第2章 微专题4 分子(或离子)空间结构与杂化轨道理论（课件PPT）-【精讲精练】2025-2026学年高中化学选择性必修第二册（人教版 单选）

该高中化学课件聚焦分子（或离子）空间结构与杂化轨道理论，通过“价层电子对数计算—VSEPR模型确定—杂化类型判断”的解题思路搭建学习支架，衔接粒子结构分析与杂化理论应用，帮助学生构建知识脉络。 其亮点在于以科学思维为核心，通过PCl₃、SOCl₂等实例解析，结合价层电子对互斥模型培养证据推理与模型建构能力，强化训练题涵盖选择与填空，助力学生深化结构决定性质的化学观念，为教师提供系统教学资源，提升课堂效率。

微专题(四)　分子(或离子)空间结构与杂化轨道理论 第二章　分子结构与性质 第二章　分子结构与性质 1 第二章　分子结构与性质 1 第二章　分子结构与性质 1 第二章　分子结构与性质 1 第二章　分子结构与性质 1 第二章　分子结构与性质 1 第二章　分子结构与性质 1 第二章　分子结构与性质 1 答案　C 第二章　分子结构与性质 1 第二章　分子结构与性质 1 第二章　分子结构与性质 1 第二章　分子结构与性质 1 第二章　分子结构与性质 1 第二章　分子结构与性质 1 第二章　分子结构与性质 1 第二章　分子结构与性质 1 第二章　分子结构与性质 1 第二章　分子结构与性质 1 第二章　分子结构与性质 1 第二章　分子结构与性质 1 第二章　分子结构与性质 1 第二章　分子结构与性质 1 第二章　分子结构与性质 1 第二章　分子结构与性质 1 第二章　分子结构与性质 1 第二章　分子结构与性质 1 第二章　分子结构与性质 1 第二章　分子结构与性质 1 第二章　分子结构与性质 1 第二章　分子结构与性质 1 第二章　分子结构与性质 1 第二章　分子结构与性质 1 第二章　分子结构与性质 1 第二章　分子结构与性质 1 第二章　分子结构与性质 1 第二章　分子结构与性质 1 第二章　分子结构与性质 1 第二章　分子结构与性质 1 谢谢观看 第二章　分子结构与性质 1 1．粒子空间结构的解题思路 2．杂化轨道类型的判断方法 (1)根据杂化轨道数判断 杂化轨道数＝中心原子上的价层电子对数＝σ键电子对数＋中心原子上的孤电子对数。 杂化轨道数 杂化轨道类型 举例 4 sp3 如ClO、ClO的杂化轨道数均为4，所以氯原子均采用sp3杂化(但离子的空间结构不同，前者为三角锥形，后者为正四面体形) 3 sp2 2 sp 注意：对于能明确结构式(或电子式)的分子或离子，根据其结构式或电子式直接判断出中心原子的σ键电子对数和孤电子对数。 (2)根据杂化轨道之间的夹角判断 内容 夹角 杂化轨道类型 不同的杂化方式，其杂化轨道之间的夹角不同，所以可根据杂化轨道间的夹角判断分子或离子中心原子的杂化轨道类型 109°28′ sp3 120° sp2 180° sp (3)根据VSEPR模型判断 VSEPR模型 杂化轨道类型 四面体形 sp3 平面三角形 sp2 直线形 sp 3．在多原子分子中，如有3个或3个以上相互平行的p轨道，它们会连贯重叠在一起构成一个整体，p电子在多个原子间运动，即离域，形成的π型化学键即离域大π键。包含m个电子和n个原子的大π键可以用符号Π表示。常见的含有大π键的粒子包括苯分子、O3分子、CO等。 1．下列说法正确的是(　　) A．PCl3分子是三角锥形结构，这是P原子采取sp2杂化的结果 B．sp3杂化轨道是由任意的1个s轨道和3个p轨道混合形成的4个sp3杂化轨道 C．凡是中心原子采取sp3杂化的分子，其VSEPR模型都是四面体形 D．AB3型分子的空间结构必为平面三角形 解析　PCl3分子的中心P原子的价层电子对数为3＋×(5－3×1)＝4，孤电子对数为1，采取sp3杂化，所以空间结构为三角锥形，A错误；能量相近的轨道可以形成杂化轨道，如2s、2p轨道，1s轨道与2s、2p轨道能量相差太大，不能形成杂化轨道，B错误；中心原子采取sp3杂化的分子，其VSEPR模型都是四面体形，C正确；AB3型分子的空间结构与中心原子的孤电子对数有关，如BF3中B原子没有孤电子对，为平面三角形结构，NH3中N原子有1个孤电子对，为三角锥形结构，D错误。 2．(2025·山西吕梁高二月考)下列分子中，中心原子杂化类型相同，分子空间结构也相同的是(　　) A．H2O、SO2　　　　　 B．NF3、BF3 C．NH3、CH4 D．BeCl2、CO2 解析　根据杂化轨道理论：H2O分子中O原子的杂化方式为sp3，空间结构为V形；SO2分子中S原子的杂化方式为sp2，空间结构为V形，A错误；NF3分子中N原子的杂化方式为sp3，空间结构为三角锥形，BF3分子中B原子的杂化方式为sp2，空间结构为平面三角形，B错误；NH3分子中N原子的杂化方式为sp3，空间结构为三角锥形，CH4分子中C原子的杂化方式为sp3，空间结构为正四面体；BeCl2分子中Be原子杂化方式为sp，空间结构均为直线形；CO2分子中C原子杂化方式为sp，空间结构为直线形，D正确。 答案　D 3．氯化亚砜(SOCl2)是一种很重要的化学试剂，可以作为氯化剂和脱水剂。下列关于氯化亚砜分子的VSEPR模型、分子的空间结构和中心原子(S)采取的杂化方式的说法正确的是(　　) A．四面体形、三角锥形、sp3 B．平面三角形、V形、sp2 C．平面三角形、平面三角形、sp2 D．四面体形、三角锥形、sp2 解析　SOCl2分子中S原子形成2个S—Cl、1个S===O，价层电子对数＝σ键数＋孤电子对数＝3＋×(6－1×2－2)＝4，杂化轨道数是4，故S原子采取sp3杂化，SOCl2分子的VSEPR模型为四面体形，且S原子含1个孤电子对，则其分子的空间结构为三角锥形，A正确。 答案　A 4．下列四种微粒的中心原子的杂化方式、VSEPR模型名称及微粒的空间结构中，有错误的是(　　) A．H2F＋：sp、平面三角形、直线形 B．NCl3：sp3、四面体形、三角锥形 C．SnBr2：sp2、平面三角形、V形 D．SeO：sp3、正四面体形、正四面体形 解析　H2F＋中F原子价层电子对数是2＋＝4，F原子杂化方式为sp3、VSEPR模型为四面体形、微粒的空间结构为V形，故A错误。 答案　A 5．几种含氯阴离子的信息如表所示： 阴离子 ClO ClO M ClO－ 中心元素化合价 ＋5 ＋3 ＋1 中心原子杂化类型 sp3 sp3 下列推断不正确的是(　　) A．ClO和CO的价层电子总数相同 B．M的化学式为ClO C．ClO、ClO－中氯原子的杂化类型都为sp3 D．M的空间结构为V形 解析　ClO和CO的价层电子总数分别为7＋3×6＋1＝26、4＋3×6＋2＝24，不相同，A错误；M中Cl元素的化合价是＋3价，杂化轨道类型是sp3，因此M的化学式为ClO，B正确；ClO中心Cl原子的价层电子对数是3＋＝4，ClO－中心Cl原子的价层电子对数是1＋＝4，因此氯原子的杂化类型都为sp3，C正确；M(ClO)中心Cl原子的价层电子对数是2＋＝4，含有2个孤电子对，所以空间结构为V形，D正确。 答案　A 6．表中各粒子对应的空间结构及解释均正确的是(　　) 选项 粒子 空间结构 解释 A 氨基负离子(NH) V形 N原子采取sp3杂化 B 二氧化硫(SO2) V形 S原子采取sp2杂化 C 碳酸根离子(CO) 三角锥形 C原子采取sp3杂化 D 乙炔(C2H2) 直线形 C原子采取sp杂化且C原子的价层电子均参与成键 解析　NH中心N原子的价层电子对数为2＋×(5＋1－2×1)＝4，孤电子对数为2，杂化轨道数为4，采取sp3杂化，空间结构为V形，A正确；SO2中心S原子的价层电子对数为2＋×(6－2×2)＝3，孤电子对数为1，杂化轨道数为3，采取sp2杂化，空间结构为V形，B正确；CO中心C原子的价层电子对数为3＋×(4＋2－3×2)＝3，不含孤电子对，杂化轨道数为3，采取sp2杂化，空间结构为平面三角形，C错误；C2H2中C原子采取sp杂化，且C原子的价层电子均参与成键，空间结构为直线形，D正确。 答案　C 7．从微粒结构角度分析，下列说法正确的是(　　) A．I的空间结构为V形，中心原子的杂化形式为sp3 B．ZnCO3中，阴离子空间构型为平面三角形，C原子的杂化形式为sp3 C．根据价层电子对互斥理论，H2S、SO2、SO3三种分子中，中心原子价电子对数相等 D．三氧化硫有单分子气体和三聚分子固体()两种存在形式，两种形式中S原子的杂化轨道类型相同 解析　I中心碘原子有4个价电子对，其中2个成键电子对，2个孤电子对，空间结构为V形，中心原子的杂化形式为sp3，A正确；CO中心原子碳原子的孤电子对数为0，价层电子对数是3，空间结构是平面三角形，碳原子杂化方式是sp2，B错误；H2S中心原子是S，价电子对数是2，SO2中心原子是S，价电子对数是3、SO3中心原子的价层电子对数是3，C错误；SO3空间结构是平面三角形，硫原子杂化方式是sp2，而三聚分子固体中硫原子是sp3，D错误。 答案　A 8．(2025·广州高二检测)氮的最高价氧化物为无色晶体，它由两种离子构成，已知其阴离子空间结构为平面三角形，则其阳离子的空间结构和阳离子中氮的杂化方式为(　　) A．平面三角形　sp2杂化 B．V形　sp2杂化 C．三角锥形　sp3杂化 D．直线形　sp杂化 解析　氮的最高价氧化物为N2O5，由两种离子构成，其中阴离子空间结构为平面三角形，化学式应为NO，则其阳离子的化学式为NO，其中心N原子价层电子对数为2＋(5－1－2×2)＝2，所以其中的氮原子按sp方式杂化，阳离子的空间结构为直线形。 答案　D 9．根据杂化轨道理论可以判断分子的空间结构，试根据相关知识填空： (1)AsCl3分子的空间结构为________________，其中As的杂化轨道类型为________。 (2)CH3COOH中C原子的杂化轨道类型为________。 (3)一种有机化合物的结构简式如下： ①该分子中有________个sp2杂化的碳原子；________个sp3杂化的碳原子。 ②该分子中有________个sp2-sp3σ键；________sp3-sp3σ键。 (4)SCN－与NO的结构相同，空间结构呈________形，中心原子都采取________杂化。 (5)CO、NO等粒子具有相同的原子个数，它们的价电子总数都是________，空间结构呈________形，中心原子都采取________杂化。 解析　(1)AsCl3中As的价层电子对数为3＋＝4，As的杂化方式为sp3杂化，AsCl3分子的空间结构为三角锥形。 (2)CH3COOH的结构式为，分子中甲基上的碳原子采取sp3杂化，羧基中碳原子采取sp2杂化。 (3)有机物中饱和碳原子采取sp3杂化，双键上的碳原子采取sp2杂化。①该分子中有2个sp2杂化碳原子；6个sp3杂化碳原子。②该分子中有3个sp2-sp3 σ键；3个sp3-sp3 σ键。 (4)SCN－与NO的中心原子采取sp杂化，形成直线形分子。 (5)CO、NO的价电子总数都是24，中心原子均采取sp2杂化，形成平面三角形分子。 答案　(1)三角锥形　sp3　(2)sp3、sp2　(3)①2　6 ②3　3　 (4)直线　sp　(5)24　平面三角　sp2 10．P4S3可用于制造火柴，其分子结构如图所示。 (1)①电负性：磷________(填“＞”“＜” 或“＝”)硫。 ②P4S3分子中硫原子的杂化轨道类型为______。 ③1 mol P4S3分子中孤电子对的数目为______。 ④∠S—P—S________(填“＞”“＜” 或“＝”)109°28′。 (2)在BF3分子中，F—B—F的键角度数是______， BF3和过量NaF作用可生成NaBF4，BF空间结构为________。 解析　(1)①同周期元素的电负性从左往右增强，故电负性：磷＜硫；②从P4S3分子结构图中得知，硫原子有2个σ键和2个孤电子对，其杂化轨道类型为sp3杂化；③从P4S3分子结构图中得知，每个S原子有2个孤电子对，每个P原子有1个孤电子对，则1 mol P4S3分子中孤电子对的数目为10NA；④从P4S3分子结构图中得知，P原子有1个孤电子对，孤电子对与成键电子对之间的排斥力大于成键电子对与成键电子对之间的排斥力，故∠S—P—S小于正四面体的夹角，即∠S—P—S＜109°28′。(2)在BF3分子中，中心原子B原子价层电子对数为3，是sp2杂化，分子呈平面三角形结构，F—B—F的键角度数是120°；BF中心原子B原子价层电子对数为4，是sp3杂化，其空间结构为正四面体形。 答案　(1)①＜　②sp3　③10NA　④＜ (2)120°　正四面体形 11．二氯二茂铌的组成为(C5H5)2NbCl2，环戊二烯阴离子(C5H)的平面结构简式如图所示： (1)C5H中C原子的杂化类型是________。 (2)已知分子中的大π键可以用Π表示，其中m代表参与形成大π键的原子数，n代表参与形成大π键的电子数，则C5H中大π键可以表示为________。 解析　(1)根据图示可知在C5H中C原子与3个原子形成共价键，因此C原子杂化类型是sp2杂化。(2)在C5H中大π键形成的原子数是5个，电子数是6个，故其大π键可以表示为Π。 答案　(1)sp2　(2) Π 12．(1)已知KH2PO2是次磷酸的正盐，H3PO2的结构式为________，其中P采取________杂化方式。 (2)磷酸根离子的空间结构为________，其中P的价层电子对数为________、杂化轨道类型为________。 (3)根据价层电子对互斥模型，H2S、SO2、SO3的气态分子中，中心原子价层电子对数不同于其他分子的是________。 (4)Sn为第ⅣA族元素，单质Sn与干燥Cl2反应生成SnCl4。SnCl4空间结构为________。 解析　(2)PO中不含孤电子对，成键电子对数目为4，价层电子对数为4，因此其空间结构为正四面体形，P原子是采用sp3杂化方式形成的4个sp3杂化轨道。(3)根据价层电子对互斥模型可知，H2S中S原子的价层电子对数为2＋(6－2×1)＝4；同理分析，SO2、SO3的气态分子的中心S原子的价层电子对数均为3。(4)在SnCl4中，Sn的价层电子对总数为4＋(4－4×1)＝4，则Sn采取sp3杂化，SnCl4的空间结构为正四面体形。 答案　(1) 　sp3　(2)正四面体形　4　sp3　(3)H2S　 (4)正四面体形 13．已知：①红磷在氯气中燃烧可以生成两种化合物——PCl3和 PCl5，氮与氢也可形成两种化合物——NH3和NH5。 ②PCl5分子中，P原子的1个3s轨道、3个3p轨道和1个3d轨道发生杂化形成5个sp3d杂化轨道，PCl5分子呈三角双锥形()。 (1)NH3、PCl3和PCl5分子中，所有原子的最外层电子数都是8个的是________(填分子式)，该分子的形状是________。 (2)经测定，NH5中存在离子键，N原子最外层电子数是8，所有氢原子的最外层电子数都是2，则NH5中H元素的化合价为________和________；该化合物中N原子的杂化方式为________。 解析　(1)满足所有原子都是8电子的是PCl3，根据VSEPR模型可得分子的空间结构是三角锥形。 答案　(1)PCl3　三角锥形　(2)＋1　－1　sp3 $