第1篇 主题3 微题型4 杂化轨道 价层电子对互斥模型 大π键（PPT课件）-【艺术生百日冲刺】2026高考化学艺术生基础生文化课成功方案

该高中化学高考复习课件聚焦“物质结构与性质”专题中的杂化轨道、价层电子对互斥模型（VSEPR）、大π键等核心考点，对接高考评价体系，通过2023湖北卷、新课标卷及2022辽宁、北京卷等真题分析，明确杂化方式判断、键角比较、空间构型推断等高频考点分布，构建选择与简答并重的题型训练体系。 课件亮点在于“真题精做—疑难精讲—预测演练”三阶备考策略，如通过公式法、成键特点归纳杂化方式判断技巧，以CO₃²⁻大π键分析为例培养模型建构与证据推理的科学思维，特设键角比较“孤电子对斥力”答题模板。预测演练模拟题强化实战，助力学生掌握得分技巧，教师可据此精准突破考点，实现高效复习。

主题三　物质结构与性质　元素周期律 微题型4　杂化轨道　价层电子对互斥模型　大π键 主题三　物质结构与性质　元素周期律 返回导航 1 目录 contents Part 01 真题精做 Part 02 疑难精讲 Part 03 预测演练 主题三　物质结构与性质　元素周期律 返回导航 1 真 题 精 做 返回导航 主题三　物质结构与性质　元素周期律 返回导航 1 主题三　物质结构与性质　元素周期律 返回导航 1 主题三　物质结构与性质　元素周期律 返回导航 1 主题三　物质结构与性质　元素周期律 返回导航 1 主题三　物质结构与性质　元素周期律 返回导航 1 主题三　物质结构与性质　元素周期律 返回导航 1 主题三　物质结构与性质　元素周期律 返回导航 1 主题三　物质结构与性质　元素周期律 返回导航 1 主题三　物质结构与性质　元素周期律 返回导航 1 主题三　物质结构与性质　元素周期律 返回导航 1 主题三　物质结构与性质　元素周期律 返回导航 1 主题三　物质结构与性质　元素周期律 返回导航 1 主题三　物质结构与性质　元素周期律 返回导航 1 主题三　物质结构与性质　元素周期律 返回导航 1 主题三　物质结构与性质　元素周期律 返回导航 1 主题三　物质结构与性质　元素周期律 返回导航 1 疑 难 精 讲 返回导航 主题三　物质结构与性质　元素周期律 返回导航 1 6 0 主题三　物质结构与性质　元素周期律 返回导航 1 sp3 sp2 sp sp 主题三　物质结构与性质　元素周期律 返回导航 1 sp3 sp3 sp2 sp3或sp2 sp 主题三　物质结构与性质　元素周期律 返回导航 1 sp3 正四面体形 0 正四面体形 sp3 四面体形 2 V形 sp3 四面体形 1 三角锥形 sp2 平面三角形 0 平面三角形 sp2 平面三角形 1 V形 sp 直线形 0 直线形 主题三　物质结构与性质　元素周期律 返回导航 1 主题三　物质结构与性质　元素周期律 返回导航 1 主题三　物质结构与性质　元素周期律 返回导航 1 主题三　物质结构与性质　元素周期律 返回导航 1 SiO2中心Si原子采取sp3杂化，键角为109°28′；CO2中心C原子采 取sp杂化，键角为180° 主题三　物质结构与性质　元素周期律 返回导航 1 越大 越小 主题三　物质结构与性质　元素周期律 返回导航 1 CH4＞NH3＞H2O 孤电子对与成键电子对间的斥力大 于成键电子对与成键电子对间的斥力，CH4分子中无孤电子对，NH3 分子中含有1个孤电子对，H2O分子中含有2个孤电子对，对成键电子 对的排斥作用依次增大，故键角逐渐减小 主题三　物质结构与性质　元素周期律 返回导航 1 越大 ＞ 中心原子的电负性N 大于P，“N—H”成键电子对之间的距离较小，“N—H”成键电子对之间 的斥力较大，NH3分子中键角较大 主题三　物质结构与性质　元素周期律 返回导航 1 越小 < F的电负性比H大， NF3中成键电子对离中心原子较远，成键电子对之间的排斥力较小，因 而键角较小 主题三　物质结构与性质　元素周期律 返回导航 1 预 测 演 练 返回导航 主题三　物质结构与性质　元素周期律 返回导航 1 主题三　物质结构与性质　元素周期律 返回导航 1 主题三　物质结构与性质　元素周期律 返回导航 1 主题三　物质结构与性质　元素周期律 返回导航 1 主题三　物质结构与性质　元素周期律 返回导航 1 主题三　物质结构与性质　元素周期律 返回导航 1 主题三　物质结构与性质　元素周期律 返回导航 1 主题三　物质结构与性质　元素周期律 返回导航 1 主题三　物质结构与性质　元素周期律 返回导航 1 主题三　物质结构与性质　元素周期律 返回导航 1 主题三　物质结构与性质　元素周期律 返回导航 1 主题三　物质结构与性质　元素周期律 返回导航 1 主题三　物质结构与性质　元素周期律 返回导航 1 主题三　物质结构与性质　元素周期律 返回导航 1 主题三　物质结构与性质　元素周期律 返回导航 1 主题三　物质结构与性质　元素周期律 返回导航 1 主题三　物质结构与性质　元素周期律 返回导航 1 主题三　物质结构与性质　元素周期律 返回导航 1 谢谢观看 主题三　物质结构与性质　元素周期律 返回导航 1 (一)选择题 1．(2023·湖北高考)价层电子对互斥理论可以预测某些微粒的空间结构。下列说法正确的是(　　) A．CH4和H2O的VSEPR模型均为四面体 B．SOeq \o\al(2－,3)和COeq \o\al(2－,3)的空间构型均为平面三角形 C．CF4和SF4均为非极性分子 D．XeF2与XeO2的键角相等 答案　A 解析　甲烷分子的中心原子的价层电子对数为4，水分子的中心原子价层电子对数也为4，所以VSEPR模型均为四面体，A正确；SOeq \o\al(2－,3)中心原子的孤电子对数为1，COeq \o\al(2－,3)中心原子的孤电子对数为0，所以SOeq \o\al(2－,3)的空间构型为三角锥形，COeq \o\al(2－,3)的空间构型为平面三角形，B错误；CF4为正四面体结构，为非极性分子，SF4中心原子有一对孤电子对，为极性分子，C错误；XeF2和XeO2分子中，中心原子孤电子对数不相等，所以键角不等，D错误。 2．(2023·新课标卷)一种可吸附甲醇的材料，其化学式为[C(NH2)3]4[B(OCH3)4]3Cl，部分晶体结构如下图所示，其中[C(NH2)3]＋为平面结构。 下列说法正确的是(　　) A．该晶体中存在N—H…O氢键 B．基态原子的第一电离能：C<N<O C．基态原子未成对电子数：B<C<O<N D．晶体中B、N和O原子轨道的杂化类型相同 答案　A 解析　由晶体结构图可知，[C(NH2)3]＋中的—NH2的H与[B(OCH3)4]－中的O形成氢键，因此，该晶体中存在N—H…О氢键，A正确；同一周期元素原子的第一电离能从左到右呈递增趋势，但是第ⅡA、ⅤA族元素的原子结构比较稳定，其第一电离能高于同周期的相邻元素的原子，因此，基态原子的第一电离能从小到大的顺序为C<O<N，B不正确；B、C、O、N的未成对电子数分别为1、2、2、3，因此，基态原子未成对电子数：B<C＝O<N，C不正确；[C(NH2)3]＋为平面结构，则其中的C和N 原子轨道杂化类型为sp2；[B(OCH3)4]－中B与4个O形成了4个σ键，B没有孤电子对，则B的原子轨道杂化类型为sp3；[B(OCH3)4]－中O分别与B和C形成了2个σ键，O原子还有2个孤电子对，则O的原子轨道的杂化类型均为sp3；综上所述，晶体中B、O和N原子轨道的杂化类型不相同，D不正确。 3．(2022·辽宁高考)理论化学模拟得到一种Neq \o\al(＋,13)离子，结构如图。下列关于该离子的说法错误的是(　　) A．所有原子均满足8电子结构 B．N原子的杂化方式有2种 C．空间结构为四面体形 D．常温下不稳定 答案　B 解析　由Neq \o\al(＋,13)的结构式可知，所有N原子均满足8电子稳定结构，A正确；中心N原子为sp3杂化，与中心N原子直接相连的N原子为sp2杂化，与端位N原子直接相连的N原子为sp杂化，端位N原子为sp2杂化，则N原子的杂化方式有3种，B错误；中心N原子为sp3杂化，则其空间结构为四面体形，C正确；Neq \o\al(＋,13)中含 (二)简答题 4．[2024·浙江1月选考，17(3)]已知： ①H2N—NH2＋H＋―→H2N—NH eq \o\al(\s\up1(＋),\s\do1(3)) ，其中—NH2的N原子杂化方式为________________；比较键角∠HNH：H2N—NH2中的—NH2________(填“>”“<”或“＝”)H2N—NH eq \o\al(\s\up1(＋),\s\do1(3)) 中的—NH eq \o\al(\s\up1(＋),\s\do1(3)) ，请说明理由____________________________________。 ②将HNO3与SO3按物质的量之比1∶2发生化合反应生成A，测得A由2种微粒构成，其中之一是NO eq \o\al(\s\up1(＋),\s\do1(2)) 。比较氧化性强弱：NO eq \o\al(\s\up1(＋),\s\do1(2)) ________HNO3(填“>”“<”或“＝”)；写出A中阴离子的结构式______________________________。 答案　①sp3　<　—NH2中心原子上有孤电子对，孤电子对对成键电子对排斥力大，键角变小　②>　 解析　①—NH2的中心原子价层电子对数为4，故杂化方式为sp3；—NH2中心原子价层电子对数为4，有一个孤电子对，—NH eq \o\al(\s\up1(＋),\s\do1(3)) 的中心原子价层电子对数为4，无孤电子对，又因为孤电子对对成键电子对的排斥力大于成键电子对间的排斥力，故键角∠HNH：H2N—NH2中的—NH2<H2N—NH eq \o\al(\s\up1(＋),\s\do1(3)) 中的—NH eq \o\al(\s\up1(＋),\s\do1(3)) 。②将HNO3与SO3按物质的量之比1∶2发生化合反应生成A，测得A由2种微粒构成，其中之一是NO eq \o\al(\s\up1(＋),\s\do1(2)) ，则A为NO2HS2O7，NO eq \o\al(\s\up1(＋),\s\do1(2)) 为硝酸失去一个OH－，得电子能力更强，氧化性更强，故氧化性强弱：NO eq \o\al(\s\up1(＋),\s\do1(2)) >HNO3；阴离子为HS2O eq \o\al(\s\up1(－),\s\do1(7)) ，根据已知可知其结构式为。 5．[2024·北京，15(2)]SnCl2和SnCl4是锡的常见氯化物，SnCl2可被氧化得到。 ①SnCl2分子的VSEPR模型名称是_____________________。 ②SnCl4的Sn—Cl键是由锡的________轨道与氯的3p轨道重叠形成σ键。 答案　①平面三角形　②sp3杂化 解析　　①SnCl2中Sn的价层电子对数为2＋ eq \f(1,2) ×(4－2×1)＝3，故SnCl2分子的VSEPR模型名称是平面三角形。②SnCl4中Sn的价层电子对数为4＋ eq \f(1,2) ×(4－4×1)＝4，有4个σ键、无孤电子对，故Sn采取sp3杂化，SnCl4的Sn—Cl键是由锡的sp3杂化轨道与氯的3p轨道重叠形成σ键。 6．(2022·北京高考节选)FeSO4·7H2O结构示意图如图。 H2O中O和SO eq \o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4)) 中S均为sp3杂化，比较H2O中H—O—H键角和SO eq \o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4)) 中O—S—O键角的大小并解释原因_________________________。 答案　孤电子对有较大斥力，使H—O—H键角小于O—S—O键角 解析　H2O中O和SO eq \o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4)) 中S都是sp3杂化，H2O中O杂化形成的4个杂化轨道中2个被孤电子对占据，2个被键合电子对占据，而SO eq \o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4)) 中S杂化形成的4个杂化轨道均被键合电子对占据。孤电子对与键合电子对间的斥力大于键合电子对与键合电子对间的斥力，使得H—O—H键角比O—S—O键角小。 1．杂化方式判断 (1)公式计算法 ①适用范围：ABn型分子或ABm eq \o\al(\s\up1(±),\s\do1(n)) 型离子。 ②公式：价层电子对数(n)＝ eq \f(中心原子价电子数＋配位原子单电子数±电荷数,2) 。 ③O、S作中心体提供 个价电子，作配位体提供 个单电子。 ④当出现单电子时，单电子算一对。如n＝ eq \f(7,2) ≈4。 (2)根据有机物的成键特点判断 ①单键C、N、O( INCLUDEPICTURE"S128.TIF" 、、—O—)：______杂化。 ②双键C、N、O(、、)：______杂化； ③双双键“===C===”：____杂化。 ④三键C、N、O(—C≡C—、—C≡N)：____杂化。 (3)根据微粒构型判断 微粒构型 四面体形 三角锥形 平面形 V形 直线形 杂化方式 ______ _____ _____ ________ ______ 2.VSEPR模型和微粒空间结构的区别 常见 微粒 中心原子的 杂化方式 VSEPR模型 孤电子 对数 微粒的空 间结构 迁移 CH4 ________ ___________ __ __________ NHeq \o\al(＋,4)、BHeq \o\al(－,4)、 POeq \o\al(3－,4)、ClOeq \o\al(－,4) H2O ________ __________ __ ____ H2S NH3 ________ __________ __ __________ H3O＋、NF3 BF3 ________ ___________ __ __________ SO3、NOeq \o\al(－,3)、 COeq \o\al(2－,3)、HCHO SO2 ________ ___________ __ ____ NOeq \o\al(－,2) CO2 ____ ________ __ ________ CS2 注　原子总数相同、价电子总数相同的分子(或离子)互为等电子体。等电子体具有相同的结构特征(空间结构和化学键类型)及相近的性质。 3．共轭大π键 (1)形成条件：①中心原子采取sp或者sp2杂化；②参与形成大π键的多个原子应在同一平面或同一直线上。 (2)大π键共用电子数的分析方法 ①大π键中共用电子的数目等于垂直于分子或离子平面的p轨道中的电子数目总和。 ②判断出中心原子的杂化方式，并画出价层电子轨道表示式。未参与成键的杂化轨道，优先填充两个电子，形成孤电子对，杂化轨道中的电子不参与形成大π键。 ③根据配位原子的价层电子轨道表示式，判断配位原子中未参与成键且垂直该分子或离子平面的p轨道中电子数目(单电子优先形成π键)。 【例】　 推测COeq \o\al(2－,3)中的大π键为__________。 解析　根据价层电子对互斥模型判断COeq \o\al(2－,3)为平面三角形结构，中心C原子为sp2杂化，轨道表示式为6,4)INCLUDEPICTURE"S133.TIF" ，每个O原子有两个单电子，三个O分别用一个单电子与中心C原子形成三个“C—O” σ键，另一个单电子参与形成大π键，形成两个负电荷的电子也参与形成大π键。则大π键的电子总数为1＋3＋2＝6，表示为Π。 答案：　Πeq \o\al(6,4)。 4．键角大小的比较原因解释 (1)依据杂化方式和空间结构比较 ①键角大小规律：直线形＞平面三角形＞正四面体形＞三角锥形＞V形。 ②原因解释答题模板：×××中心原子采取×××杂化，键角为×××，而×××中心原子采取×××杂化，键角为×××。 ③应用举例：Si与C元素位于同一主族，SiO2键角小于CO2的原因是____________________________________________________________ _______________________________。 (2)杂化方式相同，孤电子对数不同 ①键角大小规律：中心原子上孤电子对越多，孤电子对对成键电子对的斥力____，键角____。 ②原因解释答题模板：×××分子中无孤电子对，×××分子中含有1个孤电子对，×××分子中含有2个孤电子对，对成键电子对的排斥作用依次增大，故键角逐渐减小。 ③应用举例：已知H2O、NH3、CH4三种分子中，键角由大到小的顺序是__________________，原因为_______________________________ ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 (3)中心原子不同，配位原子相同 ①键角大小规律：中心原子的电负性越大，键角_______。 ②原因解释答题模板：×××原子的电负性较大，成键电子对离中心原子越近，成键电子对之间的斥力较大，键角较大。 ③应用举例：NH3的键角__PH3的键角，原因：_________________ _____________________________________________________________________________________________________。 (4)中心原子相同，配位原子不同 ①键角大小规律：配位原子的电负性越大，键角____。 ②原因解释答题模板：中心原子相同，配体×××原子的电负性较大，成键电子对离中心原子较远，成键电子对之间的排斥力较小，因而键角较小。 ③应用举例：NF3的键角__NH3的键角，理由：_________________ ______________________________________________________________________________。 (一)选择题 1．(2025·青岛一模)下列物质一定属于极性分子的是(　　) A．BF3 B．C2H2F2 C．C2H4O D．二氯苯 答案　C 解析　A．BF3为平面三角形结构，且3个B—F一样长、一样强；为非极性分子，故A错误；B.C2H2F2结构为，属于非极性分子，故B错误；C.满足C2H4O的结构为或，均为极性分子，故C正确；D.二氯苯的结构为，均为非极性分子，故D错误；故选C。 2．(2025·鹰潭一模)过量浓NaOH溶液和白磷加热煮沸可发生反应：P4＋3NaOH＋3H2O===3NaH2PO2＋PH3↑。用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是(　　) A．1 mol P4含6NA个σ键 B．NaH2PO2为酸式盐 C．PH3分子之间可形成氢键 D．生成1 mol PH3时，该反应中转移的电子数为6NA 答案　A 解析　A．P4为正四面体结构，1个P4分子中含6个σ键，则1 mol P4含6NA个σ键，故A正确；B.由题意可知NaH2PO2不能与足量NaOH反应，应为正盐，故B错误；C.PH3分子之间不能形成氢键，故C错误；D.生成1 mol PH3时，该反应中转移的电子数为3NA，故D错误；故选A。 3．(双选)(2025·山东淄博一模)关于C2H2、N2H2、H2O2、H2S2的结构与性质，下列说法错误的是(　　) A．热稳定性：H2S2＞H2O2 B．N2H2存在顺反异构现象 C．键角：C2H2＞N2H2＞H2S2＞H2O2 D．四种物质中沸点最高的是H2O2 答案　AC 解析　因为O元素的电负性大于S，所以热稳定性：H2O2>H2S2，A错误；N2H2存在顺反异构现象：和，B正确；C2H2为直线形，键角为180°，N2H2氮原子采用sp2杂化，键角为120°，H2O2是极性分子，H—O—O的键角为96°52′，氧原子的电负性比硫原子大，氧原子对其携带的孤电子对的吸引比硫原子大，相应的孤电子对斥力增大使键角也相应比H2S2大，所以键角的大小：C2H2>N2H2>H2O2>H2S2，C错误。 4．(2025·济南模拟)下列现象与氢键有关的是(　　) ①乙醇、乙酸可以和水以任意比互溶 ②NH3的熔沸点比PH3的熔沸点高 ③稳定性：HF＞HCl ④冰的密度比液态水的密度小 ⑤水分子高温下也很稳定 A．①②③④⑤ B．①②⑤ C．①②④ D．①③④⑤ 答案　C 解析　①乙醇、乙酸与水分子之间能形成氢键，则可以和水以任意比互溶，故①选；②氨气和磷化氢的结构相似，但氨气分子中存在氢键，磷化氢中只含分子间作用力，氢键的存在导致物质的熔沸点升高，故②选；③HF、HCl的热稳定性依次减弱，是因为H—X共价键稳定性依次减弱，与氢键无关，故③不选；④冰中存在氢键，其体积变大，则相同质量时冰的密度比液态水的密度小，故④选；⑤水分子高温下也很稳定，其稳定性与化学键有关，而与氢键无关，故⑤不选；故选C。 (二)简答题 5．键能是衡量共价键稳定性的参数之一，CH3OH有________种键能数据，CH3OH可以与水以任意比例互溶的原因可能是_________。 答案　3　CH3OH与水分子结构相似，且CH3OH可以与水形成分子间氢键 解析　CH3OH中含有C—H键，C—O键，O—H键，三种共价键，CH3OH可以与水形成分子间氢键，并且CH3OH与水分子结构相似，所以CH3OH可以与水以任意比例互溶。 6．咖啡因对中枢神经有兴奋作用，其结构简式如图。常温下，咖啡因在水中的溶解度为2 g，加适量水杨酸钠[C6H4(OH)(COONa)]可使其溶解度增大，其原因可能是________________________。 答案　咖啡因与水杨酸钠形成了氢键 7．(2025·上海模拟)CO2与环氧丙烷()在一定条件下反应制得碳酸丙烯酯。 (1)CO2是____________(填“极性”或“非极性”)分子。 (2)沸点：环氧丙烷____________CO2(填“>”或“<”)，解释其原因：____________________________________________。 答案　(1)非极性　(2)>　二者均为分子构成的物质，环氧丙烷的相对分子质量更大，分子的极性更大，范德华力更大 解析　(1)CO2分子中碳原子为sp杂化，分子为直线形，正负电荷的中心重合，是非极性分子，故答案为：非极性；(2)环氧丙烷和CO2均为分子晶体，分子晶体的相对分子质量越大，范德力华越大，熔沸点越高，环氧丙烷的相对分子质量大于CO2，所以环氧丙烷的沸点大于CO2。 8．2，5­二氨基甲苯(A)可用作毛皮染料，其中一种同分异构体为2，3­二氨基甲苯(B)，两者中沸点较高的是______(填“A”或“B”)，原因是______________________________。 答案　A　2，5­二氨基甲苯易形成分子间氢键，2，3­二氨基甲苯易形成分子内氢键 9.的分子内部存在氢键，画出含氢键的分子结构：____________，形成分子内氢键一般会使得熔点____________(填“升高”或“降低”)。 答案　　较低 解析　　的分子内部F原子与羟基H之间存在氢键，可表示为：；形成分子内氢键使得分子间作用力减弱，一般会使得熔点降低。 10．金属铼的熔点高于锰，试从原子结构的角度加以解释：______________________________________________________________________。 答案　从锰到铼原子序数增大，原子核对外层电子引力增大，电子层数增多，原子核对外层电子引力减小，但前者占主导，所以铼中的金属键更强，熔点更高 11．砷化镓以第三代半导体著称，熔点为1 230 ℃，具有空间网状结构。已知氮化硼与砷化镓属于同种晶体类型。则两种晶体熔点较高的是__________(填化学式)，其理由是_____________________。 答案　BN　两种晶体均为共价晶体，N和B形成的共价键键长较短，键能较大，熔点较高 $