分子或离子的中心原子杂化轨道类型判断方法

蓝青+金东升

【关键词】 化学教学；分子；离子；杂化轨道类型；判断方法

【中图分类号】 G633.8 【文献标识码】 A

【文章编号】 1004—0463（2015） 06—0121—01

普通高中课程标准实验教科书化学选修3《物质结构与性质》（人民教育出版社）第二章中编排有分子的立体构型的主题内容，其中，分子或离子的空间构型与中心原子的杂化轨道类型的判断专业理论性很强，教师难以吃透教材，导致学生难以理解其相互关系，不会灵活应用所介绍的方法。本文结合教学实践，介绍一些判断方法。

一、ABn型分子或离子的中心原子杂化轨道类型判断方法

判断分子或离子的中心原子的杂化轨道类型的思路：根据用价层电子对互斥理论（VSEPR theory）→确定分子或离子的中心原子的价层电子对数（包括σ键电子对数和中心原子上的孤电子对数）VSEPR模型→分子或离子的立体构型→中心原子的杂化轨道类型。

中心原子上的孤电子对数=1/2（a-xb）

式中a为中心原子的价电子数，x为与中心原子结合的原子数，b为与中心原子结合的原子最多能接受的电子数。

二、多元化合物分子或离子的中心原子杂化类型判断方法

要确定中心原子的价层电子对数，难点是确定中心原子的孤电子对数，关键是要明确哪些原子或原子团直接与中心原子相连，直接与中心原子相连的原子或原子团最多能接受的电子数是多少？如，HCHO分子中直接与中心原子相连的原子是2个H和1个O原子，HNO3分子中直接与中心原子相连的原子或原子团是2个O和1个—OH（H原子不直接与中心原子相连），所以，HCHO分子中，中心原子C原子形成3个σ键，中心原子上的孤电子对数为：1/2（4-2×1-1×2）=0，中心原子的价层电子对数为3，中心原子C的杂化轨道类型是sp2；HNO3分子中，中心原子N原子形成3个σ键，与中心原子相连的—OH最多接受的电子数为1，中心原子上的孤电子对数为：1/2（5-2×2-1×1）=0，中心原子的价层电子对数为3，中心原子C的杂化轨道类型是sp2。

中心原子轨道杂化类型的判断

三、判断有机物分子中碳原子的轨道杂化类型判断方法

有机物分子中碳原子杂化类型判断可以省略计算，按以下规律确定：饱和碳原子是sp3杂化；碳碳双键的碳原子及苯环中碳原子是sp2杂化；碳碳三键中碳原子及碳氮三键中碳原子是sp杂化。编辑：张 昀