第2章 微专题(二) 分子或离子空间结构的判断方法（Word教参）-【精讲精练】2025-2026学年高中化学选择性必修第二册（鲁科版）

本高中化学讲义聚焦分子或离子空间结构判断核心知识点，整合价电子对互斥理论、杂化轨道理论、键角及分子极性分析、等电子原理等方法，构建“理论原理-判断步骤-实例应用”学习支架，帮助学生形成从电子层结构到空间构型的推理脉络。 资料通过表格对比杂化类型与空间结构、键角与分子极性等关键信息，结合SO₂、NH₄⁺等典型例题培养科学思维和模型认知能力。课中辅助教师清晰呈现理论逻辑，课后学生可通过练习题巩固判断方法，有效提升证据推理与知识应用能力，弥补理解盲点。

[学科素养]　掌握价电子对互斥理论、杂化轨道理论，判断分子或离子的空间结构，培养证据推理与模型认知的核心素养，建立相关的思维模型。 1．用价电子对互斥理论判断 价电子对互斥模型说明的是价电子对的空间结构，而分子的空间结构指的是成键电子对的空间结构，不包括孤电子对。 (1)当中心原子无孤电子对时，分子的空间结构与价电子对互斥模型一致。 (2)当中心原子有孤电子对时，分子的空间结构与价电子对互斥模型不一致。 2．用杂化轨道理论判断 杂化类型 杂化轨道数目 杂化轨道 间夹角 分子空 间结构 实例 sp 2 180° 直线形 BeCl2、CH≡CH sp2 3 120° 三角形 BF3、BCl3 sp3 4 109°28′ 四面体形 CH4、CCl4、CH3Cl 3.根据键角及分子的极性判断 分子类型 键角 分子极性 分子的空间结构 实例 A2 — 非极性 直线形(对称) H2、O2、N2等 AB — 极性 直线形(不对称) HX、CO、NO等 ABA 180° 非极性 直线形(对称) CO2、CS2等 — 极性 角形(不对称) H2O、H2S等 AB3 120° 非极性 三角形(对称) BF3、SO3等 — 极性 三角锥形(不对称) NH3、PCl3等 AB4 109°28′ 非极性 正四面体形(对称) CH4、CCl4等 4.根据等电子原理判断 通常情况下，等电子体的空间结构相同，如SO2与O3均为角形，CH4与NH均为正四面体形。常见的等电子体及其空间结构如下表所示： 类型 实例 空间结构 2原子10电子 CO、N2、CN－、NO＋、C 直线形 3原子16电子 COS、OCN－、SCN－、N、NO　　　　　 直线形 3原子18电子 SO2、O3、NO 角形 4原子24电子 NO、CO、BO、BF3、SO3 三角形 4原子26电子 ClO、BrO、SO 三角锥形 5原子8电子 CH4、SiH4 正四面体形 5原子32电子 SiF4、CCl4、SiCl4、SiO、SO、PO、 AsO、BF 正四面体形 1．价电子对互斥模型指的是价电子对的空间结构。根据杂化轨道理论和价电子对互斥理论，判断下列分子或者离子的中心原子杂化方式、价电子对互斥模型及空间结构均正确的是(　　) 选项 分子式 中心原子杂化方式 价电子对 互斥模型 分子或离子 的空间结构 A SO2 sp 直线形 直线形 B HCHO sp2 三角形 三角锥形 C NF3 sp2 四面体形 三角形 D NH sp3 正四面体形 正四面体形 解析　SO2中心原子杂化方式为sp2杂化，价电子对互斥模型呈三角形，分子的空间结构为角形，A项错误；HCHO中心原子杂化方式为sp2杂化，价电子对互斥模型呈三角形，分子的空间结构为三角形，B项错误；NF3中心原子杂化方式为sp3杂化，价电子对互斥模型呈四面体形，分子的空间结为三角锥形，C项错误。 答案　D 2．下列离子的价电子对互斥理论与其空间结构一致的是(　　) A．SO　　　　　　　　 B．ClO C．NO D．ClO 解析　SO的价电子对数为4，且含有一对孤电子对，所以其价电子对互斥模型为四面体形，而SO的空间结构为三角锥形，A项错误；ClO的价电子对数为4，不含孤电子对，所以其价电子对互斥模型与其空间结构一致，B项正确；NO的价电子对数为3，含有一对孤电子对，其价电子对互斥模型与其空间结构不一致，C项错误；ClO的价电子对数为4，也含有一对孤电子对，D项错误。 答案　B 3．(2025·河北石家庄月考)下列关于BeF2和SF2的说法错误的是(　　) A．BeF2分子中，中心原子Be的价层电子对数等于2，成键电子对数也等于2 B．BeF2分子的空间结构是直线形 C．SF2分子中，中心原子S的价层电子对数等于4，其空间结构是四面体形，成键电子对数等于2，没有孤电子对 D．SF2分子的空间结构是角形 解析　BeF2分子的中心Be原子价层电子对数＝2＋＝2，SF2分子的中心S原子价层电子对数＝2＋＝4。BeF2分子的中心Be原子价层电子对数为2，无孤电子对，因而成键电子对数也等于2，A正确；BeF2分子的中心Be原子价层电子对数为2，无孤电子对，BeF2分子的空间结构为直线形，B正确；SF2的中心S原子价层电子对数为4，有2个孤电子对，2个成键电子对，SF2分子的空间结构为角形，C错误，D正确。 答案　C 4．短周期主族元素A、B形成AB3型分子，下列有关叙述正确的是(　　) A．若A、B为同一周期元素，则AB3分子的空间结构一定为平面三角形 B．若AB3分子中的价电子数为24，则AB3分子的空间结构为平面三角形 C．若A、B为同一主族元素，则AB3分子的空间结构一定为三角锥形 D．若AB3分子的空间结构为三角锥形，则AB3分子一定为NH3 解析　若A、B为同一周期元素，当A为P元素，B为Cl元素时，中心原子P为sp3杂化，有1个孤电子对，PCl3空间结构为三形锥形，故A错误；若AB3分子中的价电子数为24，则有三组情况：①A为B，B为F或Cl，②A为S、B为O，③A为Al，B为F或Cl，中心原子均为sp2杂化，无孤电子对，空间结构为平面三角形，故B正确；若A、B为同一主族元素，则AB3为SO3，中心原子S为sp2杂化，无孤电子对，空间结构为平面三角形，故C错误；若AB3分子为三角锥形，则A可能为N元素，也可能为P元素，故D错误。 答案　B 5．价电子对互斥理论可用于预测简单分子或离子的空间结构。请回答下列问题： (1)利用价电子对互斥理论推断下列分子或离子的空间结构： SeO3________；SCl2________； NO________；NO________； HCHO________；HCN________。 (2)利用价电子对互斥理论推断键角的大小： ①甲醛中H—C—H的键角________(填“>”“<”或“＝”，下同)120°； ②SnBr2分子中Br—Sn—Br的键角________120°； ③PCl3分子中，Cl—P—Cl的键角________109°28′。 (3)有两种活性反应中间体微粒，它们的微粒中均含有1个碳原子和3个氢原子。请依据下面给出的这两种微粒的球棍模型，写出相应的微粒符号： A________；B________。 (4)按要求写出第2周期非金属元素形成的中性分子的化学式： 平面形分子________，三角锥形分子__________，四面体形分子________。 解析　(1)SeO3中，Se的价电子对数为×(6＋0)＝3，孤电子对数为0，SeO3为三角形；SCl2中，S的价电子对数为×(6＋2)＝4，孤电子对数为2，SCl2为角形；NO中，N的价电子对数为×(5－1)＝2，孤电子对数为0，NO为直线形；NO中，N的价电子对数为×(5＋1)＝3，孤电子对数为0，NO为三角形；HCHO分子中有一个C===O键，看作1对成键电子对，两个C—H单键为两对成键电子对，碳原子的价电子对数为3，且无孤电子对，所以HCHO分子的空间结构为三角形；HCN分子的结构式为H—C≡N，含有一个C≡N键，看作一对成键电子对，一个C—H单键为一对成键电子对，故碳原子的价电子对数为2，且无孤电子对，所以HCN分子的空间结构为直线形。 (2)甲醛为平面形分子，由于C===O键与C—H键之间的排斥作用大于两个C—H之间的排斥作用，所以甲醛分子中C—H键与C—H键的夹角小于120°。SnBr2分子中，锡原子的价电子对数目是＝3，成键电子对数为2，孤电子对数为1，故SnBr2空间结构为角形，键角<120°。PCl3分子中，P的价电子对数为×(5＋3)＝4，含有一对孤电子对，由于孤电子对与P—Cl键的排斥作用大于P—Cl键之间的排斥作用，所以Cl—P键与Cl—P键之间的键角小于109°28′。 (3)AB3型微粒，中心原子无孤电子对的呈三角形，有一对孤电子对的或者有一单电子的呈三角锥形，所以A、B的化学式分别是CH、CH。 (4)第2周期的五种非金属元素B、C、N、O、F构成的中性分子中，平面形分子为BF3，三角锥形分子为NF3，四面体形分子为CF4。 答案　(1)三角形　角形　直线形　三角形　三角形　直线形　(2)①<　②<　③<　 (3)CH　CH　(4)BF3　NF3　CF4 学科网（北京）股份有限公司 $