(3)--固体物理03-杂化轨道理论.pdf

杂化轨道理论

思考

写出碳原子的核外电子排布图，思考为什么碳原子与

氢原子结合形成CH4，而不是CH2？

1s2s2p

C

碳原子的一个2s电子受外界影响激发到2轨道，使碳原

子具有4个未配对的电子，因此碳原子与氢原子结合

形成CH4。

杂化轨道理论

杂化轨道理论的概念

杂化轨道理论

在成键过程中，由于原子间的相互影响，同一原子中

几个能量相近的不同类型的原子轨道，可以进行线性

组合，重新分配能量和确定空间方向，组成数目相等

的新的原子轨道，这种轨道重新组合的过程称为杂化

（hybridization），杂化后形成的新轨道称为杂化

轨道。

杂化轨道理论

实例探究：说明CH分子的空间构型

4

1



122s2px2py2pz

1



222s2px2py2pz

1



322s2px2py2pz

1



422s2px2py2pz

杂化轨道理论

由于2s和2p态的能量差甚小,因此,一个2s态中的电子

易于激发到2p态中,形成的电子结构,4个未配对电子

处于一个s态和3个p态重新线性组合的状态中,每个新

的状态都含有1s/4和3p/4成分,叫做sp3杂化轨道。四

个杂化轨道在空间尽可能远离，使轨道间的排斥最小

，4个杂化轨道的伸展方向分别指向正四面体的四个

顶点。

杂化轨道理论

杂化轨道理论的要点

1.参加轨道杂化的各原子轨道能量要相近。

2.杂化轨道的能量、形状完全相同。

3.杂化前后原子轨道数目不变：参加杂化的轨道数

目等于形成的杂化轨道数目

4.杂化轨道在空间构型上都具有一定的对称性。

5.分子的构型取决于原子轨道的杂化类型。

杂化轨道理论

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