中心原子雜化軌道型別的判斷方法
高中化學選修模組《物質結構與性質》中介紹了雜化軌道理論，這一重要理論能解釋大多數分子幾何構型及價鍵結構。在使用該理論時，首先必須確定中心原子的雜化形式，在未知分子構型的情況下，判斷中心原子雜化軌道型別有時比較困難，成為教學難點。下面總結幾種高中階段判斷中心原子雜化軌道型別的方法。
一、根據分子的空間構型判斷
根據雜化軌道理論，中心原子軌道採取一定的雜化方式後，其空間構型和鍵角如下：
由此，可以根據分子的空間構型或鍵角來判斷中心原子軌道的雜化方式。
例如：學生對於一些常見的簡單分子的結構都是熟悉的，c2h2、co2為直線型分子，鍵角為 180°，推斷其 c原子的雜化軌道型別為 sp；c2h4、c6h6為平面型分子，鍵角為 120°，推斷其 c原子的雜化軌道型別為 sp2；ch4、ccl4為正四面體，鍵角109．5°，推斷其c原子的雜化軌道型別為 sp3。
還可以擴充套件到以共價鍵形成的晶體，如：已知金剛石中的碳原子、晶體矽和石英中的矽原子，都是以正四面體結構形成共價鍵的，所以也都是採用 sp3雜化；已知石墨的二維結構平面內，每個碳原子與其它三個碳原子結合，形成六元環層，鍵角為 120°，由此判斷石墨的碳原子採用 sp2雜化。
二、根據價層電子對互斥理論判斷
教材的 「拓展視野 」中介紹了價層電子對互斥理論，根據該理論能夠比較容易而準確地判斷 abm型共價分子或離子的空間構型和中心原子雜化軌道型別。中心原子的價電子對數與價電子對的幾何分布、中心原子雜化軌道型別的對應關係如下表（價電子對數＞4的，高中階段不作要求）。
運用該理論的關鍵是能準確計算出中心原子的價電子對數，其計算方法是：
1、 n＝［中心原子（a）的價電子數＋配位原子（b）提供的價電子數 ×m］÷2。
2、對於主族元素，中心原子（a）的價電子數＝最外層電子數；配位原子中鹵族原子、氫原子提供 1個價電子，氧族元素的原子按不提供電子計算；離子在計算價電子對數時，還應加上負離子的電荷數或減去正離子的電荷數。
3、中心原子孤電子對數＝n（價電子對數）－m（配位原子b數）。
4、σ鍵的電子對和孤電子對佔據，因此分子或離子的空間構型為雜化軌道構型去掉孤電子對後剩餘的形狀。
例如：指出下列分子或離子的中心原子的雜化軌道型別，並**它們的空間構型：⑴becl2、h2o ⑵so3、nh3、
⑶nh4＋、po43－。
解析：第⑴組都是 ab2型分子，becl2的價電子對數 n＝（2＋1×2）÷2＝2，be採用 sp雜化，n－m＝2－2＝0，無孤電子對，故分子呈直線型；
h2o的價電子對數 n＝（6＋1×2）÷2＝ 4，o採用 sp3雜化，n－m＝4－2＝2，有 2對孤電子對，故分子呈折線型。
第⑵組都是 ab3型分子，so3的價電子對數 n＝（6＋0×3）÷2＝3，s採用 sp2雜化，n－m＝3－3＝0，無孤電子對，故分子呈平面三角形；
nh3的價電子對數 n＝（5＋1×3）÷2＝4， n採用 sp3雜化，n－m＝4－3＝1，有 1對孤電子對，故分子呈三角錐型。
第⑶組都是 ab4型離子，nh4＋的價電子對數 n＝（5＋1×4－1）÷2＝4，n採用 sp3雜化，n－m＝4－4＝0，無孤電子對，故分子呈正四面體；
po43－的價電子對數 n＝（5＋0×3＋3）÷2＝4，p採用 sp3雜化，n－m＝4－4＝0，無孤電子對，分子呈正四面體結構。
三、根據 σ鍵數和孤電子對數逆向判斷
根據價層電子對互斥理論，中心原子價電子對數＝σ鍵數＋孤電子對數，如果我們已知 σ鍵數和孤電子對數，就可以逆向判斷出中心原子價電子對數，從而判斷出雜化方式。
解析：高中學生都能熟練書寫有機分子的結構式，根據結構式就很容易得知 σ鍵數和孤電子對數，從而判斷出雜化方式。
1號 c形成 4個 σ鍵，無孤電子對，所以有 4個價電子對，c原子為 sp3雜化，其周圍 3個 h和 1個 c呈正四面體分布；2號 c形成 3個 σ鍵，無孤電子對，所以有 3個價電子對，c原子為 sp2雜化，其周圍的 c、o、o呈正三角形分布；3號 o形成 2個 σ鍵，2個孤電子對，所以有 4個價電子對，c原子為 sp3雜化，其周圍的 c和 h呈折線形分布。
四、根據等電子原理判斷
教材的 「資料卡 」中介紹了等電子原理，即具有相同價電子數和相同原子數的分子或離子具有相同的結構特徵，這裡的結構特徵包括中心原子的雜化軌道型別、分子的空間結構等。因此，我們可以根據一些熟悉的分子的雜化軌道型別來判斷與它互為等電子體的不熟悉的分子的雜化軌道型別。
例如：指出 n2o分子的空間構型和雜化軌道型別。解析：
教材中介紹的價層電子對互斥理論是比較淺顯的，並沒有介紹 n作為配位原子應該如何計算價電子對數，在解決這樣的題目時，教師不必加深補充介紹價層電子對互斥理論，可以採用等電子原理巧解。因為 n2o與 co2互為等電子體，學生對於 co2的結構非常熟悉，直接根據直線型，判斷出 sp雜化，當然也可以計算出 co2中的 c原子的價電子對數 n＝（4＋0×2）÷2＝2，判斷出 sp雜化，直線型，所以 n2o也應為 sp雜化，直線型。
同樣，如果要判斷 cns－的空間構型和雜化軌道型別，我們大可不必研究究竟哪個原子是中心原子，哪個是配位原子，如何計算價電子對數，直接根據 cns－與 co2等電子體，來判斷 cns－為直線型，sp雜化。
五、根據結構代換判斷
有機化學中的取代反應是指有機物分子裡某些原子或原子團被其它原子或原子團所代替的反應，根據取代反應機理，發生取代後，其中心原子的結構和成鍵方式都應該不變。由此啟發，對於一些複雜的分子，我們可以將其中的某些原子團代換成原子，變成簡單熟悉的分子，根據這個分子的空間構型和雜化軌道型別，來判斷原來的分子的空間構型和雜化軌道型別。例如：
ch3－oh等醇類，都可以看作 r—代換了 h2o中的 h，因為 h2o中 o原子為 sp3雜化，所以 ch3－oh中的 o原子也為 sp3雜化。 h2n－nh2可以看作－nh2代換了 nh3中的 h，因為 nh3中 n原子為 sp3雜化，所以 h2n－nh 2中的 n原子也為 sp3雜化。課程標準和高考說明對這部分的教學和考試要求是這樣描述的：
「能根據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型」，處於認知性學習目標的第三水平。近幾年的高考題對這部分內容都有考查，但難度不大。因此，雖然這部分內容是教學難點，但並不是考試難點。
所以，教師在教學這部分內容或講解這部分習題時，不要隨意加深、加難，而要注意思維品質的培養，不同的分子可以用同一方法判斷，同樣的分子也可以用不同的方法判斷，根據學生的掌握情況靈活運用。
中心原子雜化軌道型別的判斷方法
摘要 雜化軌道理論能解釋大多數分子的幾何構型及價鍵結構。在使用該理論時，首先必須確定中心原子的雜 化形式，在未知分子構型的情況下，判斷中心原子雜化軌道型別有時比較困難，成為教學難點。本文總結幾種高 中階段判斷中心原子雜化軌道型別的方法。關鍵詞 雜化軌道理論 價層電子對互斥理論 等電子原理 文章編號 ...
雜化軌道理論簡介
s p型的三種雜化比 sp雜化軌道型別 sp2雜化軌道型別 sp3雜化軌道型別 如何判斷乙個化合物的中心原子的雜化型別？看中心原子有沒有形成雙鍵或三鍵，如果有1個三鍵，則其中有2個 鍵，用去2個p軌道，形成的是sp雜化 如果有1個雙鍵則其中有1個 鍵，形成的是sp2雜化 如果全部是單鍵，則形成的是s...
雜化軌道理論教學設計
一 教學設計背景 1 面向學生 高二學生 2 教材版本 人教版選修3 物質結構與性質 3 學科 高中化學 4 課時 1課時 5 課前準備 提前通知學生預習教材，下發學案 二 教學目標 知識與技能 認識共價分子結構的多樣性與複雜性，能用雜化軌道理論解釋分子空間構型。過程與方法 培養分析 歸納 空間想像...