导图社区 高中化学 选择性必修二 杂化轨道理论知识梳理
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英语词性
生物必修一
杂化轨道理论知识梳理
一、杂化轨道理论要点
（一）理论概念
原子内部能量相近轨道混杂重组
能量相近的原子轨道在形成分子时会重新组合
重组的目的是为了形成新的轨道，即杂化轨道
（二）理论要素
能量相近
如2s、2p轨道可杂化
2s和2p轨道能量相近，可以进行杂化
杂化轨道的形成有助于分子的稳定
数目不变
杂化前后轨道数不变
杂化过程不增加或减少轨道总数
每个原子在杂化前后保持相同数量的轨道
成键增强
成键能力增强
杂化轨道有助于形成更稳定的化学键
通过杂化，原子轨道可以更好地重叠，形成更强的键
斥力最小
空间取最大夹角分布
杂化轨道在空间中的分布会尽量减少电子间的排斥力
电子对以最大角度分布，以降低电子云之间的相互排斥
二、杂化轨道类型
（一）sp³杂化
形成
1个s轨道和3个p轨道杂化
一个s轨道和三个p轨道组合形成四个sp³杂化轨道
这些杂化轨道具有相同的能量和形状
夹角与结构
夹角109°28′，正四面体形
四个sp³杂化轨道在空间中呈正四面体排列
这种排列方式使得电子对之间的斥力最小化
（二）sp²杂化
1个s轨道和2个p轨道杂化
一个s轨道和两个p轨道组合形成三个sp²杂化轨道
这些杂化轨道在同一个平面上，形成平面三角形结构
夹角120°，平面三角形
三个sp²杂化轨道在平面上呈120度角分布
（三）sp杂化
1个s轨道和1个p轨道杂化
一个s轨道和一个p轨道组合形成两个sp杂化轨道
这些杂化轨道在一条直线上，形成直线形结构
夹角180°，直线形
两个sp杂化轨道在一条直线上，呈180度角分布
三、杂化轨道与分子结构关系
（一）VSEPR模型与杂化类型
直线形对应sp杂化
分子中直线形结构通常由sp杂化轨道形成
例如，BeCl2分子中Be原子的杂化类型为sp
平面三角形对应sp²杂化
分子中平面三角形结构通常由sp²杂化轨道形成
例如，BF3分子中B原子的杂化类型为sp²
四面体形对应sp³杂化
分子中四面体形结构通常由sp³杂化轨道形成
例如，CH4分子中C原子的杂化类型为sp³
四、杂化轨道类型判断
（一）价层电子对数判断
2对为sp杂化
价层电子对数为2时，通常对应sp杂化
例如，BeCl2中Be原子的价层电子对数为2
3对为sp²杂化
价层电子对数为3时，通常对应sp²杂化
例如，BF3中B原子的价层电子对数为3
4对为sp³杂化
价层电子对数为4时，通常对应sp³杂化
例如，CH4中C原子的价层电子对数为4
（二）其他判断方法
依据空间构型判断
根据分子的空间构型可以推断出杂化类型
直线形、平面三角形、四面体形分别对应sp、sp²、sp³杂化
依据杂化轨道夹角判断
杂化轨道的夹角可以提供杂化类型的信息
180°对应sp杂化，120°对应sp²杂化，109°28′对应sp³杂化
