高中化学第二章微型专题三分子离子立体构型与杂化轨道类型的判断教案新人教版选修

微型专题(三)分子(离子)立体构型与杂化轨道类型的判断[核心素养发展目标]1.能利用价层电子对互斥理论和杂化轨道理论判断和解释分子或离子的立体构型。2.能利用共价键类型及杂化轨道理论判断中心原子的杂化类型。一、杂化轨道类型的判断例1下列分子中的中心原子杂化轨道的类型相同的是()A．BeCl2与BF3B．CO2与SO2C．CCl4与NH3D．C2H2与C2H4【考点】杂化轨道理论的应用【题点】中心原子杂化类型的判断答案C解析BeCl2分子、BF3分子中杂化轨道数分别为2、3，中心原子杂化轨道类型分别为sp、sp2；CO2分子中杂化轨道数为2，SO2分子中杂化轨道数为3，中心原子杂化轨道类型分别为sp、sp2；C项中中心原子杂化轨道类型均为sp3；D项中中心原子杂化轨道类型分别为sp、sp2。方法点拨含双键或三键的分子的中心原子的杂化轨道类型还可以根据π键数目判断，如1个CO2、C2H2、C2H4分子中π键数目分别为2、2、1，碳原子杂化轨道类型分别为sp、sp、sp2。相关链接杂化轨道类型判断方法小结(1)由杂化轨道数目判断杂化轨道数＝中心原子孤电子对数＋中心原子结合的原子数。即：杂化轨道数234杂化轨道类型spsp2sp3(2)根据杂化轨道的空间分布判断中心原子杂化轨道类型：①若杂化轨道在空间的分布为正四面体形或三角锥形，则分子的中心原子采取sp3杂化；②若杂化轨道在空间的分布为平面三角形，则分子的中心原子采取sp2杂化；③若杂化轨道在空间的分布为直线形，则分子的中心原子采取sp杂化。(3)根据杂化轨道之间的夹角判断中心原子杂化轨道类型：若杂化轨道之间的夹角为109°28′，则分子的中心原子采取sp3杂化；若杂化轨道之间的夹角为120°，则分子的中心原子采取sp2杂化；若杂化轨道之间的夹角为180°，则分子的中心原子采取sp杂化。变式1下列分子的立体构型可用sp2杂化轨道来解释的是()①BF3②CH2CH2③④CH≡CH⑤NH3⑥CH4A．①②③B．①⑤⑥C．②③④D．③⑤⑥【考点】杂化轨道理论的应用【题点】中心原子杂化类型的判断答案A解析sp2杂化轨道形成夹角为120°的平面三角形，①BF3为平面三角形且B—F键夹角为120°；②C2H4中碳原子以sp2杂化，且未杂化的2p轨道形成π键；③同②相似；④乙炔中的碳原子为sp杂化；⑤NH3中的氮原子为sp3杂化；⑥CH4中的碳原子为sp3杂化。二、分子(离子)立体构型的判断例2下列各组分子的立体构型相同的是()A．SnCl2、BeCl2B．BF3、NH3C．CCl4、SiF4D．CS2、OF2【考点】分子立体构型的判断【题点】分子立体构型的判断答案C解析通过分子的价层电子对数、孤电子对数确定分子的立体构型，其中A、D项中分子的具体情况如下表：σ键电子对数中心原子上的孤电子对数价层电子对数立体构型SnCl22eq\f(1,2)(4－2×1)＝13V形BeCl22eq\f(1,2)(2－2×1)＝02直线形CS22eq\f(1,2)(4－2×2)＝02直线形OF22eq\f(1,2)(6－2×1)＝24V形B项中BF3、NH3的立体构型分别为平面三角形、三角锥形；C项中，CCl4与SiF4的立体构型均为正四面体形。方法规律判断分子或离子的立体构型时，要能够正确计算价层电子对数：一是直接根据中心原子的价电子成键情况分析；二是运用计算式推导出价层电子对数。变式2下列分子或离子中，价层电子对互斥模型为正四面体形且分子或离子的立体构型为V形的是()A．NHeq\o\al(＋,4)B．PH3C．H3O＋D．OF2【考点】分子立体构型的判断【题点】分子立体构型的判断答案D解析价层电子对互斥模型为正四面体形，且分子或离子的立体构型为V形的只有3个原子构成的分子或离子，OF2符合。A选项NHeq\o\al(＋,4)是三角锥形的NH3结合了一个H＋，呈正四面体形，B项中PH3为三角锥形，C中H3O＋是V形的H2O结合了一个H＋，呈三角锥形。1．(2018·南昌二中月考)下列分子或离子的中心原子采用sp3杂化的是()①NF3②C2H4③C6H6④C2H2⑤NHeq\o\al(＋,4)A．①②④B．①⑤C．②③D．③⑤【考点】杂化轨道理论的应用【题点】中心原子杂化类型的判断答案B解析①NF3分子中N原子采取sp3杂化；②C2H4分子中C原子采取sp2杂化；③C6H6分子中C原子采取sp2杂化；④C2H2分子中C原子采取sp杂化；⑤NHeq\o\al(＋,4)中N原子采取sp3杂化。2．下列分子或离子中，VSEPR模型与粒子的立体构型一致的是()A．SO2B．HCHOC．NCl3D．H3O＋【考点】价层电子对理论及应用【题点】价层电子对理论的应用答案B解析当中心原子没有孤电子对时，VSEPR模型与分子的立体构型就是一致的，SO2、NCl3、H3O＋的中心原子均有孤电子对，A、C、D项错误。3．下列说法正确的是()A．CH2Cl2分子的立体构型为正四面体形B．H2O分子中氧原子的杂化轨道类型为sp2，分子的立体构型为V形C．CO2分子中碳原子的杂化轨道类型为sp，分子的立体构型为直线形D．SOeq\o\al(2－,3)的立体构型为平面三角形【考点】杂化轨道理论的应用【题点】杂化轨道理论的综合应用答案C解析CH4中4个共价键完全相同，为正四面体形，CH2Cl2分子的4个共价键不完全相同，所以分子的立体构型不是正四面体形，A错误；H2O分子中O原子的价层电子对数＝2＋eq\f(1,2)×(6－1×2)＝4，为sp3杂化，含有2对孤电子对，分子的立体构型为V形，B错误；CO2中C原子的价层电子对数＝2＋eq\f(1,2)×(4－2×2)＝2，为sp杂化，分子的立体构型为直线形，C正确；SOeq\o\al(2－,3)中S原子的价层电子对数＝3＋eq\f(1,2)×(6＋2－3×2)＝4，为sp3杂化，含1对孤电子对，分子的立体构型为三角锥形，D错误。4．(2018·绵阳中学高二月考)下列分子中，中心原子杂化类型相同，分子的立体构型也相同的是()A．BeCl2、CO2B．H2O、SO2C．SO2、CH4D．NF3、CH2O【考点】杂化轨道理论的应用【题点】利用杂化轨道理论判断立体构型答案A解析根据价层电子对互斥理论可知，H2O中O原子的孤电子对数＝eq\f(6－2×1,2)＝2，σ键电子对数为2，采取sp3杂化，故H2O为V形结构，SO2中S原子的孤电子对数＝eq\f(6－2×2,2)＝1，σ键电子对数为2，采取sp2杂化，故SO2为V形结构，B项不符合题意；同样分析可知，BeCl2中Be原子采取sp杂化，BeCl2是直线形结构，CO2中C原子采取sp杂化，CO2是直线形结构，A项符合题意；SO2中S原子采取sp2杂化，SO2是V形结构，CH4中C原子采取sp3杂化，CH4是正四面体形结构，C项不符合题意；NF3中N原子采取sp3杂化，NF3是三角锥形结构，CH2O中C原子采取sp2杂化，CH2O是平面三角形结构，D项不符合题意。5．(2018·淄博高二检测)下列说法中正确的是()A．PCl3分子是三角锥形，这是因为磷原子是sp2杂化的结果B．sp3杂化轨道是由任意的1个s轨道和3个p轨道混合形成的4个sp3杂化轨道C．中心原子采取sp3杂化的分子，其立体构型可能是四面体形或三角锥形或V形D．AB3型的分子立体构型必为平面三角形【考点】杂化轨道理论的应用【题点】杂化轨道理论的综合应用答案C解析PCl3分子中中心磷原子的价电子对数＝σ键电子对数＋孤电子对数＝3＋eq\f(5－3×1,2)＝4，因此PCl3分子中磷原子为sp3杂化，故选项A错误；sp3杂化轨道是原子最外电子层上的s轨道和3个p轨道“混合”起来，形成能量相等、成分相同的4个轨道，故选项B错误；一般中心原子采取sp3杂化的分子所得到的立体构型为四面体形，如甲烷分子，但如果有杂化轨道被中心原子上的孤电子对占据，则构型发生变化，如NH3、PCl3分子是三角锥形，H2O分子是V形，故选项D错误，C项正确。6．(2018·呼和浩特校级期末)下列说法正确的是()①CS2为V形分子②ClOeq\o\al(－,3)的立体构型为平面三角形③SF6中有6对完全相同的成键电子对④SiF4和SOeq\o\al(2－,3)的中心原子均采取sp3杂化A．①②B．②③C．③④D．①④【考点】分子立体构型的综合考查【题点】杂化轨道理论的综合应用答案C解析①CS2和CO2的分子构型相同，为直线形分子，错误；②ClOeq\o\al(－,3)中Cl的价层电子对数＝3＋eq\f(1,2)×(7＋1－2×3)＝4，含有1对孤电子对，则ClOeq\o\al(－,3)的立体构型为三角锥形，错误；③SF6中含有6个S—F键，每个S—F键含有1对成键电子对，则SF6分子中有6对完全相同的成键电子对，正确；④SiF4中Si的价层电子对数＝4＋eq\f(1,2)×(4－1×4)＝4，SOeq\o\al(2－,3)中S的价层电子对数＝3＋eq\f(1,2)×(6＋2－2×3)＝4，则SiF4和SOeq\o\al(2－,3)的中心原子均采取sp3杂化，正确。7．(2018·福州月考)(1)利用VSEPR模型推断分子或离子的立体构型。POeq\o\al(3－,4)：__________；CS2：__________；BCl3：___________。(2)有两种活泼性反应中间体粒子(带电荷)，它们的粒子中均含有1个碳原子和3个氢原子。请依据下面给出的这两种粒子的球棍模型，写出相应的化学式并判断碳原子的杂化方式。____________、____________。____________、____________。(3)BF3和NF3都是四原子分子，BF3的中心原子是____________________________________(填元素符号，下同)，NF3的中心原子是________；BF3分子的立体构型是平面三角形而NF3分子的立体构型是三角锥形，其原因是________________________________________。答案(1)正四面体形直线形平面三角形(2)CHeq\o\al(＋,3)sp2杂化CHeq\o\al(－,3)sp3杂化(3)BNBF3分子中B原子的3个价电子都与F原子形成共价键，而NF3分子中N原子的3个价电子与F原子形成共价键，还有一对未成键的孤电子对，占据了N原子周围的空间，参与相互排斥，形成三角锥形结构解析(1)POeq\o\al(3－,4)属于AB4型，成键电子对数是4，孤电子对数为0，呈正四面体形；CS2属于AB2型，成键电子对数是2，孤电子对数为0，呈直线形；BCl3属于AB3型，成键电子对数是3，孤电子对数为0，呈平面三角形。(2)对于AB3型分子，若中心原子无孤电子对，呈平面三角形；若有一对孤电子对，则呈三角锥形，所以题中两种模型表示的化学式及碳原子的杂化方式分别是CHeq\o\al(＋,3)、sp2杂化，CHeq\o\al(－,3)、sp3杂化。8．(2018·太原五中高二月考)硼砂是含结晶水的四硼酸钠。以硼砂为原料，可以得到BF3、BN和硼酸等重要化合物，请根据下列信息回答有关问题：(1)硼砂中阴离子Xm－(含B、O、H三种元素)的球棍模型如图1所示，则在Xm－中，2号硼原子的杂化类型为________；4号硼原子参与形成的化学键有________；m＝________(填数字)。(2)BN中B的化合价为__________，请解释原因：_______________________________。(3)BF3和过量NaF作用可生成NaBF4，BFeq\o\al(－,4)的立体构型为____________；NaBF4的电子式为________。(4)硼酸[B(OH)3]结构如图2所示，分子中一个B原子与3个羟基相连，硼酸为一元弱酸，与过量NaOH反应生成[B(OH)4]－，请用化学键有关知识分析[B(OH)4]－的形成原因：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。【考点】分子结构与性质的综合考查【题点】分子结构与性质的综合考查答案(1)sp2共价键、配位键2(2)＋3N的电负性大于B的电负性(3)正四面体形(4)B(OH)3中的B原子提供空轨道，OH－中的O原子提供孤电子对，形成配位键，从而形成[B(OH)4]－解析(1)根据图示可知，2号B原子的价层电子对数为3，且无孤电子对，故采取sp2杂化；4号B原子与3、5、6号O原子间形成p­pσ键，与4号B原子相连的另一个O原子提供孤电子对，4号B原子提供空轨道，二者间形成配位键；根据图示可知，该阴离子的化学式为[H4B4O9]m－，其中H显＋1价，B显＋3价、O显－2价，所以m＝2。(2)由于电负性：N>B，所以BN中B显＋3价，BFeq\o\al(－,4)的立体构型为正四面体形；NaBF4的电子式为。(4)B(OH)3中的B原子可提供空轨道，OH－中的O原子可提供孤电子对，从而形成配位键，形成[B(OH)4]－。题组一价层电子对互斥理论及应用1．下列物质的中心原子，带有一对孤电子对的是()A．H2OB．BeCl2C．CH4D．PCl3【考点】价层电子对互斥理论及应用【题点】价层电子对数目的计算与判断答案D解析方法1：选项中四种物质的电子式依次为。H2O有2对孤电子对，BeCl2和CH4没有孤电子对，PCl3有1对孤电子对。方法2：将选项中各物质的未知数据代入公式：中心原子上的孤电子对数＝eq\f(1,2)×(a－xb)，经计算知，选项中原子上的孤电子对数依次为2、0、0、1。2．下列有关价层电子对互斥理论的描述正确的是()A．价层电子对就是σ键电子对B．孤电子对数由分子式来确定C．分子的立体构型是价层电子对互斥的结果D．孤电子对数等于π键数【考点】价层电子对互斥理论及应用【题点】价层电子对互斥理论的应用答案C解析价层电子对数是σ键电子对数与孤电子对数之和，孤电子对数是指没有成键的价电子对数，其与中心原子价层电子总数、与中心原子结合的原子最多能接受的电子数及与中心原子结合的原子数有关，A、B、D项错误。3．下列有关描述正确的是()A．NOeq\o\al(－,3)为V形分子B．ClOeq\o\al(－,3)的立体构型为平面三角形C．NOeq\o\al(－,3)的VSEPR模型、立体构型均为平面三角形D．ClOeq\o\al(－,3)的VSEPR模型、立体构型相同【考点】价层电子对互斥理论及应用【题点】价层电子对互斥理论的应用答案C解析NOeq\o\al(－,3)中N原子的价层电子对数＝3＋eq\f(1,2)×(5－2×3＋1)＝3，没有孤电子对，故A项错误，C项正确；ClOeq\o\al(－,3)中氯原子的价层电子对数＝3＋eq\f(1,2)×(7－3×2＋1)＝4，有1对孤电子对，VSEPR模型为四面体形而立体构型为三角锥形，B、D项错误。4．根据VSEPR模型判断下列各组分子或离子结构相同的是()A．SO2和CO2B．BF3和NH3C．PH3和H2SD．CCl4和NHeq\o\al(＋,4)【考点】价层电子对互斥理论及应用【题点】价层电子对互斥理论的应用答案D解析A项中，SO2分子中S有一对孤电子对，而CO2分子中没有孤电子对，因此SO2为V形而CO2为直线形；B项中，BF3中B无孤电子对，而NH3中有一对孤电子对，因此其立体构型分别为平面三角形和三角锥形；C项中，其立体构型分别为三角锥形和V形；D项中，中心原子的成键情况相同，故分子结构也相同，均为正四面体形。5．若ABn的中心原子A上没有未用于形成共价键的孤电子对，根据价层电子对互斥理论，下列说法正确的是()A．若n＝2，则分子的立体构型为V形B．若n＝3，则分子的立体构型为三角锥形C．若n＝4，则分子的立体构型为正四面体形D．以上说法都不正确【考点】价层电子对互斥理论及应用【题点】价层电子对互斥理论的应用答案C解析若中心原子A上没有未用于成键的孤电子对，则A上的价层电子对＝σ键电子对数＝B的个数，故当n＝2时，分子的立体构型为直线形；当n＝3时，分子的立体构型为平面三角形；当n＝4时，分子的立体构型为正四面体形。题组二杂化轨道理论及应用6．下列关于杂化轨道的叙述正确的是()A．杂化轨道可用于形成σ键，也可用于形成π键B．杂化轨道可用来容纳未参与成键的孤电子对C．NH3中N原子的sp3杂化轨道是由N原子的3个p轨道与H原子的1个s轨道杂化而成的D．在乙烯分子中1个碳原子的3个sp2杂化轨道与3个氢原子的s轨道重叠形成3个C—Hσ键【考点】杂化轨道理论【题点】杂化轨道理论的理解答案B解析杂化轨道只用于形成σ键或用来容纳未参与成键的孤电子对，不能用来形成π键，故B正确，A不正确；NH3中N原子的sp3杂化轨道是由N原子的1个s轨道和3个p轨道杂化而成的，C不正确；在乙烯分子中，1个碳原子的3个sp2杂化轨道中的2个sp2杂化轨道与2个氢原子的s轨道重叠形成2个C—Hσ键，剩下的1个sp2杂化轨道与另一个碳原子的sp2杂化轨道重叠形成1个C—Cσ键，D不正确。7．下列分子所含原子中，既有sp3杂化，又有sp2杂化的是()A．乙醛B．丙烯腈C．甲醛D．丙炔【考点】杂化轨道理论的应用【题点】中心原子杂化类型的判断答案A解析乙醛中甲基的碳原子采取sp3杂化，醛基中的碳原子采取sp2杂化；丙烯腈中碳碳双键的两个碳原子均采取sp2杂化，另一个碳原子采取sp杂化；甲醛中碳原子采取sp2杂化；丙炔中甲基的碳原子采取sp3杂化，碳碳三键中两个碳原子均采取sp杂化。8．甲烷分子(CH4)失去一个H＋，形成甲基阴离子(CHeq\o\al(－,3))，在这个过程中，下列描述不合理的是()A．碳原子的杂化类型发生了改变B．微粒的形状发生了改变C．微粒的稳定性发生了改变D．微粒中的键角发生了改变【考点】杂化轨道理论的应用【题点】利用杂化轨道理论解释分子的立体构型答案A解析CH4为正四面体结构，而CHeq\o\al(－,3)为三角锥形结构，形状、键角、稳定性均发生改变，但杂化类型不变，仍是sp3杂化。9．下列微粒中中心原子的杂化方式和微粒的立体构型均正确的是()A．C2H4：sp、平面形B．SOeq\o\al(2－,4)：sp3、三角锥形C．ClOeq\o\al(－,2)：sp2、V形D．NOeq\o\al(－,3)：sp2、平面三角形【考点】杂化轨道理论的应用【题点】杂化轨道理论的综合应用答案D解析乙烯的结构式为，每个碳原子价层电子对个数是3且不含孤电子对，所以C原子采用sp2杂化，为平面形结构；SOeq\o\al(2－,4)中，中心原子的价层电子对数为4，孤电子对数为0，采取sp3杂化，为正四面体形；ClOeq\o\al(－,2)中价层电子对数＝2＋2＝4，所以中心原子原子轨道为sp3杂化，该离子中含有两个孤电子对，所以其立体构型为V形；NOeq\o\al(－,3)中价层电子对数＝3＋0＝3，杂化轨道数为3，孤电子对数为0，所以其立体构型为平面三角形。题组三分子结构的综合分析10．(2018·合肥一中校级月考)已知某XY2分子属于V形分子，下列说法正确的是()A．X原子一定是sp2杂化B．X原子一定是sp3杂化C．X原子上一定存在孤电子对D．VSEPR模型一定是平面三角形【考点】分子结构的综合考查【题点】分子结构的综合考查答案C解析若X原子无孤电子对，则它一定是直线形分子，若X有一对孤电子对或两对孤电子对，则XY2一定为V形分子，此种情况下X的原子轨道可能为sp2杂化，也可能是sp3杂化，A、B项错误，C项正确；若X有两对孤电子对，则该分子的VSEPR模型为四面体形，D项错误。11．下列说法正确的是()B．CO和N2的原子总数、价电子总数均相等，故二者的性质完全相同C．COCl2分子中所有原子的最外层都不满足8电子稳定结构【考点】分子结构的综合考查【题点】分子结构的综合考查答案D解析双键两端的C原子均采取sp2杂化，甲基中的C原子采取sp3杂化，该有机物分子中含有8个σ键和1个π键，A项错误；CO和N2互为等电子体，某些性质相似，B项错误；COCl2的结构为，由此可知，分子中所有原子的最外层均满足8电子稳定结构，C项错误；由CH4的立体构型可判断[ZnCl4]2－的立体构型为正四面体形，D项正确。12．(2018·天津高二期中)顺铂[Pt(NH3)2Cl2]是1969年发现的第一种具有抗癌活性的金属配合物；碳铂是1,1­环丁二羧酸二氨合铂(Ⅱ)的简称，属于第二代铂族抗癌药物，结构如图所示，其毒副作用低于顺铂。下列说法正确的是()A．碳铂中所有碳原子在同一平面上B．顺铂分子中氮原子的杂化方式是sp2C．碳铂分子中sp3杂化的碳原子与sp2杂化的碳原子数目之比为2∶1D．1mol1,1­环丁二羧酸含有σ键的数目为12NA【考点】分子结构的综合考查【题点】分子结构的综合考查答案C解析根据碳铂的结构简式可知，有sp3杂化的碳原子，属于四面体结构，因此所有碳原子不可能在同一平面上，A错误；顺铂分子中N有3个σ键，一个配位键，因此杂化类型为sp3杂化，B错误；碳铂分子中sp3杂化的碳原子有4个，sp2杂化的碳原子有2个，即数目之比为2∶1，C正确；由题中信息可知，1,1­环丁二羧酸的结构简式为，补全碳环上的氢原子，可得1mol此有机物含有σ键的数目为18NA，D错误。13．如图是甲醛分子的模型，根据该图和所学化学知识回答下列问题：(1)甲醛分子中碳原子的杂化方式是________，作出该判断的主要理由是____________。(2)下列是对甲醛分子中碳氧键的判断，其中正确的是__________(填序号)。①单键②双键③σ键④π键⑤σ键和π键(3)甲醛分子中C—H键与C—H键间的夹角________(填“＝”“>”或“<”)120°，出现该现象的主要原因是__________________________________________________________。【考点】杂化轨道理论的应用【题点】杂化轨道理论的综合应用答案(1)sp2杂化甲醛分子的立体构型为平面三角形(2)②⑤(3)<碳氧双键中存在π键，它对C—H键的排斥作用较强解析(1)原子的杂化轨道类型不同，分子的立体构型也不同。由图可知，甲醛分子为平面三角形，所以甲醛分子中的碳原子采取sp2杂化。(2)醛类分子中都含有C=O键，所以甲醛分子中的碳氧键是双键。一般来说，双键是σ键和π键的组合。(3)由于碳氧双键中存在π键，它对C—H键的排斥作用较强，所以甲醛分子中C—H键与C—H键间的夹角小于120°。14．氯吡苯脲是一种常用的膨大剂，其结构简式为，它是经国家批准使用的植物生长调节剂。(1)氯元素基态原子核外电子的未成对电子数为__________。(2)氯吡苯脲晶体中，氮原子的杂化轨道类型为_________________________________，羰基碳原子的杂化轨道类型为__________。(3)查文献可知，可用2­氯­4­氨基吡啶与异氰酸苯酯反应，生成氯吡苯脲，其反应方程式为，反应过程中，每生成1mol氯吡苯脲，断裂________个σ键，断裂______个π键。(4)膨大剂能在动物体内代谢，其产物较为复杂，其中有H2O、NH3、CO2等。①请用共价键知识解释H2O分子比NH3分子稳定的原因：_________________________。②H2O、NH3、CO2分子的立体构型分别是__________________，中心原子的杂化类型分别是__________________________。【考点】分子结构的综合考查【题点】分子结构的综合考查答案(1)1(2)sp2、sp3sp2(3)NANA(4)①H—O键的键能大于H—N键的键能②V形、三角锥形、直线形sp3、sp3、sp解析根据构造原理可知，氯元素基态原子核外电子排布式是1s22s22p63s23p5，所以未成对电子数为1。(2)根据氯吡苯脲的结构简式可知，有2个氮原子均形成3个单键，孤电子对数为1，属于sp3杂化；剩余1个氮原子形成1个双键和1个单键，孤电子对数为1，是sp2杂化；羰基碳原子形成2个单键和1个双键，为sp2杂化。(3)由于σ键比π键更稳定，根据反应方程式可以看出，断裂的化学键为异氰酸苯酯分子中的N=C键中的π键和2­氯­4­氨基吡啶分子中的N—H键。(4)①O、N属于同周期元素，O的原子半径小于N，H—O键的键能大于H—N键的键能，所以H2O分子比NH3分子稳定。②H2O分子中O原子的价层电子对数＝2＋eq\f(6