杂化轨道理论,起因是价键理论无法解释CH4中的4个C-H键都是等价这个事实,以及H2O键角是110度,而同系的H2S的键角只有90度等事实。C原子的价电子的基态是2s2sp2,这样最多可以形成2个共价键,但CH4中的碳有4个共价键。于是引入电子激发的概念,得到激发态的电子构型是2s1sp3,但是尽管如此可以解释碳的4个键,无法解释4个C-H都等价的问题,因为显然s轨道和p轨道形成的C-H键的键长和键角是不同的;于是进一步引入杂化的概念:1个s轨道和3个p轨道组合形成4个等价的sp3杂化轨道(杂化前后轨道的总数不变),量子计算表明杂化后的轨道的成键能力强于未杂化的轨道。这就是杂化轨道理论的起源。 你可以去youku或者百度去搜索,然后看相应的文章和视频,会大有帮助的。
据我所知,高中化学不要求掌握杂化轨道理论。以目前高中教材所教授的内容,要想完全理解杂化轨道理论,是根本不可能的。杂化轨道理论是一套相对独立的高等理论体系,其内容亦并非三言两语可以说清,此外,该理论与高中教材几乎不相通,高中所讲的双键、三键等概念在杂化轨道理论中是完全没有意义的。为了你的高考,建议你不要去研究。实在有兴趣,可以参阅大学化学的教材。