原子轨道杂化类型判断的思维模式探析

山东

在凸显核心素养观念的命题指导下，使得化学试题更加注重对模型认知的构建能力、性质与结构之间相互推理能力的考查。由于中学阶段的结构知识有限，使得对物质结构与性质模块的知识考查难度不大，经常涉及中心原子的杂化及空间构型判断问题上，因而教师在教学中除了注意知识深广度及难度外，更应给学生渗透解答此类问题的认知模型与思维模型。

1.依据微粒的空间构型

杂化轨道类型杂化轨道空间构型键角sp直线形180°sp2平面三角形120°sp3正四面体109.5°

由此还可以扩展到以共价键形成的晶体或特殊结构单元。如金刚石中的碳原子、晶体硅和石英中的硅原子，都是以正四面体形式与周围4个原子形成共价键的，故碳、硅原子采用sp3杂化；石墨的二维结构平面内，每个碳原子与其他三个碳原子结合形成平面六元环层，键角为120°，碳原子采用sp2杂化。

【例1】(1)(2018·全国卷Ⅱ·改编)固体三氧化硫中存在如图(a)所示的三聚分子，该分子中S原子的杂化轨道类型为________。

图(a)

(2)(2016·全国卷Ⅰ·改编)Ge单晶具有金刚石型结构，其中Ge原子的杂化方式为________，微粒之间存在的作用力是____________________。

【答案】(1)sp3(2)sp3共价键

【解析】(1)根据图(a)可以得出固体三氧化硫中存在SO4原子团，为四面体构型，因此硫原子的杂化轨道类型为sp3。(2)Ge单晶具有金刚石型结构，故锗原子与金刚石中的碳原子杂化方式相同，即为sp3，微粒之间存在的作用力是共价键。

2.运用价层电子对互斥理论

中心原子价电子对数价电子对几何分布中……