《2025年同步练习册人民教育出版社高中化学选择性必修第二册人教版》

杂化轨道理论简介
1. 定义
在形成分子时，由于原子的相互影响，若干个不同类型但__________ 的原子轨道发生混杂，重新组合成一组新轨道的过程叫做__________ ，所形成的新轨道就称为_________。_________
2. 要点
（1）能量相近：参与杂化的各原子轨道能量要__________ （同一能级组或相近能级组的轨道）。
（2）数目不变：参与杂化的轨道数目等于形成的__________ 数目。
（3）排斥力最小：杂化轨道在空间取最大夹角分布，且不同的杂化轨道伸展方向不同。
3. 用杂化轨道理论解释甲烷分子的形成
在形成 $ CH_4 $ 分子时，碳原子的一个__________ 轨道和三个__________ 轨道发生混杂，形成四个能量相等的__________ 杂化轨道。四个_________________杂化轨道分别与四个 $ H $ 原子的 $ 1s $ 轨道重叠，形成四个 $ C-H \sigma $ 键，所以四个 $ C-H $ 是等同的。可表示为：

4. 杂化轨道分类
（1）等性杂化：参与杂化的各原子轨道进行成分的均匀混合。如：

杂化轨道类型与分子空间结构的关系：

（2）不等性杂化：参与杂化的各原子轨道进行成分上的不均匀混合。某个杂化轨道有孤电子对，如 $ NH_3 $ 中氮原子的 $ sp^3 $ 杂化。

答案： 1.能量相近 原子轨道的杂化 杂化轨道2.
(1)相近
(2)杂化轨道3.2s 2p $sp^3$ $sp^3$4.
(1)180° 直线形 120° 平面三角形109°28′ 正四面体形 直线形 平面三角形 正四面体形 $CO_2$、$C_2H_2$ $BF_3$ $CH_4$、$CCl_4$

【自主思考 1】用杂化轨道理论分析 $ CH_4 $ 的杂化类型和呈正四面体形的原因。

答案： [自主思考1]提示 在形成$CH_4$分子时，碳原子的一个2s轨道与三个2p轨道混杂，形成四个能量相等的$sp^3$杂化轨道，分别与四个氢原子的1s轨道重叠形成四个C—H σ键，四个σ键之间作用力相等，键角相等，分子的空间结构呈正四面体形。

1. 判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。
(1)所有原子轨道都参与杂化。( )
(2)杂化轨道与参与杂化的原子轨道的数目相同，但能量不同。( )
(3)杂化方式相同的分子，空间结构一定相同。( )
(4)并非任意两个原子轨道都能发生杂化。( )

答案： 1.答案
(1)×
(2)√
(3)×
(4)√

2. 下列有关杂化轨道理论的说法不正确的是( )。
A.杂化轨道全部参与形成化学键
B.杂化前后的轨道数不变，但轨道的形状发生了改变
C.$ sp^3 $、$ sp^2 $、$ sp $ 杂化轨道的夹角分别为 $ 109° 28' $、$ 120° $、$ 180° $
D.部分四面体形、三角锥形、$ V $ 形分子的结构可以用 $ sp^3 $ 杂化轨道解释

答案： 2.A