同的sp3雜化軌道
C．凡中心原子采取sp2雜化的分子，其分子空間結(jié)構(gòu)都是平面三角形
D．氨分子中有1對(duì)未參與雜化的孤電子對(duì)
答案　A
解析　乙炔分子的結(jié)構(gòu)式為CHCH，中心原子碳原子采取sp雜化，每個(gè)碳原子都有2個(gè)未雜化的2p軌道形成π鍵，A正確；sp3雜化軌道是指同一電子層內(nèi)能量相近的1個(gè)s軌道和3個(gè)p軌道進(jìn)行重新組合，形成能量相同的4個(gè)sp3雜化軌道，B錯(cuò)誤；中心原子采取sp2雜化的分子，不含孤電子對(duì)的，其分子空間結(jié)構(gòu)都是平面三角形，否則不是，如二氧化硫分子中，硫原子采取sp2雜化，含有1對(duì)孤電子對(duì)，所以空間結(jié)構(gòu)為V形，C錯(cuò)誤；氨分子中，氮原子為sp3雜化，形成4個(gè)sp3雜化軌道，其中1個(gè)sp3雜化軌道已有2個(gè)電子，屬于孤電子對(duì)，D錯(cuò)誤。

本課歸納總結(jié)





1．以下有關(guān)雜化軌道的說(shuō)法中錯(cuò)誤的是(　　)
A．第ⅠA族元素成鍵時(shí)不可能有雜化軌道
B．雜化軌道既可能形成σ鍵，也可能形成π鍵
C．孤電子對(duì)有可能參加雜化
D．s軌道和p軌道雜化不可能有sp4出現(xiàn)
答案　B
解析　第ⅠA族元素的價(jià)電子排布式為ns1，由于只有1個(gè)ns電子，因此不可能形成雜化軌道；雜化軌道只用于形成σ鍵或用來(lái)容納未參與成鍵的孤電子對(duì)；H2O分子中的氧原子采取sp3雜化，其sp3雜化軌道有2個(gè)是由孤電子對(duì)占據(jù)的，所以孤電子對(duì)有可能參加雜化；由于np能級(jí)只有3個(gè)原子軌道，所以s軌道和p軌道雜化只有sp3、sp2、sp 3種，不可能出現(xiàn)sp4雜化。
2．有機(jī)物中標(biāo)有“”的碳原子的雜化方式依次為(　　)
A．sp、sp2、sp3 B．sp3、sp、sp2
C．sp2、sp、sp3 D．sp3、sp2、sp
答案　D
解析　根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥模型可判斷C原子的雜化方式，價(jià)層電子對(duì)數(shù)＝σ鍵電子對(duì)數(shù)＋孤電子對(duì)數(shù)。若價(jià)層電子對(duì)數(shù)是4，則C原子采取sp3雜化；若價(jià)層電子對(duì)數(shù)是3，則C原子采取sp2雜化；若價(jià)層電子對(duì)數(shù)是2，則C原子采取sp雜化。甲基上C原子有4對(duì)σ鍵電子對(duì)，沒(méi)有孤電子對(duì)，則C原子采取sp3雜化；碳碳雙鍵兩端的2個(gè)C原子均有3對(duì)σ鍵電子對(duì)，沒(méi)有孤電子對(duì)，則C原子采取sp2雜化；碳碳三鍵兩端的2個(gè)C原子均有2對(duì)σ鍵電子對(duì)，沒(méi)有孤電子對(duì)，則C原子采取sp雜化。
3．氨分子的空間結(jié)構(gòu)是三角錐形，而甲烷分子的空間結(jié)構(gòu)是正四面體形，這是因?yàn)?　　)
A．兩種分子的中心原子的雜化軌道類型不同，NH3中氮原子為sp2雜化，而CH4中碳原子為sp3雜化
B．NH3分子中氮原子形成3個(gè)雜化軌道，CH4分子中碳原子形成4個(gè)雜化軌道
C．NH3分子中有一對(duì)未成鍵的孤電子對(duì)
D．氨分子是4原子化合物，甲烷分子是5原子化合物
答案　C
解析　NH3和CH4的中心原子都是sp3雜化，均形成4個(gè)雜化軌道，故A、B錯(cuò)誤；分子的空間結(jié)構(gòu)與分子中原子個(gè)數(shù)無(wú)關(guān)，故D錯(cuò)誤。
4．徐光憲在《分子共和國(guó)》一書(shū)中介紹了許多明星分子，如H2O2、CO2、BF3、CH3COOH等。下列說(shuō)法正確的是(　　)
A．H2O2分子中的O原子為sp2雜化
B．CO2分子中的C原子為sp雜化
C．BF3分子中的B原子為sp3雜化
D．CH3COOH分子中的C原子均為sp2雜化
答案　B
解析　H2O2分子中O原子形成2個(gè)σ鍵，含有2對(duì)孤電子對(duì)，所以O(shè)為sp3雜化，A錯(cuò)誤；CO2分子為直線形結(jié)構(gòu)，C原子為sp雜化，B正確；BF3分子中B與F形成3個(gè)σ鍵，孤電子對(duì)數(shù)為0，B原子為sp2雜化，C錯(cuò)誤；CH3COOH分子羧基中C原子形成3個(gè)σ鍵，沒(méi)有孤電子對(duì)，采取sp2雜化，但甲基中C原子形成4個(gè)σ鍵，沒(méi)有孤電子對(duì)，采取sp3雜化，D錯(cuò)誤。
5．下列分子中，中心原子的雜化類型相同，分子的空間結(jié)構(gòu)也相同的是(　　)
A．H2O、SO2 B．BeCl2、CO2
C．H2O、NH3 D．NH3、HCHO
答案　B
解析　A項(xiàng)，H2O中氧原子為sp3雜化，分子的空間結(jié)構(gòu)為V形，SO2中硫原子為sp2雜化，分子的空間結(jié)構(gòu)為V形；B項(xiàng)，BeCl2和CO2的中心原子都是sp雜化，分子的空間結(jié)構(gòu)為直線形；C項(xiàng)，NH3中氮原子為sp3雜化，分子的空間結(jié)構(gòu)為三角錐形；D項(xiàng)，HCHO中碳原子為sp2雜化，分子的空間結(jié)構(gòu)為平面三角形。
6．利用雜化軌道理論填寫(xiě)下表。

分子
中心原子雜化類型
空間結(jié)構(gòu)
CO2


SiF4


BCl3


NF3


苯



答案　
分子
中心原子雜化類型
空間結(jié)構(gòu)
CO2
sp
直線形
SiF4
sp3
正四面體形
BCl3
sp2
平面三角形
NF3
sp3
三角錐形
苯
sp2
平面正六邊形

解析　CO2中C原子有2對(duì)σ鍵電子對(duì)，孤電子對(duì)數(shù)為＝0，則C原子采取sp雜化，CO2為直線形分子。SiF4中Si原子有4對(duì)σ鍵電子對(duì)，孤電子對(duì)數(shù)為＝0，則Si原子采取sp3雜化，SiF4為正四面體形分子。BCl3中B原子有3對(duì)σ鍵電子對(duì)，孤電子對(duì)數(shù)為＝0，則B原子采取sp2雜化，BCl3為平面三角形分子。NF3中N原子有3對(duì)σ鍵電子對(duì)，孤電子對(duì)數(shù)為＝1，則N原子采取sp3雜化，NF3為三角錐形分子。苯中每個(gè)C原子有3對(duì)σ鍵電子對(duì)，不含孤電子對(duì)，碳原子采取sp2雜化，苯為平面正六邊形分子。

課時(shí)作業(yè)
一、選擇題(本題共7小題，每小題只有1個(gè)選項(xiàng)符合題意)
1．下列有關(guān)ABn分子中雜化軌道的說(shuō)明正確的是(　　)
A．雜化軌道的空間伸展方向、能量各不相同
B．雜化軌道的空間伸展方向、能量都相同
C．雜化軌道的數(shù)目與參與雜化的軌道數(shù)目相等
D．參與雜化的軌道上的電子均參與成鍵
答案　C
解析　雜化軌道的空間伸展方向不同，但能量相同，A、B錯(cuò)誤；參與雜化的軌道上的電子不一定均參與成鍵，如H2O分子中的氧原子上有2對(duì)孤電子對(duì)沒(méi)有參與成鍵，D錯(cuò)誤。
2．下列圖形屬于sp雜化軌道的是(　　)

答案　D
解析　sp雜化軌道夾角為180°，C項(xiàng)屬于未雜化的p軌道。
3．下列有關(guān)sp2雜化軌道的說(shuō)明錯(cuò)誤的是(　　)
A．由同一能層上的s軌道與p軌道雜化而成
B．共有3個(gè)能量相同的雜化軌道
C．每個(gè)sp2雜化軌道由1個(gè)s軌道與2個(gè)p軌道雜化形成
D．sp2雜化軌道最多可形成2個(gè)σ鍵
答案　D
解析　同一能層上s軌道與p軌道的能量差異不是很大，相互雜化的軌道的能量差異也不能過(guò)大，A正確；同種類型的雜化軌道能量相同，B正確；sp2雜化軌道是由1個(gè)s軌道與2個(gè)p軌道雜化而成的，C正確；sp2雜化軌道最多可形成3個(gè)σ鍵，D錯(cuò)誤。
4．有關(guān)苯分子的化學(xué)鍵描述正確的是(　　)
A．每個(gè)碳原子sp2雜化軌道中的其中一個(gè)形成π鍵
B．每個(gè)碳原子未參加雜化的2p軌道形成π鍵
C．碳原子的三個(gè)sp2雜化軌道與其他原子形成一個(gè)σ鍵，兩個(gè)π鍵
D．碳原子未參加雜化的2p軌道與其他原子形成σ鍵
答案　B
解析　苯分子中每個(gè)碳原子的三個(gè)sp2雜化軌道分別與兩個(gè)碳原子和一個(gè)氫原子形成σ鍵。同時(shí)每個(gè)碳原子還有一個(gè)未參加雜化的2p軌道，它們均有一個(gè)未成對(duì)電子。這些2p軌道相互平行，以“肩并肩”方式相互重疊，形成一個(gè)多電子的π鍵。
5．在COCH3CH3分子中，羰基與甲基碳原子成鍵時(shí)所采取的雜化方式分別為(　　)
A．sp2雜化；sp2雜化 B．sp3雜化；sp3雜化
C．sp2雜化；sp3雜化 D．sp雜化；sp3雜化
答案　C
解析　在CH3COCH3(丙酮)分子中，羰基碳原子含有3個(gè)σ鍵且不含孤電子對(duì)，所以采用sp2雜化；甲基碳原子含有4個(gè)σ鍵且不含孤電子對(duì)，所以采用sp3雜化，C正確。
6．下列分子的空間結(jié)構(gòu)可以用sp2雜化軌道來(lái)解釋的是(　　)
①BF3?、贑H2===CH2?、邸、蹾CCH
⑤NH3?、轈H4
A．①②③ B．①⑤⑥
C．②③④ D．③⑤⑥
答案　A
解析　sp2雜化形成夾角為120°的平面三角形雜化軌道，①BF3為平面三角形且B—F鍵夾角為120°；②C2H4中碳原子為sp2雜化，且未雜化的2p軌道形成π鍵；③同②相似；④乙炔中的碳原子為sp雜化；⑤NH3中的氮原子為sp3雜化；⑥CH4中的碳原子為sp3雜化。
7．下列分子或離子中，中心原子雜化軌道的空間結(jié)構(gòu)為正四面體形且分子或離子的空間結(jié)構(gòu)為V形的是(　　)
A．NH B．PH3
C．H3O＋ D．OF2
答案　D

微粒
中心原子價(jià)電子對(duì)數(shù)
雜化類型及雜化軌道空間結(jié)構(gòu)
分子或離子空間結(jié)構(gòu)
NH
4＋0
sp3，正四面體形
正四面體形
PH3
3＋1
sp3，正四面體形
三角錐形
H3O＋
3＋1
sp3，正四面體形
三角錐形
OF2
2＋2
sp3，正四面體形
V形

二、選擇題(本題共4小題，每小題有1個(gè)或2個(gè)選項(xiàng)符合題意)
8．下列分子中的中心原子雜化軌道類型相同的是(　　)
A．CO2與SO2 B．CH4與NH3
C．BeCl2與BF3 D．C2H4與苯(C6H6)
答案　BD
解析　CO2中碳原子為sp雜化，SO2中硫原子為sp2雜化，二者不相同，故A不符合題意；CH4中碳原子為sp3雜化，NH3中氮原子為sp3雜化，二者相同，故B符合題意；BeCl2中鈹原子為sp雜化，BF3中硼原子為sp2雜化，二者不相同，故C不符合題意；C2H4中碳原子為sp2雜化，C6H6中碳原子為sp2雜化，二者相同，故D符合題意。
9．下列說(shuō)法正確的是(　　)
A．CS2為V形分子
B．ClO的空間結(jié)構(gòu)為平面三角形
C．SF6中有6對(duì)完全相同的成鍵電子對(duì)
D．SiF4和SO的中心原子均采取sp3雜化
答案　CD
解析　CS2中碳原子為sp雜化，為直線形分子，A錯(cuò)誤；ClO中Cl的價(jià)層電子對(duì)數(shù)＝3＋×(7＋1－2×3)＝4，含有1對(duì)孤電子對(duì)，則ClO的空間結(jié)構(gòu)為三角錐形，B錯(cuò)誤；SF6中含有6個(gè)S—F鍵，每個(gè)S—F鍵含有1對(duì)成鍵電子對(duì)，則SF6分子中有6對(duì)完全相同的成鍵電子對(duì)，C正確；SiF4中Si的價(jià)層電子對(duì)數(shù)＝4＋×(4－1×4)＝4，SO中S的價(jià)層電子對(duì)數(shù)＝3＋×(6＋2－2×3)＝4，則SiF4和SO的中心原子均采取sp3雜化，D正確。
10．下列分子或離子中中心原子的雜化方式和分子或離子的空間結(jié)構(gòu)均正確的是(　　)
A．C2H2：sp2、直線形 B．SO：sp3、三角錐形
C．H3O＋：sp3、V形 D．BF3：sp2、平面三角形
答案　D
解析　乙炔的結(jié)構(gòu)式為CHCH，每個(gè)碳原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)是2且不含孤電子對(duì)，所以C原子采用sp雜化，為直線形結(jié)構(gòu)；SO中硫原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)是4，孤電子對(duì)數(shù)為0，采取sp3雜化，為正四面體形；H3O＋中氧原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)＝3＋1＝4，所以中心原子的雜化方式為sp3雜化，該離子中含有一對(duì)孤電子對(duì)，所以其空間結(jié)構(gòu)為三角錐形；BF3分子中硼原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)＝3＋0＝3，雜化軌道數(shù)為3，孤電子對(duì)數(shù)為0，所以其空間結(jié)構(gòu)為平面三角形。
11．下列說(shuō)法正確的是(　　)
A．PCl3分子是三角錐形，這是因?yàn)榱自硬捎胹p2雜化
B．乙烯分子中的碳?xì)滏I是由氫原子的1s軌道和碳原子的一個(gè)sp3雜化軌道形成的
C．中心原子采取sp3雜化的分子，其空間結(jié)構(gòu)可能是四面體形或三角錐形或V形
D．AB3型的分子空間結(jié)構(gòu)必為平面三角形
答案　C
解析　PCl3分子中P采用sp3雜化，但有一對(duì)孤電子對(duì)，所以PCl3分子是三角錐形，A錯(cuò)誤；乙烯分子中碳原子采用sp2雜化，形成的C—H鍵為s－sp2σ鍵，B錯(cuò)誤；中心原子采用sp3雜化的CH4、NH3、H2O的空間結(jié)構(gòu)分別為正四面體形、三角錐形、V形，C正確；NH3為AB3型，但是NH3的空間結(jié)構(gòu)為三角錐形，D錯(cuò)誤。
三、非選擇題(本題共3小題)
12．已知三聚氰胺的結(jié)構(gòu)式如下圖所示：

三聚氰胺是氰胺(CH2NN)的三聚體，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
(1)寫(xiě)出基態(tài)碳原子的電子排布式：________。
(2)氰胺中CN中的氮原子、三聚氰胺環(huán)狀結(jié)構(gòu)中的氮原子和氨基中的氮原子，這三種氮原子的雜化方式分別是________、________、________。
(3)一個(gè)三聚氰胺分子中有________個(gè)σ鍵。
答案　(1)1s22s22p2　(2)sp　sp2　sp3　(3)15
解析　(2)CN中的N原子、三聚氰胺環(huán)上的N原子、—NH2中的N原子分別參與形成1、2、3個(gè)σ鍵且均有一對(duì)孤電子對(duì)，所以分別采取sp、sp2、sp3雜化。
(3)除每個(gè)雙鍵上有1個(gè)σ鍵，1個(gè)π鍵外，其余均為σ鍵。
13．指出下列原子的雜化軌道類型及分子或離子的空間結(jié)構(gòu)。
(1)CO2中的C采取________雜化，分子空間結(jié)構(gòu)為_(kāi)_______；
(2)SiF4中的Si采取________雜化，分子空間結(jié)構(gòu)為_(kāi)_______；
(3)BCl3中的B采取________雜化，分子空間結(jié)構(gòu)為_(kāi)_______；
(4)NF3中的N采取________雜化，分子空間結(jié)構(gòu)為_(kāi)_______；
(5)NO中的N采取________雜化，離子空間結(jié)構(gòu)為_(kāi)_______。
答案　(1)sp　直線形　(2)sp3　正四面體形　(3)sp2　平面三角形　(4)sp3　三角錐形　(5)sp2　V形
解析　(1)CO2分子中C原子以兩個(gè)sp雜化軌道分別與兩個(gè)O原子形成σ鍵，C原子上另兩個(gè)未雜化的2p軌道分別與兩個(gè)O原子上的p軌道形成π鍵，分子空間結(jié)構(gòu)為直線形。
(2)SiF4中Si以四個(gè)sp3雜化軌道分別與四個(gè)F形成σ鍵，分子空間結(jié)構(gòu)為正四面體形。
(3)BCl3中B采取sp2雜化，三個(gè)雜化軌道分別與三個(gè)Cl形成σ鍵，分子空間結(jié)構(gòu)為平面三角形。
(4)NF3中N采取sp3雜化，其中一個(gè)雜化軌道上有一對(duì)孤電子對(duì)，不參與成鍵，另外三個(gè)雜化軌道分別與三個(gè)F形成σ鍵，由于一對(duì)孤電子對(duì)的存在，三個(gè)F不可能與孤電子對(duì)平均分占N周圍的空間，而是被孤電子對(duì)排斥到一側(cè)，形成三角錐形結(jié)構(gòu)。
(5)NO中N采取sp2雜化，其中兩個(gè)雜化軌道分別與兩個(gè)O形成σ鍵，另一個(gè)雜化軌道有一對(duì)孤電子對(duì)，形成V形分子結(jié)構(gòu)。

14．按要求回答下列問(wèn)題：
(1)CH3COOH中C原子的雜化軌道類型為_(kāi)_______。
(2)醛基中碳原子的雜化軌道類型是________。
(3)化合物[H3O]＋[BHOFFF]－中陽(yáng)離子的空間結(jié)構(gòu)為_(kāi)_______，陰離子的中心原子軌道采用________雜化。
(4)X的單質(zhì)與氫氣可化合生成氣體G，其水溶液pH>7。G分子中X原子的雜化軌道類型是________。
(5)S單質(zhì)的常見(jiàn)形式為S8，其環(huán)狀結(jié)構(gòu)如圖所示，S原子采用的軌道雜化方式是________。

答案　(1)sp3、sp2　(2)sp2　(3)三角錐形　sp3　(4)sp3　(5)sp3
解析　(1)CH3COOH分子中，—CH3和—COOH上的碳原子的雜化軌道類型分別是sp3和sp2。
(2)COH上的碳原子形成3個(gè)σ鍵和1個(gè)π鍵，是sp2雜化。
(4)G是NH3分子，N原子采取sp3雜化。
(5)硫原子形成2個(gè)S—S鍵，還有2對(duì)孤電子對(duì)，雜化方式為sp3。

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第二節(jié) 分子的空間結(jié)構(gòu)

版本： 人教版 (2019)

年級(jí)： 選擇性必修2

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