第2章 第2节 1、分子结构的测定、多样的分子空间结构、价层电子对互斥模型-【重难点手册】2024-2025学年高中化学选择性必修2(人教版2019)

参考答案与提示么线 的形式存在而不以P的形式存在，C正确：断键吸收 小。(2)1：2：1：1：312。 (3)12:a。 能量，若C(g)的相对能量为0，则C1(g)的相对能量 (4)414kJ·mol-1. 为十121kJ·mol,D错误.] [(1)F,CI的非金属性强，但F一F键的键能小，C1一CI 2.A[1个Ss分子中含有8个g键，32g即0.125ml 键的键能大，所以非金属性强的卤素单质分子中的化 Ss分子中含有1mol。键，A错误：SFa的空间结构为 学键不一定容易斯裂。(2)由题意可知，a是CO,b是 对称结构，正、负电荷的中心重合，为非极性分子，B正 HCN,c是CH。(3)与b键相连的O被2个S原子 确：CH的结构式为H一C=C一H,单键为c键，三键 共有，键长较长，而a键的键长较短（键有硫氧双键的 含有1个o键、2个π键，所以1 mol C.H分子中有 性质，b键是S一)σ键)。(4)根据题图可写出：C(s)+ 3molo键和2molπ键，C正确：题述分子都是由非金 2H(g一—CH(g)△H=-75kJ·mol,△H=反应 属原子通过共价键形成的，D正确。] 物的键能总和一生成物的键能总和=717k·1十 3.D[题图中阴影部分，H:S(g)→HS(ad)为HzS在 864kJ·mol3-4E(C-H)=-75kJ·mol', 催化剂表面的吸附过程，HS(ad)→2H(ad)+S(ad) EC-H)=1656k,mo上=414W·mo'.] 4 表示H:S的解离过程，解离过程有化学键的断裂，消 C培优突破练 耗能量，故A正确。S原子的半径大于O原子的半径， 1.(1)[00]+:2:1:2:4。 所以H一S键的键长大于H一O键的键长，键长越长， (2)+236kJ·mol-1:-990kJ·mol-1 键能越小，H一S键的键能较小，故B正确。HS和 [(1)由C好的电子式[：CC:]P类推O的电子式 HO中中心S原子和中心O原子均含有两个孤电子 为[OO:],0=0中有2个x键：由N的电子式 对，但由于O元素的电负性大于S元素。成键电子对 :NN:类推CO的电子式为：CO:,C=O中有 更靠近O原子，排斥作用更大，键角更大，故C正确。 1个σ键，2个π键，其中有1个共用电子对的2个电子 据题图可知，阴影部分出现H(ad).S(ad),有H一S键 都是由O原子提供的，则O原子提供4个电子。(2)由 的断裂，部分S(g)与H(g)生成HS(g),存在H一S键 题图可知，1molS)含有4 mol Si一O,1mdlS含有 的形成，故D错误。] 2molS-Si。反应1：S1(g)+2H(g)—Si(g)+ 4.A[1个(O中含有1个O=O键，因此1mol( 4HC(g)的△H1=360k·mol1×4+436k·mol 中含有2NA个π键，故A正确：CO与N结构相似， ×2一176kJ·mol1×2-431kJ·mol-1×4= 1个N中含有一个N=N键，则1个CO中含有一个 +236kJ·mol1:反应2：S(g)+O(g)-S0(g)的 C三O键，分子中σ键与π键数目之比为1：2，故B错 △H=176k·mo1×2+498k·m1-460k灯·mol 误：CN与N结构相似，1个CH一CHCN分子中含 ×4=-990kJ·mol,] 有一个C一C键和一个C=N键，因此CH=CHCN 第二节分子的空间结构 分子中含有6个。键和3个π键，6键与π键的数目之 一、分子结构的测定、多样的分子空间结构、 比为2：1，故C错误：若该反应中有4mdlN一H键断 价层电子对互斥模型 裂，即有1 mol N2 H参与反应，则生成1.5mol氨气， 【必备知识梳理】 氮气中含有N=N键，形成x键的数目是3N,故 [纠错练1]D[AsCL分子中中心原子As的价层电 D错误] 5.(1)①不一定容易。②从C1到1，键长增大，键能减 子对数为3+5一X1-4,价层电子对互斥模型为四 2 15 重雅⑤手册高中化学选择性必修2物质结构与性质尺) 面体形，含有1个孤电子对，分子的空间结构为三角锥 B不符合题意：图中B原子上的孤电子对数=3】X3 2 形，①正确：甲醛(HCHO)分子中中心原子C的价层电 =0,中心原子上无孤电子对，VSEPR模型与分子的空 子对数为3+41X号2X1=3,价层电子对互斥模 2 间结构一致，C符合题意：S芳中S原子上的孤电子 型为平面三角形，没有孤电子对，分子的空间结构为平 对数=6士2,2X3=1,中心原子上有孤电子对， 面三角形，②错误：NF分子中中心原子N的价层电 VSEPR模型与分子的空间结构不一致，D不符合题意。] 子对数为3+5一3X1=4,价层电子对互斥模型为四 2 【学业质量测评】 面体形，含有1个孤电子对，分子的空间结构为三角锥 A基础过关练 形，③错误：NH中中心原子N的价层电子对数为 L.D[X,Y,Z,M和Q五种主族元素，原子序数依次增 4十5一1与1X=4,价层电子对互斥模型为正四面体 2 大，X原子的半径最小，则X为H,短周期中M的电负 形，没有孤电子对，离子的空问结构为正四面体形， 性最小，则M为Na,基态Z原子的s能级与p能级的 ①正确。故D符合题意。] 电子数相等，则Z为O.Z与Y、Q相邻，则Y为N.Q 为S。HO可形成分子间氢键，故沸点：HO>H2S,A 【关键能力提升】 [跟踪练1]C[质谱仪可以测定分子的相对分子质 正确：O与S同主族，其化学性质相似，Na与O可形成 NaeO、NOh,故Na与S也可形成Na:S、NaeS,B正 量：红外光谱可以测定分子所含化学键及官能团：紫外 确：电负性差值越大，离子键成分的百分数越大，同主 光谱可鉴别分子是否含共轭体系或测定芳香结构：核 磁共振氢谱可以反映等效氢的种类及相对数目。综上 族元素自上面下电负性依次降低，O的电负性大于S, 则离子键成分的百分数：NaeO>NaS,C正确：NO 所述，能够测定分子结构和化学键的方法是②（红外光 谱法).] 的中心N原子的孤电子对数=5+1,3X2=0,为s即 2 [跟踪练2]C[NH的空间结构是三角锥形，HS的 杂化，则NO的空间结构为平面三角形，D错误。] 空间结构是V形，CO的空间结构是直线形。故选C。] 2.D[CH CH CHCH CH有3种等效氢原子，在核磁 [跟踪练3]A[CH:中中心原子C的价层电子对数为 CHCH 十一=4，A正确：CO中中心原子C的价层电 共振氢谱中有3个吸收峰，A错误：红外光谱图只能确 2 定有机物中所含官能团的种类，无法确定数目，B错 子对数为2+4一？X2-2,B错误：BF,中中心原子B 2 误：通过质谱法可以测定相对分子质量，C错误：红外 的价层电子对数为3+3一？X1=3,C错误：S0,中中 光谱法用于测定有机物的官能团，核磁共振氢谱法用 2 于测定有机物分子中氢原子的种类和相对数目，质谱 心原子S的价层电子对数为3+6一3X2=3,D错误.] 2 法用于测定有机物的相对分子质量，所以核磁共振氢 [跟踪练4]C[N(O方中N原子上的孤电子对数 谱、红外光谱和质谱法都可用于对有机化合物结构的 +1一2X2=1,中心原子上有孤电子对，VSEPR模型 分析.D正确.] 2 3.C[若中心原子A没有未用于成键的孤电子对，则根 与分子的空间结构不一致，A不符合题意：CO万中C1 据斥力最小的原则，当n=2时，分子的空间结构为直 原子上的孤电子对数=7十1,2X3=1,中心原子上有 2 线形：当=3时，分子的空间结构为平面三角形：当 孤电子对，VSPR模型与分子的空间结构不一致， ?=4时，分子的空间结构为正四面体形。 16 参考答案与提示么 4C[BF,分子中B原子的价层电子对数为3，VSEPR ④90，中中心原子S的价层电子对数为3+之×(6-3 模型为平面三角形，故A错误：HS分子中S原子的 ×2)=3,故为sp杂化，没有孤电子对，空间结构为平 价层电子对数是4，VSEPR模型为四面体形，弧电子对 面三角形：⑤S)中中心原子S的价层电子对数为2+ 数为2，空间结构为V形，故B错误：PCL分子中P原 子的价层电子对数是4，VSEPR模型为四面体形，孤电 ×(6-2×2)=3，故为sp杂化，有1个孤电子对. 1 子对数为1，空间结构为三角锥形，故C正确：S中S 空间结构为V形：⑥S(中中心原子S的价层电子对 原子的价层电子对数是4，VSEPR模型为正四面体形， 数为3+号×6+2-3×2)=4，故为sp杂化，有1个 孤电子对数为0，空间结构为正四面体形，故D错误。] 孤电子对，空间结构为三角锥形。则符合条件的组合 5.2:2:4:四面体形：V形。 有①0或②)④，C正确。] [O原子最外层有6个电子，F原子最外层有7个电子， 3.A[R原子最外层有5个电子，形成5个共用电子 OF:分子中，O和F之间形成共价单键，中心原子为O 对，所以RC1中R的最外层电子数为10，不满足8电 原子，与2个F原子形成。键，故。键电子对数为2，孤 子稳定结构，A错误：上、下两个顶点与中心R原子形 电子对数为号×(6一2×1)=2，价层电子对数为。键 成的键角为180°，中间为平面三角形，构成三角形的键 角为120°，顶点与平面形成的键角为90°，所以键角 电子对数与孤电子对数之和，即2+2=4，VSEPR模型 为四面体形，分子的空间结构为V形] (CRCD有90°，120,180°3种，B正确：RCL△ B综合提能练 RC1十C↑，则RC1受热后会分解生成空间结构呈 三角锥形的RC1分子，C正确：键长越短，键能越大， L,D[NCl分子的电子式为：C1:N:C:,该分子中各 键长不同，所以键能不同，D正确。] :CI: 4.D[SO芳的中心原子S形成的4个a键的键长不一 原子都满足8电子的稳定结构，A错误：P,为正四面体 样，故其空间结构不是正四面体形，A错误：AseS中 形分子，但其键角为60°，B错误：NH时为正四面体形 As的化合价为十3价，反应I的产物A()中As的 结构而非平面正方形结构，C错误：NH:分子的电子式 化合价为+3价，故该过程中As没有被氧化，B错误： 为H:N:H,有1个孤电子对，分子中，孤电子对对成 根据题给信息可知，反应I的化学方程式为2A、S+ H 键电子对的排斥作用较强，D正确。] 60.+3H,0紫外光2As0+3HS0,反应Ⅱ的化 2C[①PC1中中心原子P的价层电子对数为3+ 学方程式为AS+70.十6H,0自然光2HA0,+ 壹×(5-3X)=4,放为sp杂化，有1个孤电子对， 3H0.则反应I和Ⅱ中，参加反应的0：> 空间结构为三角锥形：②NO中中心原子N的价层电 Ⅱ，C错误：AS中As为十3价，S为-2价，在经过 子对数为3+号×6+1-3X2)=3,故为甲杂化，没 反应I后，As的化合价没有变，S变为+2价，则 1 mol As:S失电子3×4mol=12mol.在经过反应Ⅱ 有孤电子对，空间结构为平面三角形：③C(中中心 后，As变为十5价，S变为十6价，则1 nol As2 S失电 原子C的价层电子对数为3+之×(4+2-3×2)=3， 子2×2mol十3×8mol=28mol.则反应I和Ⅱ中.氧 故为s即杂化，没有孤电子对，空间结构为平面三角形： 化1 mol As:S.转移的电子数之比为3：7，D正确.] 17 重雅食手册高中化学选择性必修2物质结构与性质凡) 5.(1)HC1:V形。(2)3s3p:平面三角形 (SO相当于S0中一个氧被硫替代)中中心原子 (3)SiCL:10928'。(4)c. S的价层电子对数为4+6+2,4X2=.因此S原子 2 L由题意可推知D、E、X、Y、Z分别为C、N、Si、S、C 的杂化方式为sp杂化，C正确：S0分子中中心原子 (1)HC)中氧原子是中心原子，价层电子对数=2+ S的价层电子对数为3+6一3X2=3,S原子的杂化类 之×(6-1X1-1X1)=4,分子的空间结构为V形。 2 型为sp杂化，而三聚分子中每个S原子的价层电子对 (2)SO,中硫原子的价层电子对数为3.VSEPR模型为 数都是4，S原子的杂化类型是sp杂化，两种形式中S 平面三角形。(3)SC1,是正四面体形结构，键角为 原子的杂化轨道类型不相同，D错误] 10928。(4)CH、NH的中心原子价层电子对数均 【关键能力提升】 为4，空间结构不同的根本原因是NH分子中心原子 [跟踪练1]D[CH,NH,HO中心原子的杂化方式 上有孤电子对而CH:分子中心原子没有，空间结构与 都为p杂化，C原子没有孤电子对，N原子有1个孤 元素的非金属性强弱无关。] 电子对，O原子有2个孤电子对，A不符合题意：CO0 C培优突破练 中心原子的杂化方式为sp杂化，没有孤电子对，BF 1.(1)正四面体形：平面三角形：平面三角形。 中心原子的杂化方式为即杂化，没有孤电子对，9 (2)CH:CH5。 中心原子的杂化方式为p杂化，有1个孤电子对， (3)中心原子上的价电子都用于形成共价键：中心原子 B不符合题意：CH中心原子的杂化方式为sp杂 上有孤电子对：B:N:BH分子中B原子的3个价电子 化，没有孤电子对，S),中心原子的杂化方式为sp杂 都与H原子形成共价键，而NH分子中N原子的3个 化，有1个孤电子对，BC1中心原子的杂化方式为p 价电子与H原子形成共价键，还有1个孤电子对，占据 杂化，没有孤电子对，C不符合题意：NH,PC、NH 了N原子周围的空间，参与相互排斥，形成三角锥形。 中心原子的杂化方式都为sp杂化，且杂化轨道都能 [(1)PO是AB型，价层电子对数是4，中心原子上 容纳1个孤电子对.D符合题意.] 的孤电子对数为0，其空间结构为正四面体形。C) [跟踪练2】(1)sp:S一C一S:直线形。 和AB是AB型，价层电子对数是3，中心原子上的 孤电子对数为0，其空间结构是平面三角形。(2)两种 (2)sp:H-C一H:平面三角形。 分子均为AB型分子，中心原子无孤电子对的呈平面 三角形，有1个孤电子对的呈三角锥形，所以分别是 (3)sp:C一C一C:正四面体形 CH ,CH] CI 二、杂化轨道理论 (4)sp: S:V形。 HH 【必备知识梳理】 [(1)CS中中心C原子形成2个。键，无孤电子对，价 [纠错练门D[N的空间结构为直线形，N与CO 层电子对数为2，采取即杂化，分子空间结构为直线 互为等电子体，CO中C原子采取sp杂化，则N中 形。(2)HCHO中中心C原子形成3个a键，无孤电子 N原子的杂化方式为p杂化，A正确：HCO可看作 对，价层电子对数为3，采取sp杂化，分子空间结构为 C0,中心C原子的价层电子对数为3+4+2.3×2 2 平面三角形。(3)CC1,中中心C原子形成4个。键，无 3,因此C原子的杂化方式为p杂化，B正确：SO 孤电子对.价层电子对数为4，采取s杂化，分子空间 18重雕点手曲高中化学； 选择性必修2物质结构与性质) 第二节 分子的空间结构 重点和难点 课标要求 重点：1.应用价层电子对互斥模型预测简单分子（或离 1.宏观辨识与微观探析：根据分子（或离子）中 子)的空间结构。 心原子上的G键电子对和孤电子对数，刺断分子的 2.应用杂化轨道理论解释分子的空间结构。 空问结构。 难点：L,中心原子上的孤电子对数的计算。 2.证据推理与模型认知：构建用VSEPR模型预 2.用杂化轨道理论解释含有孤电子对的分子的空 测分子（或离子）结构的认知模型 何结构。 一、分子结构的测定、多样的分子空间结构、价层电子对互斥模型 01必备知识梳理一。 基础梳理 知识点1分子结构的测定 1.测定方法：红外光谱法 目敲黑板 2.现代仪器：红外光谱仪 红外光谱仪原理示意图 3.测定原理：分子中的原子不是固定不动的，而是处于不断 振动的状态。当一束红外线透过分子时，分子中的化学键或官能 团可发生振动吸收，不同化学键或官能团的吸收频率不同，在红 虹州阿话 外光谱图上呈现出处于不同位置的吸收峰，通过与已有谱图库比 拓考点司 对，或通过量子化学计算，可以获得分子中含有何种化学键或官 用质谱法测定分子的 能团的信息。 相对分子质量 (1)测定方法：质诺法。 例如，从如图所示的某未知物的红外光谱图上发现有O一H、 (2)现代仪器：质请仪。 C一H和C一O的振动吸收。可以初步推测该未知物中含有 (3)测定原理：用高能电 羟基。 子流等轰击样品分子，在质谱 仪中使分子失去电子变成带 100E 80 正电荷的分子离子和碎片离子 60 等粒子。由于生成的离子各 10 自具有不同的相对质量，它们 c-I 在高压电场加速后，通过狭缝进 0950'700 3000 2.00015001000850 入磁场得以分离，在记录仪上里 波数cm 现一系列峰，记录为质谱图。 88 第二章分子结构与性质密 例①如图是某分子式为CHO2的有机物的红外光谱图，则 质谱图中的纵坐标是 该有机物可能为( 相对丰度（与粒子的浓度成正 比)，横坐标是粒子的相对质 量与其电荷数之比—质荷 不对称一CH 比（四）在有机化合物的质 A.CH COOCH CH B.CH CH-CH-COOH 谱图中，质荷比的最大值即该 C.HCOOCH-CH-CH 有机化合物的相对分子质量。 例如，下图为未知物质A D.(CH)CHCH COOH 的质谱图。则A的相对分子 解析CH COOCH CH分子中存在不对称—CH,C)C 质量为46。 和C=O,且分子式为CH(O2,A符合题意：CH CH-CH-COOH分 CHCH. 子中含有1个CH,且不存在COC,B不符合题意： 100 CH,-OH HCOOCH2CHCH分子中只含有1个一CH,C不符合题意： (CH)CHCH-COOH分子中存在对称CH,不存在COC, 年40 LCH,CH-OH 且含碳原子数为5，D不符合题意。 20 16 CH CH.OH 答泰A 0 203040 50质有比 知识点2多样的分子空间结构 常见多原子分子的空间结构（见下表）： 因诊考策 类型化学式 空间结构 结构式 键角 空间结构模型 依据元素周期律推测空间结构 相似的分子（或离子） 原 CO 直线形 0=C=(0 180 0-0-0 要学会依据元素周期律 孕 H2O V形 105 推测空间结构相似的分子（或 (角形) H 离子)，如CS与CO2具有相 似的空间结构，HS与HO、 平面 四 BF F-B 三角形 120° NH3与PH,CH与CCL 原子 F CIO,与BO方分别具有相似 子 的空间结构等。常见的直线 NH 三角锥形 107 HHH 形分子还有BeC、HCN、 CH2等，V形分子还有HS、 五 H S),SnC2、SCL2等，平面三角 原子分 CH 正四面体 10928 形分子还有BF、S)等，平面 形分子还有CH、苯(CH) 等，三角雏形分子还有PH、 其他多原子分子的空间结构模型（如图）： NCl等，正四面体形分子还 有CCL,SiF、SiH等 P,(正四面体)PCL(一角双锥)SF正八面体) 89 重雕手细高中化学选择性必修2物质结构与性质尺J 司敲黑板 有关空间结构易出错的问题 (1)三角锥形不能描述为 PO PO 三棱雏形、三棱柱形、四面体 形等。 (2)CHd、CHCL、CHC 的空间结构不能描述为正四 格式CH 船式CH 面体形。 (3)CH与CCL的空间结 8838 构相同，但结构模型不同 在球棍模型和空间填充模型 S(阜过型 中，球的大小与原子半径相对 例②写出下列分子的空间结构。①P: 应，CH的结构模型中C原 ②PH: ,③CCL: ,④SnBr4: 子比H原子大，CC1的结构 ⑤HS: 模型中C1原子比C原子大。 ,⑥CS: ,⑦CHCl: ⑧BF3: 。 其中，分子中的中心原子上没有孤电子对的是 (填序号)。 解析P,的空间结构是正四面体形：由NH可类推PH的 空间结构是三角锥形；由CH可类推CCL、SnBr、CHC的空间 结构分别是正四面体形、正四面体形、四面体形：由H()可类推 HS的空间结构是V形；由CO2可类推CS的空间结构是直线 形；由CH2O可类推BF3的空间结构是平面三角形。 在CCl:、SnBr、CS、CHCl、BFs分子中，中心原子(C、Sn、 C、C、B)的价电子都参与成键，没有孤电子对。 答案正四面体形：三角锥形：正四面体形：正四面体形： V形；直线形：四面体形：平面三角形；③④⑥⑦⑧。 知识点3价层电子对互斥模型 1.价层电子对互斥模型的基本内容 回诊考策型 分子中的中心原子的价电子对（包括成键电子对和孤电子 σ键电子对数和孤电子 对)由于相互排斥作用，尽可能趋向于彼此远离。 对数的确定 (1)当中心原子的价电子全部参与成键时，为使价电子斥力 (1)为什么AB.中的n就 最小，就要求尽可能采取对称结构。 是A原子的。健电子对数？ (2)当中心原子的价电子部分参与成键时，未参与成键的孤 因为A原子与”个B原 电子对与成键电子对之间及孤电子对之间、成键电子对之间的吊 子成键，首先形成σ键且2个 力不同，从而影响分子的空间结构。 原子间只形成一个。键，故中 90 第二章 分子结构与性质收组 (3)电子对之间的夹角越大，相互之间的斥力越小。 心原子与n个原子成键，G键 (4)含孤电子对的斥力由大到小的顺序：孤电子对孤电子 电子对数就是。 对>孤电子对-单键>单键-单键。 (2)为什么中心原子上的 2.中心原子上价层电子对数的计算 孤电于对数等于(a一？ 一。键电子对数=中心惊子结合的惊子数 价尽电 中心原子有a个价电子 了对数 中心原于上的孤电子对数=u-b) 与之结合的x个原子每个结 合了b个电子，则(a一h)便是 式中a是中心原子的价电子数（对于主族元素等于原子的最 外层电子数)，b是与中心原子结合的原子最多能接受的电子数 没有成就的电子，a一山便 (氢为1：其他原子为“8减去该原子的价电子数”，如氧和氧族元 是孤电子对数。 素中的S、Se等均为2，卤族元素均为1，等等)，x是与中心原子结 (3)为什么不计算x键电 合的原子数。 子对数？ 例如，HO的中心原子为氧原子，氧原子上的价层电子对 π键是在G键形成后原子 轨道从侧面“肩并肩”重叠而 数=2+2(6-2×1)=4， 形成的，分子的空间结构只由 再如，SO的中心原子为硫原子，硫原子上的价层电子对 口键电子对与孤电子对的数目 数=3+2(6+2-2×3)=4. 及ā键电子对与孤电子对之 间的相互排斥来决定。 NH时的中心原子为氮原子，氮原子上的价层电子对数=4十 26-1-1X4)=4。 3.根据价层电子对互斥模型(VS正PR模型)判断分子的空间结构 (1)对于AB,型分子，利用VSEPR模型预测分子空间结构 的思路：。键电子对数十中心原子上的孤电子对数一中心原子上 的价层电子对数价层电子，对VSEPR模型略去派电子对分子的空间 互斥模壁 结构。如HO和NH3的中心原子上的价层电子对数都是4，这 园记规律 些价层电子对相互排斥（中心原子上的孤电子对也要古据中心原 酸性氧化物、含氧酸根离子 子周围的空间，并相互排斥)，形成四面体形的VSEPR模型，略去 和含氧酸中中心原子价层 该模型中的中心原子上的孤电子对，便得到了HO分子的空间 电子对数的关系 结构为V形，NH分子的空间结构为三角锥形，如图所示。 含氧酸中中心原子的价 孤电子对 层电子对数与对应的含氧酸 根离子相同，而与对应的酸性 HO 氧化物不同。例如：CO2中C 原子的价层电子对数为2： 孤电子对 C)和HC)中C原子的 NH, H 价层电子对数均为3。 化学式结构式含孤电子对的VSEPR校型分子的空间结构 SO2和S)中S原子的 91 国雕手细高中化学选择性必修2物质结构与性质J (2)常见分子或离子的空间结构推测（如表所示）： 价层电子对数均为3，S)写、 中心原子中心原子 VSEPR SO月、H2SOh、H2S),中S原 分子 VSEPR 空间 空间结 上的孤电上的价层 模型 子的价层电子对数均为4。 (或离子) 模型 结构 构名称 子对数 电子对数 名称 N),NO方、NO2、NO C)、BeCl 0 2 0 直线形 直线形 中N原子的价层电子对数均 平面 为3.C1O、C1O、C1O、 CO、BF 0 平面 三角形 HCIO、HCIO、HClO中CI 3 三角形 原子的价层电子对数均为4。 SO2、PbC1 V形 正四面 正四面 ☑记方法司 CH、CC 0 体形 体形 确定分子（或离子）的 VSEPR模型和空间结构的 NHa、NF 三角 1 四面 锥形 步骤： 体形 中心系子上的 H,O、HS 2 V形 G城电子对数 电子对数 例3用价层电子对互斥模型确定BF3、PCl、OF2、SnBr2的 价品电十对数 VSEPR模型和它们的空间结构。 VSEPR模型 哈试电于对 解析]依据分子式和成键特征，确定中心原子的价层电子对 空网结构 数，再确定分子的VSEPR模型和空间结构。 中心原子上的孤电子对数 分子式 g键电 价层电 VSEPR 空间结构 子对数 2(a-xb) 子对数 模型名称 名称 BE 3 3 0 3 平面三角形平面三角形 PCL 3 1 4 四面体形 三角锥形 OF2 2 6 2 2 四面体形 V形 SnBra 2 1 平面三角形 V形 答案见上表。 易错点1对VSEPR模型和分子结构理解有误 误区1：误认为所有的三原子分子都是直线形结构。 例如HO是三原子分子，但分子结构为V形。 误区2：误认为孤电子对的排斥作用较弱。 孤电子对由于没有与其他原子共用，所以排斥作用较强。 酒纠错练 误区3：误认为VSEPR模型和分子的空间结构是相同的。 (2024·湖南师大附中月 VSEPR模型可用来预测分子的空间结构，注意实际空间 考)根据价层电子对互斥模 结构要去掉孤电子对，空间结构与价层电子对相互排斥有关， 型，判断下列分子或离子的空 所以分子中价层电子对相互排斥决定了分子的空间结构。价层 间结构正确的是(）。 92 第二章 分子结构与性质蓝出 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 价层电 分子（或离 分子式 子对亚 子)的堂河 没有成键的价层电子对数，其与中心原子价层电子总数、与中 斥模型 结构 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 AsCl 四面体形 三角维形 HCHO 平面三角形 三角维形 原子数有关。 NF 四面体形 平面三角酸 误区4：误认为SO)2与CO2分子的组成相似，故它们的分 ④NHH 正阁面体彩正四面体形 子空间结构相同。 A.①② B.②③ 根据价层电子对互斥理论判断，SO2是V形分子，CO2是 C.②④ D.①④ 直线形分子。 误区5：误认为P,和CH都是正四面体形分子，则二者的 键角都为10928'。 P的结构为 CH的结构为 ,所以 甲烷的键角是10928'，P,的键角是60°。 重难拓展 重难点1AB型分子中中心原子的价层电子对数的判断 四拓考点 1.确定中心原子价层电子对数和孤电子对数的方法 含孤电子对的分子的实测键角 都小于VSEPR模型的 (1)AB.型分子的中心原子的价层电子对数(m)的计算： 预测值的原因 m=(中心原子的价电子数十每个配位原子提供的成键电 孤电子对受中心原子的 子总数)。 原子核吸引，其电子云在中心 式中，中心原子（为主族元素时）的价电子数等于其最外层电 原子周国密度较大，与σ键电 子对之间的斥力大，迫使。键 子数；双键、三键均计为1个价层电子对。 电子对之间的夹角变小。孤 (2)AB.型分子的中心原子上的孤电子对数的计算： 电子对对数越多，键角越小。 中心原子上的孤电子对数=(a一xb)。 如NO:孤电子对数为1，孤 电子对与。健电子对之间的 式中，a为中心原子的价电子数，x为与中心原子结合的原子 斥力使键角小于（平面三角形 数：b为与中心原子结合的原子最多能接受的电子数，其中H为 的)120°，实为15°。又如HO 1,其他原子为“8减去该原子的价电子数”。 与NH:O原子和N原子上 2.几种分子（或离子）的中心原子上的价层电子对数和孤电 分别有2个和1个孤电子对 子对数的确定 孤电子对与。键电子对之间 分子（或离子）中心原子 的斥力使键角小于（正四面体 b 价层电子对数孤电子对数 的)10928'，且H0分子中的 SO 2 2 3 键角比NH分子的更小，分 CH C 0 别为105和107°。 93 国雕食手细高中化学选择性必修2物质结构与性质J 续表 分子（或离子）中心原子 b 价层电子对数孤电子对数 NH N 5-1=4 0 回诊考策 C(O月 4+2=6 3 0 中心原子的价层电子对数 计算时的常见易失分点 例①价层电子对互斥理论（简称VSEPR理论）可用于预测 (1)在计算。键电子对数 简单分子的空间结构。用AXE表示只含一个中心原子的分子 时，多重键（如双键或三键）只 组成，A为中心原子，X为与中心原子相结合的原子，E为中心原 计其中的。键电子对，不计 子最外层未参与成键的电子对（称为孤电子对），（十m)为价层电 π键电子对。 子对数。 (2)在计算中心原子上的 (1)请填写下表： 孤电子对教时，若剩余1个单 电子，也当作1个孤电子对处 n十m 2 理，因为1个电子也要占据一 VSEPR理想模型 正四面体形 个轨道，如NO2分子的中心 价层电子对之间的理想键角 10928 原子上的孤电子对数为号× (2)请用VSEPR模型解释CO2为直线形分子的原因： (6-2X2)=号应看作1个 孤电子对。 (3)H2O分子的空间结构为 0 (3)计算阴、阳离子的中 解析(1)当n十m=4时，VSEPR模型为正四面体形，其键角 心原子的价层电子对数时需 是10928'：当n十m=2时，VSEPR模型为直线形，其键角是180°。 要考虑离子所带电荷数 (3)HO分子中，1十m=4,VSEPR模型为正四面体形，但氧 原子有2个孤电子对，所以HO分子的空间结构为V形。 客案(1)如下表所示。 1十加 2 4 VSEPR理想模型 直线形 正四面体形 价层电子对之间的理想键角 180 10928 (2)CO2分子中n十m=2,故CO2为直线形 (3)V形。 重难点2判断分子（或离子）空间结构的方法 用VSEPR模型能判断分子或离子的空间结构，其中分子的 刀记方法 中心原子上是否有孤电子对是判断的重要依据，分子的空间结构 确定分子（或离子）的空间 也与键角及分子类型有关。因此，根据键角、分子类型及电子式 结构的3种方法 (用于判断孤电子对是否存在)也能判断分子的空间结构。判断 (1)根据价层电子对互斤 分子（或离子）空间结构的方法有： 模型进行推理，并作归类记忆。 94 二童分子结构与性质医9 1.由价层电子对数目和分子类型判断(VSEPR模型预测) (2)根据元素周期律类比 (1)价层电子对数目为2：AB为直线形。 推理。同主族元素形成的同 (2)价层电子对数目为3：AB2为V形，AB为平面三角形。 类型分子的空间结构相似，如 (3)价层电子对数目为4：AB2为V形，AB3为三角锥形，AB C)与CS,CCL与SiF、NH 为正四面体形。 与PH、PCI与NCI、PH 与NH、OFg与SCl、CIO万 2.由键角和分子类型判断（经验规律） 与BO等分子（或离子）的 分子类型 键角 空间结构 实例 空间结构相似。 180 直线形 CO、BeCl AB (3)归纳推理。原子总数 <180 V形 HO、SO2 相同、价电子总数也相同的分 120 平面三角形 CH2O.BF 子或离子一它们的中心原 AB <120 三角锥形 NH、PCla、HO 子的价层电子对数一定相同， AB 10928 正四面体形 SiH、CH、NH VSEPR模型和空间结构也 相同。如NH和CH,CO 3.由电子式判断（经验规律）】 和NO,S美和CIO方，PO、 由电子式判断中心原子是否有孤电子对。 S和CI(),它们的VSEPR (1)AB型：A中有孤电子对，AB2为V形：A中没有孤电子 模型和空间结构一定相同。 对，AB2为直线形。 (2)AB型：A中有孤电子对，AB为三角锥形：A中没有孤 电子对，AB为平面三角形。 (3)AB型：A为8e结构，无孤电子对，AB,为正四面体形。 例2(2024·河北卷)NH,C1O,是火箭固体燃料重要的氧载 体，与某些易燃物作用可全部生成气态产物，如：NH,CO,十2C 一一NH3◆十2CO2◆+HC1◆。下列有关化学用语或表述正确 的是( AHC的形成过程可表示为H+C:→H[:C:] B.NH,CIO,中的阴、阳离子有相同的VSEPR模型和空间结构 C.在C、石墨、金刚石中，碳原子有sp、sp和sp三种杂化 方式 D.NH3和CO2都能作制冷剂是因为它们有相同类型的分子 间作用力 解析HCI是共价化合物，氢原子和氯原子各提供1个电子 形成共价键，故正确表达式为H十·C:一→H:C:,A错误： NH的中心N原子为sp3杂化，且孤电子对数为0，CIO方的中 心CI原子为sp杂化，且孤电子对数为0，故NH时和CIO,的 VSEPR模型和空间结构都相同，B正确：Co和石墨中的碳原子为 95 国雕手细高中化学选择性必修2物质结构与性质？J sp杂化，金刚石中的碳原子为sp杂化，C错误；NH分子间含 有氢键，CO2分子问作用力为范德华力，D错误。 答案B 02关键能力提升。 题型1分子结构的测定 形，D不符合题意。 例口(2024·辽宁大连八中月考)利用红 答案C 外光谱对有机化合物分子进行测试并记录，可 名师专的 以判断该有机物分子拥有的( )。 常见分子的空间结构 A.同分异构体数 B.原子个数 记住常见分子的空间结构，可类推出同 C.基团种类 D.相对分子质量 类别物质的空间结构。 解析组成分子的各种基团都有自己特定 空间结构 常见物质 的红外特征吸收峰，利用红外光谱对有机化合 直线形 BeCI2,HCN、CH2、C),等 物分子进行测试并记录，可以清晰地记录出不 V形 HOHS、SO2等 同基团的吸收峰，所以可初步判断该有机物分 平面三角形 BFa、SO等 子拥有的基团种类。故选C。 三角锥形 PH、PCL、NH等 答泰C 正四面体形 CH、(CCL、SiH、SiF,等 ●跟踪练1(2024·河北正定中学单元检 四面体形 CHC1、CHCL、CHCI等 测)能够测定分子结构和化学键的方法是 (非正四面体形) ( )。 ●跟踪练2(2024·湖北武汉中学期中) ①质谱法②红外光谱法③紫外光谱 下列分子的空间结构为正四面体形的是 法④核磁共振氢谱法 ( )。 A.①② B.③④ ①P ②NH ③CCL:④CH ⑤HS C.② D.①④① ⑥C)2 题型2常见分子的空间结构 A.①③④⑤ B.①③④⑤⑥ 例2下列分子或离子中，空间结构是平 C.①③④ D.②④⑤ 面三角形的是( 题型3分子中价层电子对（或孤电子对） A.CH B.NH 数目的确定 C.HCHO D.CO 例3(2024·河南郑州一中月考)有5种 解析CH,的空间结构是正四面体形，A 元素X、Y、Z、Q、T。X原子M电子层上p能 不符合题意；NH时的空间结构是正四面体形， 级有2个未成对电子且无空轨道：Y原子的价 B不符合题意；HCHO的空间结构是平面三角 层电子排布式为3d4s;Z原子的L电子层的 形，C符合题意；CO2分子的空间结构是直线P能级上有一个空轨道：Q原子的L电子层的 96 第二章分子结构与性质么9 p能级上只有一对成对电子：T原子的M电子层 数应加上3，而NH时中氨原子的价层电子数 上p轨道半充满。下列叙述不正确的是( )。 应减去1。 A.元素Y和Q可形成化合物Y:Q (4)计算电子对数时，若剩余1个电子， B.简单离子半径：T>X>Q 即出现奇数电子，也把这个单电子当作1个 C.XQ的中心原子价层电子对数为3 价层电子对处理。 D.XQ的空间结构是V形 (5)双键、三键等多重键作为1个价层电 解析5种元素X、Y、Z、Q、T,X原子M层 子对看待。 上有2个未成对电子且无空轨道，则X为S元 ◆跟踪练3下列微粒中中心原子的价层 素；Y原子的价层电子排布式为3d4s,则Y 电子对数正确的是（用“·”标记的原子为中心 为Fe元素；Z原子的L电子层的p能级上有一 原子)( 个空轨道，则Z为C元素：Q原子的L电子层 ) A.CH 4 B.CO2 1 的p能级上只有一对成对电子，则Q是)元 素；T原子的M电子层上p轨道半充满，则T C.BF2 D.S032 是P元素。元素Y和Q可形成化合物Y2Q 题型4价层电子对互斥模型 即FzO3,A正确；核外电子排布相同的离子， 例④某化合物的结构如图，X、Y、Z、W、M 原子序数越小，离子半径越大，离子半径：P 是原子序数依次增大的前四周期主族元素，X >S,O的核外电子只有两层，而P-、S 与Z的原子序数之和与W的原子序数相等。 的核外电子有三层，离子半径：P->S> 下列说法正确的是( ,B正确：由分析知XQ是SO,中心原 子的价层电子对数为3+号(6+2-2×3)= 3十1=4，C错误；由分析知XQ是SO2,中心 A.分子极性：XZa>WY 原子的价层电子对数为2+号(6-2X2)=2+ B.简单氢化物的沸点：Z>Y>X 1=3,空间结构是V形，D正确。 C.YZ2和WY2的VSEPR模型名称相同 答案C D.与M原子最外层电子数相同的同周期 元素还有1种 名师支招 计算价层电子对数时的注意点 解析由图可知，Y可能为O元素或S元 (1)作为配体原子，卤素原子和氢原子 素，W有6个共价键，则W为S元素，Y为O 提供1个电子，氧族元素的原子不提供电子。 元素。M形成十1价阳离子且原子序数大于 (2)作为中心原子，卤素原子按提供7个 S,则M为K元素。Z形成1个共价键，且原子 电子计算，氧族元素的原子按提供6个电子 序数小于S、大于O,则Z为F元素。X与Z的 计算。 原子序数之和与W的原子序数相等，则X为 (3)对于复杂离子，在计算价层电子对 N元素。NF:中N原子的孤电子对数为 数时，还应加上阴离子的电荷数或减去阳离 5-1X3-1,价层电子对数为1+3=4，分子空 2 子的电荷数。如P)}中磷原子的价层电子 间结构为三角锥形，属于极性分子，而S)方中S 97