CH4分子中碳原子的轨道杂化方式是() ()-|||-A.sp^1-|||-B.sp^2-|||-C.sp^3-|||-D.sp^4

考查要点：本题主要考查学生对杂化轨道理论的理解，特别是甲烷分子中碳原子的杂化方式判断。

解题核心思路：

1. 确定中心原子的价层电子对数：包括成键电子对和孤对电子对。
2. 根据价层电子对数判断杂化类型：
   • 4对电子对（无孤对） → sp³杂化
   • 3对电子对（无孤对） → sp²杂化
   • 2对电子对（无孤对） → sp杂化
3. 结合分子结构验证：甲烷分子为正四面体型结构，对应sp³杂化。

破题关键点：

• 碳原子在甲烷中形成4个C-H σ键，需通过2s轨道和3个2p轨道杂化生成4个sp³轨道。
• 无孤对电子，因此直接根据成键数判断杂化类型。

步骤1：分析碳原子的价层电子对数

• 碳原子的价电子数为4（2s²2p²）。
• 在甲烷中，碳与4个氢原子形成单键，共用4对电子，无孤对电子。
• 总电子对数 = 成键电子对数 + 孤对电子数 = 4 + 0 = 4。

步骤2：根据电子对数判断杂化类型

• 4对电子对对应sp³杂化（2s + 3个2p轨道混合生成4个sp³轨道）。
• sp³杂化轨道呈正四面体分布，键角约为109.5°，与甲烷分子结构一致。

结论：碳原子在CH₄中采用sp³杂化，对应选项C。