中心原子雜化軌道類型的判斷方法

1、中心原子雜化軌道類型的判斷方法中心原子雜化軌道類型的判斷方法徐長明（湖北省十堰市房縣第三中學(xué)442100）摘要：雜化軌道理論能解釋大多數(shù)分子的幾何構(gòu)型及價鍵結(jié)構(gòu)。在使用該理論時，首先必須確定中心原子的雜化類型，在未知分子構(gòu)型的情況下，判斷中心原子雜化軌道類型有時比較困難，成為教學(xué)難點(diǎn)。關(guān)鍵詞：雜化軌道理論；價層電子對互斥理論；等電子原理高中化學(xué)選修模塊《物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》（人教版）中介紹了雜化軌道理論，這一重要理論能解釋大多數(shù)分子幾何構(gòu)型

2、及價鍵結(jié)構(gòu)。在使用該理論時，首先必須確定中心原子的雜化形式，在未知分子構(gòu)型的情況下，判斷中心原子雜化軌道類型有時比較困難，成為教學(xué)難點(diǎn)。下面總結(jié)幾種高中階段判斷中心原子雜化軌道類型的方法。一、根據(jù)價層電子對互斥理論判斷教材中介紹了價層電子對互斥理論，根據(jù)該理論能夠比較容易而準(zhǔn)確地判斷ABm型共價化合物分子或離子的空間構(gòu)型和中心原子雜化軌道類型。中心原子的價電子對數(shù)與價電子對的幾何分布、中心原子雜化軌道類型的對應(yīng)關(guān)系如下表（價電子對數(shù)＞4

3、的，高中階段不作要求）。中心原子價電子對數(shù)價電子對幾何分布中心原子雜化軌道類型2直線形sp3平面三角形sp24正四面體sp3運(yùn)用該理論的關(guān)鍵是能準(zhǔn)確計算出中心原子的價電子對數(shù)，其計算方法是：1價電子對數(shù)n＝σ鍵的電子對和中心原子上的孤電子對，中心原子上的孤電子對數(shù)=12(axb)2.σ鍵的電子對可由分子式確定。例如，H20中0有2對σ鍵電子對；NH3中N有3對σ鍵電子對3式中a為中心原子的價電子數(shù)對于主族元素，中心原子（A）的價電子數(shù)＝

4、最外層電子數(shù)；x為與中心原子結(jié)合的原子數(shù)；b為與中心原子結(jié)合的原子最多能接受的電子數(shù)，氫為1，其他原子等于“8該原子的價電子數(shù)”。離子在計算價電子對數(shù)時，還應(yīng)加上負(fù)離子的電荷數(shù)或減去正離子的電荷數(shù)（絕對值）4雜化軌道由形成σ鍵的電子對和孤電子對占據(jù)，因此分子或離子的空間構(gòu)型為雜化軌道構(gòu)型去掉孤電子對后剩余的形狀。例如：指出下列分子或離子的中心原子的雜化軌道類型，并預(yù)測它們的空間構(gòu)型：⑴BeCl2⑵SO3⑶NH4＋解析：⑴是AB2型分子，

5、BeCl2的價電子對數(shù)n＝1／2（221）2=2，Be采用sp雜化，無孤電子對，故分子呈直線型；⑵是AB3型分子，SO3的價電子對數(shù)n＝1／2（632）3＝3，S采用sp2雜化，無孤電子對，故分子呈平面三角形⑶是AB4型離子，NH4＋的價電子對數(shù)n＝1／2（5141）4＝4，N采用sp3雜化，無孤電子對，故分子呈正四面體二、根據(jù)分子的空間構(gòu)型判斷根據(jù)雜化軌道理論，中心原子軌道采取一定的雜化方式后，其空間構(gòu)型和鍵角如下：雜化軌道類型雜化軌

6、道空間構(gòu)型鍵角代換了NH3中的H，因為NH3中N原子為sp3雜化，所以H2N－NH2中的N原子也為sp3雜化。課程標(biāo)準(zhǔn)和高考說明對這部分的教學(xué)和考試要求是這樣描述的：“能根據(jù)雜化軌道理論和價層電子對互斥理論判斷簡單分子或離子的空間構(gòu)型”，處于認(rèn)知性學(xué)習(xí)目標(biāo)的第三水平。近幾年的高考題對這部分內(nèi)容都有考查，但難度不大。因此，雖然這部分內(nèi)容是教學(xué)難點(diǎn)，但并不是考試難點(diǎn)。所以，教師在教學(xué)這部分內(nèi)容或講解這部分習(xí)題時，不要隨意加深、加難，而要注意