1樓：軒孤雲
1.用價層電子對互斥理論來解釋判斷
首先水中的氧原子是sp3雜化。
用價層電子互斥理論來判斷的方法。水中的氧原子為中心原子有6個價電子，氫原子為配原子提供乙個電子參與與氧原子的成鍵。由於價層電子對互斥理論的計算是中心原子的價電子數與配原子成鍵提供的電子數之和除二，所以水的價層電子對互斥理論的計算是（6+2*1）/2=4，說明水的價層電子對數為4，所以水中氧原子的雜化方式為sp3雜化，所以水的電子對空間構型為正四面體型。
價層電子對數與電子對空間構型及可能形成的鍵角之間的關係如下圖所示。（該圖摘自無機化學第四版吉大武大南開大學編）
其次水中氧原子是不等性雜化。
如果乙個分子中心原子有孤對電子，則該分子的中心原子是不等性雜化。由於孤對電子對數等於價層電子對數減配體數，所以水的孤對電子對數為4-2=2，所以水中氧原子是不等性雜化。
由於水中的氧原子是sp3雜化，且它有兩對孤電子對，所以水的分子構型為v型，鍵角小於109°28′（由於孤對電子與孤對電子的排斥力＞孤對電子與成鍵電子的排斥力＞成鍵電子與成鍵電子的排斥力），其鍵角為104.5度。
分子構型和電子對空間構型的關係如下圖所示。（該圖摘自無機化學第四版吉大武大南開大學編）
2. 用雜化軌道理論來解釋。
根據雜化軌道理論，氧原子的一條2s軌道和3條2p軌道發生sp3雜化，但形成的4條sp3雜化軌道的能量不相等，為sp3不等性雜化。有兩條雜化軌道的能量較低，由兩對孤對電子對所佔據；另外兩條雜化軌道的能量較高，為單電子所佔據，這兩條雜化軌道與兩個氫原子的1s軌道形成兩個西格瑪鍵。按sp3雜化軌道的四面體空間取向，兩個氧氫鍵之間的夾角應為109°28′，實際上由於兩對孤電子對不參與成鍵，電子雲集中在氧原子周圍，對成鍵電子對所佔據的雜化軌道有排斥作用，導致氧氫鍵之間的夾角減小為104.
5°。水分子中氧原子的sp3不等性雜化與水分子的構型如下圖所示。（該圖摘自無機化學第四版吉大武大南開大學編）
1.無機化學（第四版）——吉林大學，武漢大學，南開大學校編，宋天佑，徐家寧，程功臻著[M]高等教育出版社
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