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第二章
分子结构与性质
第二节 分子的立体构型
（第三课时）
通化一中
于长英
问卷调查
姓名：
①画出基态碳原子的价电子排布图
②写出甲烷的结构式
结合传统的价键理论，你对甲烷的分子式和
空间构型的合理性是否产生过疑问？
碳原子的价电子排布图：
甲烷的结构式：
疑问：
问题的焦点
1、成键的数量问题
2、成键的方向问题
2p
激发
2s
2p
2s
杂化
杂化态
激发态
C的基态
成分
z
为什么要杂化？
杂化前后什么变
y
了，什么没变？
z
z
109°28′
y
能量
z
四变
形状
伸展方向y
y
一不变： 轨道数目
x
x
x
x
比较
甲烷分子中心原子C的杂化轨道的比较
参与杂化的
原子轨道
1个s + 3个p
形成的杂 化
轨 道 数
4个杂化轨道
杂化轨道
间夹角
109°28′
杂化轨道
空 间构
型
实
例
正四面体形
CH4
本节课学习目标
1、理解杂化轨道理论的主要内容。
2、掌握三种主要杂化轨道类型。
三、杂化轨道理论简介
1、杂化
原子中能量相近的几个轨道间通过重组，
形成相同数量的几个的新轨道的过程。
重组
①重新分配能量
②重新调整空间伸展方向
所形成的轨道叫做杂化轨道。
2、ABn型分子中心原子的杂化轨道的类型
(1)Sp3杂化
思考
BF3 分子中的B原子的轨道是否发生了杂化？
F
（2）Sp2杂化（BF3）:
2p
2p
杂化
2s
激发
2s
B
激发态
B的基态
F
120°
z
z
y
y
x
杂化态
x
z
z
y
x
F
y
x
比较
sp3、sp2杂化轨道类型的比较
杂 化 类 型
Sp3
sp2
参与杂化的
原子轨道
1个s + 3个p
1个s + 2个p
杂 化
轨 道 数
4个sp3
杂化轨道
3个sp2
杂化轨道
杂化轨道
间夹角
109°28′
120°
正四面体形
平面三角形
杂化轨道
空 间构
型
实
例
CH4
BF3
小组探究1
BeCl2 分子中的Be原子的轨道是否发生了杂化？
（2）Sp杂化（BeCl2）:
Be
Cl
Cl
2p
2p
杂化
2s
激发
2s
激发态
Be的基态
180°
z
y
x
z
z
y
x
杂化态
z
y
x
y
x
Be
小结1
三种sp杂化轨道类型的比较
杂 化 类 型
Sp3
sp2
sp
参与杂化的
原子轨道
1个s + 3个p
1个s + 2个p
1个 s + 1个p
杂 化
轨 道 数
4个sp3
杂化轨道
3个sp2
杂化轨道
2个sp杂化
轨道
杂化轨道
间夹角
109°28′
120°
杂化轨道
空 间构
型
实
例
正四面体形
CH4
180°
平面三角形
直线形
BF3
BeCl2
小组探究2
结论
氨分子中的N原子是否发生了杂化？
若发生了杂化，N原子的杂化轨道类型为？
杂化轨道中是否能容纳孤电子对？
杂化轨道能用于形成σ键和容纳孤电子对
夹角
P轨道与P轨道
90°
NH3键角
2s
2p
N的基态
107°
杂化
Sp3杂化态
小组探究3
甲醛分子中的C原子是否发生了杂化？
若发生了杂化，C原子的杂化轨道类型为？
未杂化的P轨道参与形成什么类型的共价键？
结论：未杂化的P轨道用于形成π键。
2s
2p
激发
C的基态
HCHO键角：
接近120 °
空间构型：
平面三角形
2s
2p
激发态
杂化
sp2 杂化态
3、杂化轨道理论的要点
杂化轨道能形成σ键和容纳孤电子对
不能形成π键电子对
注意：未杂化的P轨道可用于形成π键
4、中心原子杂化类型判断的一般方法
杂化轨道数
σ键电子对数＋中心原子孤电子对数
=
=
中心原子价层电子对数
学以致用1
代表物 杂化轨道数 VSEPR模型 杂化轨道类型分子立体构型
2+0=2
直线形
sp
直线形
SO3
3+0=3
平面三角形
sp2
平面三角形
SO2
2+1=3
平面三角形
sp2
V形
NH4+
4+0=4
正四面体形
sp3
正四面体形
NH3
3+1=4
四面体形
sp3
三角锥形
H2O
2+2=4
四面体形
sp3
V形
CO2
小结2
价层电子对数
VSEPR模型
中心原子杂化轨道类型
分子（离子）的立体构型
学以致用2
2011年高考理科综和试题（新课标卷）
37化学——选修3 物质结构与性质（3）
在BF3分子中F-B-F的键角是（ 120 ° ），B
原子的杂化轨道类型是（ sp2 ）BF3和过
量的NaF作用可以生成NaBF4,BF4-的立体构型
正四面体形 ）
为（
学以致用3
判断分子中心原子的杂化方式
四氯化碳分子结构
sp3
乙烯分子结构
sp2
乙炔的分子结构
sp
P
P
P
SP
P
SP
学以致用4
1、对SO2与CO2说法正确的是( D
)
A．都是直线形结构
B．中心原子都采取sp杂化轨道
C． S原子和C原子上都没有孤对电子
D． SO2为V形结构， CO2为直线形结构
2、下列粒子中的中心原子杂化轨道的类型相同的是
BD
A．CO2与SO2
B．CH4与NH3
(
)
C．BeCl2与BF3
D．NH4+与H2O
3．有关乙炔分子中的化学键描述不正确的是（ B
A．两个碳原子采用sp杂化方式
B．两个碳原子采用sp2杂化方式
C．每个碳原子都有两个未杂化的2p轨道形成π键
D．两个碳原子形成两个π键
4、根据价层电子对互斥理论和杂化轨道理论判断
NF3分子的空间构型和杂化方式（ D ）
A. 直线形 sp杂化方式 B. 三角形sp2杂化方式
C. 三角锥形sp2杂化方式D. 三角锥形sp3杂化方式
）
5、指出中心原子可能采用的杂化轨道类型，并预
测分子的几何构型。
(1)PCl3
(2)BCl3
(3)CS2
(4) C12O
S p3
Sp2
Sp
Sp3
三角锥形
平面三角形 直线形
V形
总结与反思
通过本节课的学习你学到了什么？
杂化轨道理论是1931年
鲍林等人，在VSEPR模
型的基础上，提出的一
种假说，用于解释传统
价键理论无法解释的一
些物质的结构。
鲍林（1901 ——1992）
美国化学家
吉大教授
使杂化轨道理论
更加完善，阐明
了更加复杂化合
物的结构。
唐敖庆
（1915 —— 2008）
作业
P44-1,2,3
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