第2章 微专题2 杂化轨道理论、价层电子对互斥理论与分子立体结构的关系（Word教参）-【优化指导】2022-2023学年新教材高中化学选择性必修2（鲁科版2019）

微专题2　杂化轨道理论、价层电子对互斥理论与 分子立体结构的关系 1．杂化轨道类型与分子立体结构 杂化轨道理论 杂化类型 杂化轨道数目 杂化轨道间夹角 分子的立体构型 实例 sp 2 180° 直线形 BeCl2 sp2 3 120° 平面三角形 BF3 sp3 4 109°28′ 四面体形 CH4 2.价层电子对互斥理论判断共价分子结构的一般规则 中心原子的价层电子对数与分子的立体结构有密切联系，对ABm型化合物，A的价层电子对数：n＝。 一般来讲，价电子数即为最外层电子数，但B为卤素、氢原子时，提供1个价电子；若为氧原子、硫原子时，则不提供电子；若有成单电子时，则看成电子对。如果价层电子对中有未成键的孤电子对，则分子立体结构发生相应的变化，用价层电子对理论解释。 价层电子对互斥理论 价层电子对数 成键电子对数 孤电子对数 VSEPR模型 分子的立体构型 实例 2 2 0 直线形 直线形 BeCl2 3 3 0 平面三 角形 平面三角形 BF3 2 1 V形 SnBr2 4 4 0 四面体形 正四面体形 CH4 3 1 三角锥形 NH3 2 2 V形 H2O 下列分子中，各分子的空间构型、中心原子的杂化方式以及孤电子对数均正确的是(　　) 选项 分子 空间构型 杂化方式 孤电子对数 A NH3 平面三角形 sp3杂化 N含有一对孤电子对 B CCl4 正四面体 sp3杂化 C不含有孤电子对 C H2O V形 sp2杂化 O含有两对孤电子对 D CO 三角锥形 sp3杂化 C含有一对孤电子对 解析　NH3中心原子的价层电子对数＝3＋(5－3×1)＝4，杂化方式为sp3，含有一对孤电子对，分子的立体构型为三角锥形， A错误；CCl4中心原子的价层电子对数＝4＋(4－4×1)＝4，杂化方式为sp3，没有孤电子对，分子的立体构型为正四面体， B正确；H2O中心原子的价层电子对数＝2＋(6－2×1)＝4，杂化方式为sp3，含有两对孤电子对，分子的立体构型为V形， C错误；CO中心原子的价层电子对数＝3＋(4＋2－3×2)＝3，杂化方式为sp2，没有孤电子对，分子的立体构型为平面三角形， D错误。 答案　B 1．下列关于价层电子对互斥理论及杂化轨道理论的叙述不正确的是(　　) A．价层电子对互斥理论将分子分成两类：中心原子有孤电子对的和无孤电子对的 B．价层电子对互斥理论既适用于单质分子，也适用于化合物分子 C．sp3杂化轨道是由同一个原子中能量相近的s轨道和p轨道通过杂化形成的一组能量相近的新轨道 D．AB2型共价化合物的中心原子A采取的杂化方式可能不同 B　[在VSEPR理论中，将分子分成了中心原子含孤电子对与不含孤电子对两种情况，显然分子的VSEPR模型与立体构型可能相同(不含孤电子对的情况下)，也可能不同(含孤电子对的情况下)，A项正确；VSEPR模型的研究对象仅限于化合物分子，不适用于单质分子，B项错误；AB2型共价化合物由于其中心原子具有的孤电子对数和σ键电子对数可能不同，则其采取的杂化方式也可能不同，D项正确。] 2．下列模型分别表示C2H2、S8、SF6的结构，下列说法正确的是(　　) A．32 g S8分子中含有0.125 mol σ键 B．SF6是由非极性键构成的分子 C．1 mol C2H4分子中有5 mol σ键和1 mol π键 D．C2H2分子中不含非极性键 C　[1 mol S8分子中含有8 mol σ键，因此32 g S8分子中所含σ键为×8＝1 mol，A项错误；根据SF6的结构模型可知，SF6是由S—F极性键构成的，B项错误；成键原子之间最多形成1个σ键，双键中有1个π键，因此1 mol乙烯中含有5 mol σ键和1 mol π键，C项正确；C2H2分子中所含的碳碳三键是非极性键，D项错误。] 3．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，结构简式如图所示，其毒副作用低于顺铂。下列说法正确的是(　　) 碳铂 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sp2 C．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∶1 D．1 mol 1,1－环丁二羧酸含有σ键的数目为12NA C　[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sp