4.1 分子的空间结构（举一反三专项训练，江苏专用）【上好课】化学苏教版选择性必修2

第一单元 分子的空间结构 题型01 杂化轨道理论 题型02 键角 题型03 价层电子对互斥模型 题型04 孤电子对的计算 题型05 分子的空间结构判断 题型06 等电子体 题型07 分子的极性 题型08 手性分子 题型01 杂化轨道理论 1.定义：一个原子和其他原子形成分子时，中心原子所用的电子轨道不是原来纯粹的s轨道或p轨道，而是若干不同类型、能量相近的电子轨道经叠加混杂、重新分配轨道的能量和调整空间伸展方向，组成的同等数目的能量完全相同的新的电子轨道——杂化轨道，这一过程称为电子轨道的杂化。 2.基本要点：（1）某原子在成键时，在键合原子的作用下,同一原子中不同类型能量相近的原子轨道可能改变原有的状态,混杂起来并重新组合成一组有利于成键的新轨道（即杂化轨道）。 这一过程称为原子轨道的杂化，简称杂化。 （2）同一原子中能量相近的n 个原子轨道，组合后只能得到n个杂化轨道。例如，同一原子的一个ns 轨道和一个npx轨道，只能杂化成两个sp杂化轨道。这两个sp杂化轨道的形状一样，但其角度分布最大值在x轴上的取向相反。 （3）杂化轨道比原来未杂化的轨道成键能力强，形成的化学键键能大，使生成的分子更稳定。 由于成键原子轨道杂化后，轨道角度分布图的形 状发生了变化，形成的杂化轨道一头大一头小。大的一头与别的原子成键时电子云可以得到更大程度的重叠 ，所以形成的化学键比较牢固。 3.s－p型杂化：只有s轨道和p轨道参与的杂化，主要有以下三种类型：sp1杂化，sp2杂化 ，sp3杂化。 【典例1】（25-26高三上·江苏连云港·期中）反应SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr可用于测定空气中SO2的含量。下列说法正确的是 A．SO2的空间填充模型为 B．H2O分子中O原子为sp3杂化 C．H2SO4中含有离子键和共价键 D．Br的基态外围电子排布式为3s23p5 【变式1-1】（25-26高二上·江苏无锡·阶段练习）下列说法正确的是 A．碳碳单键、碳碳双键、碳碳三键均能绕键轴旋转 B．烷烃分子中化学键夹角均为，乙炔分子中键角为 C．甲烷、乙烯、乙炔分子中碳原子均为杂化 D．二氯甲烷只有一种结构，说明甲烷不是平面结构而是正四面体构型 【变式1-2】（24-25高一下·江苏苏州·阶段练习）有关晶体的结构如图所示，下列说法中错误的是 A．SiC的晶胞结构与金刚石相似，但SiC的硬度低于金刚石 B．CsCl晶体中，每个周围紧邻且距离相等的共有8个 C．NaCl晶体的熔沸点高于CsCl D．SiC晶体中每个C原子杂化类型均为 【变式1-3】（25-26高三上·江苏盐城·月考）“九三”阅兵展示了“东风-5C”液体洲际战略核导弹。其发动机可使用偏二甲肼[(CH3)2NNH2]/四氧化二氮燃料组合。其中关于的说法不正确的是 A．易溶于水 B．采用杂化 C．具有可燃性 D．是一种助燃剂 题型02 键角 1.键角：在分子中，一个原子与其他两个原子形成的两个化学键之间的夹角叫做键角。 2.影响因素： （1） 孤对效应：对于具有相同价层电子对总数的分子或离子来说，由于互斥作用的强弱不同，若中心原子价层轨道上存在孤电子对，则诸电子对在空间的排布就要偏离标准键角。孤电子对越多，键角愈小。 （2） 电负性效应：当与中心原子键合的配位原子电负性增大时，成键电子对将向配位体方向移动，离中心原子较远，使键对间的斥力减小，从而键角也随之减小。即键角随配位原子电负性的增加而减小 【典例2】（24-25高一下·江苏无锡·期末）氯仿（）常因保存不慎而被氧化，产生剧毒物光气，下列说法正确的是 A．分子中键角为 B．1个分子中键和键的数目比为 C．分子中所有原子的最外层都满足8电子稳定结构 D．使用前可用盐酸酸化的硝酸银溶液检验氯仿是否变质 【变式2-1】（25-26高二上·江苏南京·期末）下列对有关物质结构或性质的解释不合理的是 实例 解释 A 用He代替氢气填充探空气球更安全 He的电子构型稳定，不易得失电子 B 不存在稳定的分子 N原子的价层有3个未成对电子，不容易形成5个N-F键 C 的沸点依次升高 它们均为分子晶体，随着相对分子质量增大，范德华力增大 D 的键角依次减小 孤电子对与成键电子对之间的斥力大于成键电子对之间的斥力 A．A B．B C．C D．D 【变式2-2】（23-24高一下·江苏南通·期中）石灰氮是一种新型氮肥，与土壤中的反应生成氰胺，氰胺可进一步转化为尿素。下列说法正确的是 A．为非极性分子 B．中的杂化方式相同 C．和空间构型相同，键角： D．分子中各元素的电负性大小关系为 【变式2-3】（24-25高一下·江苏无锡·期中）下列有关结构和性质的叙述和排序正确的是 A．键角由大到小的顺序为： B．第四周期元素的基态原子中，锰原子价电子层中未成对电子数最多 C．价层电子对互斥模型中，π键电子对数计入中心原子的价层电子对数 D．共价键的极性： 题型03 价层电子对互斥模型 1.概念：价层电子对互斥模型，简称VSEPR模型，是一种通过分析中心原子价层电子对数目预测分子几何构型的理论。 2.基本规律： （1）不同键电子对之间排斥作用的大小顺序为：三键排斥＞双键排斥＞单键排斥。 （2）孤对电子与键对电子间的排斥大小为：孤对/孤对＞孤对/键对＞键对/键对。 （3）配位原子的电负性增大或中心原子电负性减小，也会使键角偏离标准值.端原子电负性增加时，共享电子对将偏向配位体，从而减少成键电子对之间的斥力，键角的度数随之减小。 （4）价电子对的相邻电子对越多，所受斥力就越大，距离原子核也越远。 3.对于一个中心原子和配位原子，首先计算价层电子的对数P，即有多少对电子。(孤对电子数目+成键电子数（包括配位原子的成键电子）目除以2)，为了尽可能的分开。P=2为直线，P=3为平面，P=4为四面体 价层电子对数 成键电子对数 孤电子对数 杂化类型 VSEPR模型 2 2 0 sp 直线型 3 2 1 sp2 平面三角形 3 0 4 3 1 sp3 四面体型 4 0 2 2 【典例3】（24-25高二下·江苏盐城·期末）下列化学用语表示正确的是 A．的价层电子对互斥（VSEPR）模型： B．的电子式： C．基态的电子排布式： D．HClO的结构式：H—Cl—O 【变式3-1】下列化学用语或表述正确的是 A．HClO的电子式： B．中子数为9的氮原子： C．H2O的VSEPR模型： D．碳的基态原子的价层电子轨道表示式： 【变式3-2】（23-24高二下·江苏盐城·期中）醋酸亚铜氨溶液常在工业上用于吸收CO，该反应的化学方程式如下：，下列有关说法正确的是 A．基态O的电子排布式 B．醋酸亚铜氨中C原子的杂化类型：、 C．分子的VSEPR模型为平面三角形 D．用电子式表示形成过程： 【变式3-3】（24-25高二下·江苏南京·期中）下列化学用语表示正确的是 A．的电子式： B．分子的VSEPR模型为： C．邻羟基苯甲醛分子内氢键示意图： D．是极性键构成的非极性分子 题型04 孤电子对的计算 1.对于孤电子对数：孤电子对数=(a-xb) a:中心原子最外层电子数。但对于阴离子a要加上所带电荷数,对于阳离子a要减去所带电荷数。 x:与中心原子结合原子数。 b:与中心原子结合原子最多能接受电子数(即达到稳定结构最多结合电子数)。 2. 注意事项： （1）中心原子配位的原子总数是指与中心原子直接结合的原子个数，氧族元素原子作配位原子时，不计算配位原子个数。 （2）粒子的电荷数是离子所带电荷数，阳离子用“-”，阴离子用“+”。 （3）计算结果为中心原子的价层电子对数，根据中心原子的价层电子对数可以确定价层电子对互斥模型。 （4）孤电子对数=价层电子对数-中心原子配位的原子总数。 【典例4】可用于水的杀菌消毒，遇水发生反应：。下列说法错误的是 A．键能： B．的共价键类型为键 C．与的空间结构为V形 D．分子中O的价电子层有2个孤电子对 【变式4-1】还原的方程式为(未配平)。设为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是 A．中价层孤电子对数目为 B．中键的数目为 C．等物质的量的与含电子数均为 D．该反应中每转移电子生成的数目为 【变式4-2】下列有关分子空间构型的说法中正确的是 A．HClO、BF3、NCl3分子中所有原子的最外层电子都满足了8电子稳定结构 B．P4和CCl4都是正四面体形分子且键角都为109°28′ C．分子中键角的大小： SO3>NH3>CCl4 D．BeF2分子中，中心原子Be的价层电子对数等于2，成键电子对数等于2，没有孤电子对，分子空间构型为直线形 【变式4-3】VSEPR模型与分子或离子的空间结构及中心原子的杂化形式： 分子或离子 中心原子 孤电子对数 价层电子对数 VSEPR模型名称 分子或离子的空间结构名称 键角 中心原子的杂化方式 CO2 SO2 CO H2O NH3 CH4 上表中中H2O、NH3、CH4三个物质的分子的键角从大到小的排列顺序是： 。原因是： 。H2O、与SO2分子的键角的大小关系是： 。原因是： 。 上表中H2O、NH3、CH4三个物质的分子杂化类型均为sp3杂化，但孤电子对数依次为2、1和0，孤电子对排斥力随孤电子对数增加而增大，压缩键角，所以三个物质分子的键角从大到小的排列顺序是CH4>NH3>H2O；H2O采用sp3杂化，孤电子对数为2，小于109°28′；SO2为sp2杂化且孤电子对较少，键角更接近120°，故H2O、与SO2分子的键角的大小关系是SO2>H2O 题型05 分子的空间结构判断 1.概念：分子中的原子不是杂乱无章地堆积在一起，而是按照一定规律结合的整体，使分子在空间呈现出一定的几何形状(即空间构型)。 2.根据中心原子的价层电子对数，从右表中找出相应的价层电子对构型后，再根据价层电子对中的孤对电子数，确定电子对的排布方式和分子的空间构型。 3.常见的分子的空间结构 价层电子对数 成键电子对数 孤电子对数 VSEPR模型 空间结构 典例 2 2 0 直线型 直线形 CO2 3 2 1 平面三角形 V形 SnCl2 3 0 平面三角形 BF3 4 3 1 四面体型 三角锥形 NH3 4 0 正四面体形 CH4 2 2 V形 H2O 【典例5】（24-25高二下·江苏南通·期末）P能与发生反应。下列说法正确的是 A．电负性： B．的电子式： C．空间结构为三角锥形 D．为离子化合物 【变式5-1】（24-25高一下·江苏苏州·阶段练习）下列分子的空间结构是平面三角形的是 A． B． C． D． 【变式5-2】（24-25高一下·江苏南通·期末）NaHS和可用于制备水处理剂。下列有关说法正确的是 A．的结构示意图为 B．中子数为10的O原子可表示为 C．的空间结构为平面三角形 D．、互为同素异形体 【变式5-3】（25-26高二上·江苏宿迁·期中）S和是同一主族元素。下列说法正确的是 A．为含有极性键的非极性分子 B．的空间构型是三角锥形 C．、、等硫单质互为同位素 D．中含有键 题型06 等电子体 1.定义：等电子体是指价电子数和原子数（氢等轻原子不计在内）相同的分子、离子或原子团。 2.判断方法： （1）同族元素互换法，即将既定粒子中的某元素换成它的同族元素。 （2）价电子迁移法，即将既定粒子中的某元素原子的价电子逐一转移给组成中的另一种元素的原子，相应原子的质子数也随之减少或增加，变换为具有相应质子数的元素。 （3）电子-电荷互换法，即将既定粒子中的某元素原子的价电子转化为粒子所带的电荷。这种方法可实现分子与离子的互判。 3.常见的等电子体： 电子类型 常见等电子体 空间构型 2原子10电子 N2，CN-，C22-，C2H2，NO+ 直线形 2原子14电子 F2, O22-, H2O2, N2H4, C2H6, CH3NH2, NH2OH,CH3F 直线形 3原子16电子 CO2，N2O，OCN-，N3-，SCN-，ONC-，NO2+，BeCl2(g) 直线形 3原子18电子 O3，SO2，NO2- V形 4原子24电子 SO3(g)，CO32-，NO3-，BF3 平面三角形 4原子26电子 SO32-，ClO3-，BrO3-，IO3-，XeO3 三角锥形 5原子8电子 CH4，SiH4，NH4+，PH4+，BH4- 正四面体形 5原子32电子 CCl4，SiF4，SO42-，ClO4- 正四面体形 【典例6】等电子体的结构相似、物理性质相近，称为等电子原理。如N2和CO为等电子体。下表为部分元素等电子体分类、空间构型表。 等电子体类型 代表物质 空间构型 四原子24电子等电子体 SO3 平面三角形 四原子26电子等电子体 三角锥形 五原子32电子等电子体 CCl4 四面体形 试回答下列问题： (1)下面物质分子或离子的空间构型： ， ， 。 (2)由第二周期元素组成，与F2互为等电子体的离子有 。 (3)和 是等电子体，离子具有较强的还原性，它能使酸性KMnO4溶液褪色，Mn原子在元素周期表中的位置是 ，价电子构型为 。 (4)HN3称为叠氮酸，常温下为无色有刺激性气味的液体。的空间构型是 ，与互为等电子体的分子的化学式为 (写一种)。的电子式为 。 (5)已知H3B·NH3在一定条件下可逐步释放出氢气最终转化为氮化硼，因此可作为储氢材料。H3B·NH3的等电子体的化学式为 。 【变式6-1】写出下列符合题意的化学式： (1)与H2O分子互为等电子体的阴离子为 。 (2)与NH3BH3原子总数相等的等电子体是 (写分子式)。 (3)与互为等电子体的一种分子为 。 (4)与O3分子互为等电子体的一种阴离子为 。 (5)与互为等电子体的分子为 。 【变式6-2】以氧化锌矿物为原料，提取锌的过程中涉及反应：。原子数目和价电子总数都相等的分子或离子互为等电子体，等电子体具有相似的空间构型。下列分子或离子与互为等电子体的是 A．CH4 B．SiH4 C． D．CS2 【变式6-3】（24-25高一下·江苏苏州·阶段练习）一种物质的结构如图所示，下列说法正确的是 A．如图物质中N原子的杂化类型为： B．如图物质中键和键个数比为7：1 C．与互为等电子体，中含有的键数目为 D．该物质中含有手性碳原子，为手性分子 题型07 分子的极性 1.定义：正电荷重心和负电荷重心不相重合的分子是极性分子，正电荷重心和负电荷重心相重合的是非极性分子。 2.双原子分子的极性取决于成键原子之间的共价键是否有极性，以极性键结合的双原子 分子是极性分子，如HCl、CO、NO等；以非极性键结合的双原子分子是非极性分子，如 H2 、O2 、N2 等。同种原子形成的双原子分子都是非极性分子。以极性键结合的多原子分子（ABm ，A为中心原子，B为配位原子），分子是否有极性 取决于分子的空间结构。 3.相似相溶规则：分子的极性对物质的熔点、沸点、溶解性等物理性质有显著的影响。一般情况下，由极性分子构成的物质易溶于极性溶剂。由非极性分子构成的物质易溶于非极性溶剂。这在化学上称为“相似相溶规则”。 4.分子的空间构型与极性的关系： 分子类型 分子空间构型 键角 键的极性 分子极性 常见物质 A2 直线形(对称) — 非极性键 非极性分子 H2、O2、N2等 AB 直线形(非对称) — 极性键 极性分子 HX、CO、NO等 AB2 直线形(对称) 180° 极性键 非极性分子 CO2、CS2等 A2B 折线形(不对称) — 极性键 极性分子 H2O、H2S等 AB3 正三角形(对称) 120° 极性键 非极性分子 BF3、SO3等 三角锥型(不对称) — 极性键 极性分子 NH3、PCl3等 AB4 正四面体型(对称) 109.5° 极性键 非极性分子 CH4、CCl4等 【典例7】（25-26高二上·江苏镇江·期中）尿素[]是一种重要的化工产品，可通过反应合成。下列有关说法正确的是 A．的空间结构为V形 B．是极性分子 C．的电子式为： D．中含键 【变式7-1】（25-26高二上·江苏南通·期中）的液氨溶液中通入气体可制得。下列说法正确的是 A．中含有离子键和共价键 B．的空间结构为直线形 C．为非极性分子 D．晶体属于共价晶体 【变式7-2】（24-25高一下·江苏南通·阶段练习）下列关于物质结构与性质或性质与用途的说法不正确的是 A．H2O2中存在过氧键(-O-O-)，H2O2具有强氧化性 B．NH3分子间存在氢键，NH3极易溶于水 C．F的电负性大于Cl的电负性，CF3COOH的酸性强于CCl3COOH D．CH4为非极性分子，CH4难溶于水 【变式7-3】（24-25高二下·江苏连云港·期末）反应可用于脱除工业尾气中的。下列说法正确的是 A．NaClO中Cl元素化合价为-1 B．是含有极性键的非极性分子 C．的电子式为 D．的空间构型为V形 题型08 手性分子 1.手性异构体：如果一对分子，它们的组成和原子的排列方式完全相同，但如同左手和右手一样互为 镜像（对映异构），在三维空间里不能重叠，这对分子互称手性异构体。 2.手性分子：含有手性异构体 的分子称为手性分子 3.手性碳原子：当四个不同的原子或基团连接在碳原子上时，形成的化合物存在手性异构体。其中， 连接四个不同的原子或基团的碳原子称为手性碳原子。 4.特点：一对手性异构体的物理性质（如熔点、沸点、密度等）基本相同，但它们的旋光性和 生理作用往往不同。 【典例8】（25-26高二上·江苏宿迁·月考）下列分子中含有“手性碳原子”的是 A． B． C． D． 【变式8-1】（24-25高一下·江苏无锡·期中）下列关于分子的结构和性质的描述错误的是 A．和分子均为三角锥形结构，两者的沸点关系： B．乳酸()分子中含有一个手性碳原子 C．碘易溶于四氯化碳，甲烷难溶于水都可用“相似相溶”规律解释 D．乙醇在水中溶解度很大，原因之一是乙醇分子与水分子之间形成氢键 【变式8-2】（23-24高二下·江苏宿迁·阶段练习）化学品Z是X与HBr反应的主产物，X→Z的反应机理如下： 下列说法错误的是 A．X与互为顺反异构体 B．X分子中所有C可以在同一平面内 C．X苯环上有三种等效氢 D．Z分子中含有2个手性碳原子 【变式8-3】（23-24高二上·江苏泰州·期末）精细化学品W是酸性条件下X与HCN发生取代反应的主产物，Y、Z是反应过程中的过渡态或中间体。X→W的反应过程可表示为： 下列说法正确的是 A．X与互为同素异形体 B．该过程产生的中间体可能有 C．Z中C、O原子的杂化类型均为 D．W分子中含有1个手性碳原子 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第一单元 分子的空间结构 题型01 杂化轨道理论 题型02 键角 题型03 价层电子对互斥模型 题型04 孤电子对的计算 题型05 分子的空间结构判断 题型06 等电子体 题型07 分子的极性 题型08 手性分子 题型01 杂化轨道理论 1.定义：一个原子和其他原子形成分子时，中心原子所用的电子轨道不是原来纯粹的s轨道或p轨道，而是若干不同类型、能量相近的电子轨道经叠加混杂、重新分配轨道的能量和调整空间伸展方向，组成的同等数目的能量完全相同的新的电子轨道——杂化轨道，这一过程称为电子轨道的杂化。 2.基本要点：（1）某原子在成键时，在键合原子的作用下,同一原子中不同类型能量相近的原子轨道可能改变原有的状态,混杂起来并重新组合成一组有利于成键的新轨道（即杂化轨道）。 这一过程称为原子轨道的杂化，简称杂化。 （2）同一原子中能量相近的n 个原子轨道，组合后只能得到n个杂化轨道。例如，同一原子的一个ns 轨道和一个npx轨道，只能杂化成两个sp杂化轨道。这两个sp杂化轨道的形状一样，但其角度分布最大值在x轴上的取向相反。 （3）杂化轨道比原来未杂化的轨道成键能力强，形成的化学键键能大，使生成的分子更稳定。 由于成键原子轨道杂化后，轨道角度分布图的形 状发生了变化，形成的杂化轨道一头大一头小。大的一头与别的原子成键时电子云可以得到更大程度的重叠 ，所以形成的化学键比较牢固。 3.s－p型杂化：只有s轨道和p轨道参与的杂化，主要有以下三种类型：sp1杂化，sp2杂化 ，sp3杂化。 【典例1】（25-26高三上·江苏连云港·期中）反应SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr可用于测定空气中SO2的含量。下列说法正确的是 A．SO2的空间填充模型为 B．H2O分子中O原子为sp3杂化 C．H2SO4中含有离子键和共价键 D．Br的基态外围电子排布式为3s23p5 【答案】B 【详解】A．的价层电子对=2+=3，含有2个成键电子对和1个孤电子对，根据价层电子对互斥模型可知其空间填充模型为V形，故A错误； B．分子中O原子价层电子对=2+=4，O原子为杂化，故B正确； C．是只由共价键构成的共价化合物，不含有离子键，故C错误； D．Br的基态外围电子排布式为，故D错误； 故选B。 【变式1-1】（25-26高二上·江苏无锡·阶段练习）下列说法正确的是 A．碳碳单键、碳碳双键、碳碳三键均能绕键轴旋转 B．烷烃分子中化学键夹角均为，乙炔分子中键角为 C．甲烷、乙烯、乙炔分子中碳原子均为杂化 D．二氯甲烷只有一种结构，说明甲烷不是平面结构而是正四面体构型 【答案】D 【详解】A．碳碳双键和三键中的π键不能旋转，只有单键可绕键轴旋转，A错误； B．烷烃中碳的键角接近但未必全等于，乙炔是直线形分子，键角180°，B错误； C．甲烷碳为杂化，乙烯碳为sp²杂化，乙炔碳为sp杂化，C错误； D．二氯甲烷无同分异构体，证明甲烷为正四面体形而非平面结构，D正确； 故答案为：D。 【变式1-2】（24-25高一下·江苏苏州·阶段练习）有关晶体的结构如图所示，下列说法中错误的是 A．SiC的晶胞结构与金刚石相似，但SiC的硬度低于金刚石 B．CsCl晶体中，每个周围紧邻且距离相等的共有8个 C．NaCl晶体的熔沸点高于CsCl D．SiC晶体中每个C原子杂化类型均为 【答案】D 【详解】A．金刚石与SiC均是共价晶体，晶胞结构相似，Si半径大于C，键长：C-C＜Si-C，键能：C-C＞C-Si，故硬度：金刚石＞SiC，A正确； B．CsCl晶体中，每个Cs+周围紧邻且距离相等的Cl-共有8个(位于顶点)，B正确； C．NaCl、CsCl属于离子晶体，离子半径Na、Cs依次增大，离子半径越小，离子键越强，熔沸点越高，离子键：NaCl＞CsCl，所以熔沸点：NaCl＞CsCl，C正确； D．SiC晶体中每个C原子形成四条共价键，杂化类型均为，D错误； 故选D。 【变式1-3】（25-26高三上·江苏盐城·月考）“九三”阅兵展示了“东风-5C”液体洲际战略核导弹。其发动机可使用偏二甲肼[(CH3)2NNH2]/四氧化二氮燃料组合。其中关于的说法不正确的是 A．易溶于水 B．采用杂化 C．具有可燃性 D．是一种助燃剂 【答案】D 【详解】A．偏二甲肼含有氨基，可以和水形成分子间氢键，则易溶解在水中，A正确； B．分子中每个N原子形成三个单键并有一对孤电子对，采用sp3杂化，B正确； C．偏二甲肼作为火箭燃料，具有可燃性，C正确； D．助燃剂是氧化剂（如四氧化二氮），而偏二甲肼是燃料（还原剂），D错误； 故选D。 题型02 键角 1.键角：在分子中，一个原子与其他两个原子形成的两个化学键之间的夹角叫做键角。 2.影响因素： （1） 孤对效应：对于具有相同价层电子对总数的分子或离子来说，由于互斥作用的强弱不同，若中心原子价层轨道上存在孤电子对，则诸电子对在空间的排布就要偏离标准键角。孤电子对越多，键角愈小。 （2） 电负性效应：当与中心原子键合的配位原子电负性增大时，成键电子对将向配位体方向移动，离中心原子较远，使键对间的斥力减小，从而键角也随之减小。即键角随配位原子电负性的增加而减小 【典例2】（24-25高一下·江苏无锡·期末）氯仿（）常因保存不慎而被氧化，产生剧毒物光气，下列说法正确的是 A．分子中键角为 B．1个分子中键和键的数目比为 C．分子中所有原子的最外层都满足8电子稳定结构 D．使用前可用盐酸酸化的硝酸银溶液检验氯仿是否变质 【答案】C 【详解】A．分子中，C原子的价层电子对数为，空间构型为四面体形，键角小于，A错误； B． 1个分子含有1个C=O键和2个C-Cl键，单键为键，双键为1个键和1个键，故键和键的数目比为，B错误； C．的电子式为，分子中所有原子的最外层都满足8电子稳定结构，C正确； D．用盐酸酸化的硝酸银溶液引入可氯离子，无法检验氯仿是否变质，D错误； 故选C。 【变式2-1】（25-26高二上·江苏南京·期末）下列对有关物质结构或性质的解释不合理的是 实例 解释 A 用He代替氢气填充探空气球更安全 He的电子构型稳定，不易得失电子 B 不存在稳定的分子 N原子的价层有3个未成对电子，不容易形成5个N-F键 C 的沸点依次升高 它们均为分子晶体，随着相对分子质量增大，范德华力增大 D 的键角依次减小 孤电子对与成键电子对之间的斥力大于成键电子对之间的斥力 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【详解】A．He的电子构型稳定，不易得失电子，因此不易燃烧或爆炸，使用更安全，解释合理，A正确； B．N原子价层电子排布为2s22p3，有3个未成对电子，通常只能形成3个共价键，难以形成5个N-F键，解释合理，B正确； C．均为分子晶体，相对分子质量依次增大，分子间范德华力增强，导致沸点升高，解释合理，C正确； D．的键角依次减小（180°→120°→约115°），但解释仅提及孤电子对斥力影响，而键角减小还涉及杂化类型变化（为sp杂化，为sp2杂化且无孤对电子，为sp2杂化但有孤对电子），因此解释不全面，不合理，D错误； 故选D。 【变式2-2】（23-24高一下·江苏南通·期中）石灰氮是一种新型氮肥，与土壤中的反应生成氰胺，氰胺可进一步转化为尿素。下列说法正确的是 A．为非极性分子 B．中的杂化方式相同 C．和空间构型相同，键角： D．分子中各元素的电负性大小关系为 【答案】C 【详解】A．正电荷中心和负电荷中心相重合的分子为非极性分子，正电荷中心和负电荷中心不重合、是极性分子，故A错误； B．中氨基氮原子杂化方式为sp3，－C≡N中氮原子杂化方式为sp，即的杂化方式不同，故B错误； C．二氧化硫分子中S原子价层电子对数为3，孤电子对数为1，空间结构是V形，水中O原子价层电子对数为4，孤电子对数为2，空间结构也是V形，由于孤电子对对成键电子对的排斥作用大于成键电子对之间的排斥作用，所以键角：，故C正确； D．C、N、O同周期，同一周期主族元素从左至右元素，电负性依次增强，碳元素电负性强于氢元素，所以分子中各元素的电负性大小关系为，故D错误； 故答案为：C。 【变式2-3】（24-25高一下·江苏无锡·期中）下列有关结构和性质的叙述和排序正确的是 A．键角由大到小的顺序为： B．第四周期元素的基态原子中，锰原子价电子层中未成对电子数最多 C．价层电子对互斥模型中，π键电子对数计入中心原子的价层电子对数 D．共价键的极性： 【答案】D 【详解】A．的价层电子对数是：，有一对孤电子对，是杂化，分子构型为三角锥形；的价层电子对数是：，有一对孤对电子，是杂化，分子构型为形；价层电子对数为：，没有孤对电子，为杂化，为四面体形，实际键角顺序应为：，A错误； B．第四周期元素中，Mn的价层电子排布式为，未成对电子数为5，铬价电子排布为，未成对电子数为6，第四周期元素的基态原子中，铬价电子层中未成对电子数最多，B错误； C．价层电子对互斥理论中，价层电子对包括键电子对和孤电子对，键电子对数不计入中心原子的价层电子对数，C错误； D．由于电负性，所以共价键的极性：，D正确； 故选D。 题型03 价层电子对互斥模型 1.概念：价层电子对互斥模型，简称VSEPR模型，是一种通过分析中心原子价层电子对数目预测分子几何构型的理论。 2.基本规律： （1）不同键电子对之间排斥作用的大小顺序为：三键排斥＞双键排斥＞单键排斥。 （2）孤对电子与键对电子间的排斥大小为：孤对/孤对＞孤对/键对＞键对/键对。 （3）配位原子的电负性增大或中心原子电负性减小，也会使键角偏离标准值.端原子电负性增加时，共享电子对将偏向配位体，从而减少成键电子对之间的斥力，键角的度数随之减小。 （4）价电子对的相邻电子对越多，所受斥力就越大，距离原子核也越远。 3.对于一个中心原子和配位原子，首先计算价层电子的对数P，即有多少对电子。(孤对电子数目+成键电子数（包括配位原子的成键电子）目除以2)，为了尽可能的分开。P=2为直线，P=3为平面，P=4为四面体 价层电子对数 成键电子对数 孤电子对数 杂化类型 VSEPR模型 2 2 0 sp 直线型 3 2 1 sp2 平面三角形 3 0 4 3 1 sp3 四面体型 4 0 2 2 【典例3】（24-25高二下·江苏盐城·期末）下列化学用语表示正确的是 A．的价层电子对互斥（VSEPR）模型： B．的电子式： C．基态的电子排布式： D．HClO的结构式：H—Cl—O 【答案】A 【详解】 A．的孤电子对数为，所以价层电子对互斥（VSEPR）模型为平面三角形（），A正确； B．氯离子为阴离子，电子式为，所以的电子式：，B错误； C．铜为29号元素，基态的电子排布式：，所以基态的电子排布式：，C错误； D．氯原子最外层有7个电子，能形成一根共价键，氧原子最外层有6个电子，最多能形成两根共价键，所以HClO的结构式为：H—O—Cl，D错误； 故选A。 【变式3-1】下列化学用语或表述正确的是 A．HClO的电子式： B．中子数为9的氮原子： C．H2O的VSEPR模型： D．碳的基态原子的价层电子轨道表示式： 【答案】A 【详解】 A．次氯酸的结构式为H—O—Cl，电子式为，A 正确； B．中子数为9的氮原子质子数为7、质量数为16，原子符号为，B错误； C．水分子中氧原子的价层电子对数为4，孤对电子对数为2，分子的VSEPR模型为四面体型，C错误； D．碳元素的原子序数为6，基态原子的价层电子轨道表示式为，D错误； 故选A。 【变式3-2】（23-24高二下·江苏盐城·期中）醋酸亚铜氨溶液常在工业上用于吸收CO，该反应的化学方程式如下：，下列有关说法正确的是 A．基态O的电子排布式 B．醋酸亚铜氨中C原子的杂化类型：、 C．分子的VSEPR模型为平面三角形 D．用电子式表示形成过程： 【答案】B 【详解】A．O为8号元素，基态O原子电子排布式为，题中为价电子轨道表示式，故A错误； B．醋酸亚铜氨中的饱和C原子采用sp3杂化，连碳氧双键的C原子采用sp2杂化，故B正确； C．NH3中N原子的价层电子对为，VSEPR模型为正四面体，故C错误； D．H2O为共价化合物，故用电子式表示H2O的形成过程为，故D错误； 故答案选B。 【变式3-3】（24-25高二下·江苏南京·期中）下列化学用语表示正确的是 A．的电子式： B．分子的VSEPR模型为： C．邻羟基苯甲醛分子内氢键示意图： D．是极性键构成的非极性分子 【答案】B 【详解】A．N原子核外有5个价电子，两个N原子共享6个电子形成氮氮三键，电子式为，故A错误； B．SO2分子中心原子S的价层电子对数，孤电子对数为1，为sp2杂化，VSEPR构型为平面三角形，故B正确； C．邻羟基苯甲醛分子中羰基上的氧原子和羟基上的氢原子构成氢键，示意图，故C错误； D．NH3中N-H键为极性键，分子构型为三角锥形，正负电荷中心不重合，为极性分子，故D错误； 故答案为B。 题型04 孤电子对的计算 1.对于孤电子对数：孤电子对数=(a-xb) a:中心原子最外层电子数。但对于阴离子a要加上所带电荷数,对于阳离子a要减去所带电荷数。 x:与中心原子结合原子数。 b:与中心原子结合原子最多能接受电子数(即达到稳定结构最多结合电子数)。 2. 注意事项： （1）中心原子配位的原子总数是指与中心原子直接结合的原子个数，氧族元素原子作配位原子时，不计算配位原子个数。 （2）粒子的电荷数是离子所带电荷数，阳离子用“-”，阴离子用“+”。 （3）计算结果为中心原子的价层电子对数，根据中心原子的价层电子对数可以确定价层电子对互斥模型。 （4）孤电子对数=价层电子对数-中心原子配位的原子总数。 【典例4】可用于水的杀菌消毒，遇水发生反应：。下列说法错误的是 A．键能： B．的共价键类型为键 C．与的空间结构为V形 D．分子中O的价电子层有2个孤电子对 【答案】B 【详解】A．Cl的原子半径大于H，Cl-O键长应大于H-O键长，键长越短，键能越大，所以键能Cl-O 小于 H-O，A正确； B．H2O的共价键类型为s-pσ键错误，因为H2O中的O-H键是σ键，由氧的sp3杂化轨道与氢的1s轨道形成，为s-sp3σ键，B错误； C．Cl2O与HClO均为sp3杂化，因为Cl2O中氧原子有两对孤对电子，键角约111°，呈V形；HClO中氧原子有两对孤对电子，键角约103°，也呈V形，C正确； D．HClO分子中O的价电子层有2个孤电子对正确，因为氧原子价电子层有6个电子，形成两个单键（与H和Cl）后，剩余4个电子形成两对孤电子对，D正确； 故选B。 【变式4-1】还原的方程式为(未配平)。设为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是 A．中价层孤电子对数目为 B．中键的数目为 C．等物质的量的与含电子数均为 D．该反应中每转移电子生成的数目为 【答案】C 【详解】A．肼分子中氮原子的价层孤对电子对数都为：(5-1×3) ×=1，则32 g肼分子中价层孤电子对数目为：×2×NA mol-1=2NA，A正确； B．银氨络离子中配位键和氮氢键均为σ键，共有8个，则1 mol银氨络离子中含有的σ键数目为：1 mol×8×NA   mol-1=8NA， B正确； C．缺氨分子和铵根离子的物质的量，无法计算等物质的量的氨分子和铵根离子含有的电子数，C错误； D．由化合价变化可知，生成1 mol氮气时，转移电子的物质的量为4 mol，则反应转移电子的物质的量为1 mol时，生成氮气的数目为：1 mol××NA   mol-1=0.25NA，D正确；故选C。 【变式4-2】下列有关分子空间构型的说法中正确的是 A．HClO、BF3、NCl3分子中所有原子的最外层电子都满足了8电子稳定结构 B．P4和CCl4都是正四面体形分子且键角都为109°28′ C．分子中键角的大小： SO3>NH3>CCl4 D．BeF2分子中，中心原子Be的价层电子对数等于2，成键电子对数等于2，没有孤电子对，分子空间构型为直线形 【答案】D 【详解】A．HClO中H的最外层电子数为2，不满足8电子；BF3中B的最外层电子数为6，也不满足；NCl3中N和Cl均满足，A错误； B．P4为正四面体但键角为60°，CCl4键角为109°28′，B错误； C．SO3中S原子是sp2杂化，分子为平面正三角形构型，键角为120°；NH3中N形成3个σ键，孤电子对数为1，为sp3杂化，为三角锥形，键角大约为107°；CCl4中C形成4个σ键，无孤电子对，为sp3杂化，为正四面体，键角为109°28′，分子中键角的大小：SO3＞CCl4＞NH3，C错误； D．BeF2中Be的价层电子对数为2，没有孤电子对，空间构型为直线形，D正确；故选D。 【变式4-3】VSEPR模型与分子或离子的空间结构及中心原子的杂化形式： 分子或离子 中心原子 孤电子对数 价层电子对数 VSEPR模型名称 分子或离子的空间结构名称 键角 中心原子的杂化方式 CO2 SO2 CO H2O NH3 CH4 上表中中H2O、NH3、CH4三个物质的分子的键角从大到小的排列顺序是： 。原因是： 。H2O、与SO2分子的键角的大小关系是： 。原因是： 。 【答案】 C 0 2 直线形 直线形 180° sp S 1 3 平面三角形 V形 ≈120° sp2 C 0 3 平面三角形 平面三角形 120° sp2 O 2 4 四面体形 V形 ≈105° sp3 N 1 4 四面体形 三角锥形 ≈107° sp3 C 0 4 四面体形 正四面体形 109°28′ sp3 CH4>NH3>H2O 均为sp3杂化，孤电子对排斥力随孤电子对数增加而增大，压缩键角 SO2>H2O SO2为sp2杂化且孤电子对较少，键角更接近120° 【分析】根据价层电子对理论和杂化理论分析，孤电子对数=（a为中心原子的价电子数，b为成键原子达到稳定结构所需的电子数（如H为1，O为2），x为成键原子数，n为离子电荷的绝对值，阴离子取“+”，阳离子取“-”），价层电子对数=孤电子对数+成键原子数，当价层电子对数为2时，VSEPR模型为直线形；当价层电子对数为3时，VSEPR模型为平面三角形；当价层电子对数为4时，VSEPR模型为四面体形；分子的空间结构依据孤电子对数与VSEPR模型判断；杂化类型与价层电子对数判断有关，分为sp3、sp2、sp杂化；键角的判断，先看杂化类型，再看孤电子对数对成键的影响，据此分析作答。 【详解】CO2分子的中心原子为C原子，孤电子对数=，则其价层电子对数为，则VSEPR模型名称为直线形，空间结构也为直线形，其键角为180°，采用sp杂化，故答案为：C；0；2；直线形；直线形；180°；sp； SO2分子的中心原子为S原子，孤电子对数=，则其价层电子对数为，VSEPR模型名称为平面三角形，去掉孤电子对数后得到的空间结构为V形，其键角约为120°，S原子采用sp2杂化，故答案为：S；1；3；平面三角形；V形；≈120°；sp2； CO中心原子为C原子，孤电子对数=，则其价层电子对数为，则VSEPR模型名称为平面三角形，空间结构也为平面三角形，其键角为120°，采用sp2杂化，故答案为：C；0；3；平面三角形；平面三角形；120°；sp2； H2O中心原子为O原子，孤电子对数=，则其价层电子对数为，VSEPR模型名称为四面体形，去掉孤电子对数后得到的空间结构为V形，其键角约为105°，O原子采用sp3杂化，故答案为：O；2；4；四面体形；V形；≈105°；sp3； NH3中心原子为N原子，孤电子对数=，则其价层电子对数为，VSEPR模型名称为四面体形，去掉孤电子对数后得到的空间结构为三角锥形，其键角约为107°，N原子采用sp3杂化，故答案为：N；1；4；四面体形；三角锥形；≈107°；sp3； CH4中心原子为C原子，孤电子对数=，则其价层电子对数为，VSEPR模型名称为四面体形，空间结构为正四面体形，其键角为109°28′，C原子采用sp3杂化，故答案为：C；0；4；四面体形；正四面体形；109°28′；sp3； 上表中H2O、NH3、CH4三个物质的分子杂化类型均为sp3杂化，但孤电子对数依次为2、1和0，孤电子对排斥力随孤电子对数增加而增大，压缩键角，所以三个物质分子的键角从大到小的排列顺序是CH4>NH3>H2O；H2O采用sp3杂化，孤电子对数为2，小于109°28′；SO2为sp2杂化且孤电子对较少，键角更接近120°，故H2O、与SO2分子的键角的大小关系是SO2>H2O 题型05 分子的空间结构判断 1.概念：分子中的原子不是杂乱无章地堆积在一起，而是按照一定规律结合的整体，使分子在空间呈现出一定的几何形状(即空间构型)。 2.根据中心原子的价层电子对数，从右表中找出相应的价层电子对构型后，再根据价层电子对中的孤对电子数，确定电子对的排布方式和分子的空间构型。 3.常见的分子的空间结构 价层电子对数 成键电子对数 孤电子对数 VSEPR模型 空间结构 典例 2 2 0 直线型 直线形 CO2 3 2 1 平面三角形 V形 SnCl2 3 0 平面三角形 BF3 4 3 1 四面体型 三角锥形 NH3 4 0 正四面体形 CH4 2 2 V形 H2O 【典例5】（24-25高二下·江苏南通·期末）P能与发生反应。下列说法正确的是 A．电负性： B．的电子式： C．空间结构为三角锥形 D．为离子化合物 【答案】B 【详解】A．元素周期表中，同周期从左到右元素的电负性逐渐增强，故电负性：，A错误； B．为共价化合物，其电子式为，B正确； C．中心原子价层电子对数为3+=3，没有孤电子对，空间结构为平面三角形，C错误； D．中只含有共价键，属于共价化合物，D错误； 故选B。 【变式5-1】（24-25高一下·江苏苏州·阶段练习）下列分子的空间结构是平面三角形的是 A． B． C． D． 【答案】B 【详解】A．对于，中心原子的价电子数为2，提供1个电子形成共价键，所以的价层电子对数为，没有孤电子对，其空间结构为直线形，A错误； B．对于，中心原子的价电子数为3，提供1个电子形成共价键，所以的价层电子对数为，没有孤电子对，其空间结构为平面三角形，B正确； C．对于，中心原子的价电子数为5，提供1个电子形成共价键，所以的价层电子对数为，有1对孤电子对，其空间结构为三角锥形，C错误； D．对于，中心原子的价电子数为4，提供1个电子形成共价键，所以的价层电子对数为，没有孤电子对，其空间结构为正四面体形，D错误； 综上，答案是B。 【变式5-2】（24-25高一下·江苏南通·期末）NaHS和可用于制备水处理剂。下列有关说法正确的是 A．的结构示意图为 B．中子数为10的O原子可表示为 C．的空间结构为平面三角形 D．、互为同素异形体 【答案】C 【详解】 A．的结构示意图为，A错误； B．中子数为10的O原子表示为，B错误； C．的价层电子对数为：，空间结构为平面三角形，C正确； D．同素异形体是同种元素形成的不同单质，D错误； 故选C。 【变式5-3】（25-26高二上·江苏宿迁·期中）S和是同一主族元素。下列说法正确的是 A．为含有极性键的非极性分子 B．的空间构型是三角锥形 C．、、等硫单质互为同位素 D．中含有键 【答案】B 【详解】A．H2S分子中S-H键为极性键，但分子呈V形结构，因此H2S是极性分子，A错误； B．中Se的价层电子对数为3+1=4，空间构型为三角锥形，B正确； C．S2、S4、S6是硫的同素异形体，同位素是质子数相同、中子数不同的同一元素的不同原子，C错误； D．H2SeO3分子中有2个O-H键、2个Se-O单键和1个Se=O双键，分子中共5个σ键，1 mol H2SeO3含5 mol σ键，D错误； 故选B。 题型06 等电子体 1.定义：等电子体是指价电子数和原子数（氢等轻原子不计在内）相同的分子、离子或原子团。 2.判断方法： （1）同族元素互换法，即将既定粒子中的某元素换成它的同族元素。 （2）价电子迁移法，即将既定粒子中的某元素原子的价电子逐一转移给组成中的另一种元素的原子，相应原子的质子数也随之减少或增加，变换为具有相应质子数的元素。 （3）电子-电荷互换法，即将既定粒子中的某元素原子的价电子转化为粒子所带的电荷。这种方法可实现分子与离子的互判。 3.常见的等电子体： 电子类型 常见等电子体 空间构型 2原子10电子 N2，CN-，C22-，C2H2，NO+ 直线形 2原子14电子 F2, O22-, H2O2, N2H4, C2H6, CH3NH2, NH2OH,CH3F 直线形 3原子16电子 CO2，N2O，OCN-，N3-，SCN-，ONC-，NO2+，BeCl2(g) 直线形 3原子18电子 O3，SO2，NO2- V形 4原子24电子 SO3(g)，CO32-，NO3-，BF3 平面三角形 4原子26电子 SO32-，ClO3-，BrO3-，IO3-，XeO3 三角锥形 5原子8电子 CH4，SiH4，NH4+，PH4+，BH4- 正四面体形 5原子32电子 CCl4，SiF4，SO42-，ClO4- 正四面体形 【典例6】等电子体的结构相似、物理性质相近，称为等电子原理。如N2和CO为等电子体。下表为部分元素等电子体分类、空间构型表。 等电子体类型 代表物质 空间构型 四原子24电子等电子体 SO3 平面三角形 四原子26电子等电子体 三角锥形 五原子32电子等电子体 CCl4 四面体形 试回答下列问题： (1)下面物质分子或离子的空间构型： ， ， 。 (2)由第二周期元素组成，与F2互为等电子体的离子有 。 (3)和 是等电子体，离子具有较强的还原性，它能使酸性KMnO4溶液褪色，Mn原子在元素周期表中的位置是 ，价电子构型为 。 (4)HN3称为叠氮酸，常温下为无色有刺激性气味的液体。的空间构型是 ，与互为等电子体的分子的化学式为 (写一种)。的电子式为 。 (5)已知H3B·NH3在一定条件下可逐步释放出氢气最终转化为氮化硼，因此可作为储氢材料。H3B·NH3的等电子体的化学式为 。 【答案】(1)三角锥形 平面三角形 四面体形 (2) (3)N2O4 第四周期第ⅦB族 3d54s2 (4)直线形 CO2或N2O、CS2     (5)C2H6 【详解】（1）互为等电子体的物质结构相似，与为四原子26电子体，所以其结构与相似，为三角锥形；为四原子24电子体，与SO3的结构相似，为平面三角形；五原子32电子等电子体，与CCl4的结构相似，为四面体形，故答案为三角锥形；平面三角形；四面体形； （2）F2为双原子18电子体，所以由第二周期元素组成，与F2互为等电子体的离子有，故答案为。（3）用N原子替换中的C的原子可得等电子体N2O4，二者原子总数均为6，价电子总数均为34，互为等电子体；Mn的原子序数为25，Mn位于第四周期第ⅦB族，价电子排布式为3d54s2， 故答案为N2O4；第四周期第ⅦB族；3d54s2。 （4）CO与N2互为等电子体，用CO替换N2，用O替换N-，可知与CO2互为等电子体，结构相似，CO2空间构型为直线形，故的空间构型是直线形；用S替换CO2中的2个O原子可得等电子体CS2，用N2替换CO2中的CO可得等电子体N2O，故与互为等电子体的分子有CO2、N2O、CS2；用O替换中的N-，可知H2O与互为等电子体，所以的电子式为 ；故答案为直线形；CO2或N2O、CS2；。 （5）BN与C2电子数相同，所以用C2替换BN可得H3B·NH3的等电子体C2H6，故答案为C2H6。 【变式6-1】写出下列符合题意的化学式： (1)与H2O分子互为等电子体的阴离子为 。 (2)与NH3BH3原子总数相等的等电子体是 (写分子式)。 (3)与互为等电子体的一种分子为 。 (4)与O3分子互为等电子体的一种阴离子为 。 (5)与互为等电子体的分子为 。 【答案】(1) (2)CH3CH3 (3)CH4或SiH4 (4) (5)CCl4 【分析】原子总数相同、价层电子总数相同的微粒互称为等电子体； 【详解】（1）与H2O分子互为等电子体的阴离子为； （2）与NH3BH3原子总数相等的等电子体是CH3CH3； （3）与互为等电子体的一种分子为CH4或SiH4； （4）与O3分子互为等电子体的一种阴离子为； （5）与互为等电子体的分子为CCl4。 【变式6-2】以氧化锌矿物为原料，提取锌的过程中涉及反应：。原子数目和价电子总数都相等的分子或离子互为等电子体，等电子体具有相似的空间构型。下列分子或离子与互为等电子体的是 A．CH4 B．SiH4 C． D．CS2 【答案】AB 【分析】原子数目和价电子总数都相等的分子或离子互为等电子体，的原子个数为5，价电子总数为8（），故与互为等电子体需含原子个数为5，价电子总数为8。 【详解】A．CH4的原子数目为5，价电子总数8（），A符合题意； B．SiH4的原子数目为5，价电子总数8（），B符合题意； C．的原子数目为4，价电子总数为24（），C不符合题意； D．CS2的原子数目为3，价电子总数为16（），D不符合题意；故选AB。 【变式6-3】（24-25高一下·江苏苏州·阶段练习）一种物质的结构如图所示，下列说法正确的是 A．如图物质中N原子的杂化类型为： B．如图物质中键和键个数比为7：1 C．与互为等电子体，中含有的键数目为 D．该物质中含有手性碳原子，为手性分子 【答案】C 【详解】A．分子中N为sp3杂化，A错误； B．如图物质中σ键有18条，和π键有2条，个数比为9：1，B错误； C．O与N2互为等电子体，因此它们的结构相似，即O中氧氧之间为三键，1mol该离子中含有π键数目为2NA，C正确； D．分子中无手性碳原子，D错误； 故选C。 题型07 分子的极性 1.定义：正电荷重心和负电荷重心不相重合的分子是极性分子，正电荷重心和负电荷重心相重合的是非极性分子。 2.双原子分子的极性取决于成键原子之间的共价键是否有极性，以极性键结合的双原子 分子是极性分子，如HCl、CO、NO等；以非极性键结合的双原子分子是非极性分子，如 H2 、O2 、N2 等。同种原子形成的双原子分子都是非极性分子。以极性键结合的多原子分子（ABm ，A为中心原子，B为配位原子），分子是否有极性 取决于分子的空间结构。 3.相似相溶规则：分子的极性对物质的熔点、沸点、溶解性等物理性质有显著的影响。一般情况下，由极性分子构成的物质易溶于极性溶剂。由非极性分子构成的物质易溶于非极性溶剂。这在化学上称为“相似相溶规则”。 4.分子的空间构型与极性的关系： 分子类型 分子空间构型 键角 键的极性 分子极性 常见物质 A2 直线形(对称) — 非极性键 非极性分子 H2、O2、N2等 AB 直线形(非对称) — 极性键 极性分子 HX、CO、NO等 AB2 直线形(对称) 180° 极性键 非极性分子 CO2、CS2等 A2B 折线形(不对称) — 极性键 极性分子 H2O、H2S等 AB3 正三角形(对称) 120° 极性键 非极性分子 BF3、SO3等 三角锥型(不对称) — 极性键 极性分子 NH3、PCl3等 AB4 正四面体型(对称) 109.5° 极性键 非极性分子 CH4、CCl4等 【典例7】（25-26高二上·江苏镇江·期中）尿素[]是一种重要的化工产品，可通过反应合成。下列有关说法正确的是 A．的空间结构为V形 B．是极性分子 C．的电子式为： D．中含键 【答案】A 【详解】A．H2O的中心原子O的价层电子对数为，有2个孤电子对，空间结构为V形，故A正确； B．二氧化碳中碳原子与两个氧原子分别以碳氧双键结合，结构式为O=C=O，是对称结构，为非极性分子，故B错误； C．NH3的电子式为，题给电子式缺少了一个孤电子对，故C错误； D．尿素的结构简式为，从结构可知1 mol CO(NH2)2中含7 mol σ键，故D错误； 故答案为A。 【变式7-1】（25-26高二上·江苏南通·期中）的液氨溶液中通入气体可制得。下列说法正确的是 A．中含有离子键和共价键 B．的空间结构为直线形 C．为非极性分子 D．晶体属于共价晶体 【答案】A 【详解】A．NaN3中Na+与通过离子键结合，内部三个N原子通过共价键连接，因此含有离子键和共价键，A正确； B．的中心N原子含有的孤电子对数为，成键电子对数为2，分子构型为V形，而非直线形，B错误； C．NH3分子为三角锥形，正负电荷中心不重合，属于极性分子，C错误； D．N2O常温下为气体，其晶体通过分子间作用力形成，属于分子晶体而非共价晶体，D错误； 故答案选A。 【变式7-2】（24-25高一下·江苏南通·阶段练习）下列关于物质结构与性质或性质与用途的说法不正确的是 A．H2O2中存在过氧键(-O-O-)，H2O2具有强氧化性 B．NH3分子间存在氢键，NH3极易溶于水 C．F的电负性大于Cl的电负性，CF3COOH的酸性强于CCl3COOH D．CH4为非极性分子，CH4难溶于水 【答案】B 【详解】A．H2O2的结构中含有过氧键(-O-O-)，导致O为-1价，化学反应中容易变为-2价，使其具有强氧化性，A正确； B．NH3极易溶于水的主要原因是NH3与水分子之间形成氢键，而非NH3分子间氢键，B错误； C．F的电负性大于Cl，吸电子效应更强，使CF3COOH的羧基更易电离，酸性强于CCl3COOH，C正确； D．CH4为非极性分子，水为极性溶剂，根据相似相溶原理，CH4难溶于水，D正确； 故选B。 【变式7-3】（24-25高二下·江苏连云港·期末）反应可用于脱除工业尾气中的。下列说法正确的是 A．NaClO中Cl元素化合价为-1 B．是含有极性键的非极性分子 C．的电子式为 D．的空间构型为V形 【答案】D 【详解】A．NaClO中钠元素化合价+1价，氧元素化合价-2价，NaClO中Cl元素化合价为+1价，故A错误； B．NH3的空间构型为三角锥形，正负电荷中心不重合，是极性分子，故B错误； C．N2的电子式为：，故C错误； D．H2O的价层电子对数=2+=4，存在2个孤电子对，空间构型为V形，故D正确； 答案选D。 题型08 手性分子 1.手性异构体：如果一对分子，它们的组成和原子的排列方式完全相同，但如同左手和右手一样互为 镜像（对映异构），在三维空间里不能重叠，这对分子互称手性异构体。 2.手性分子：含有手性异构体 的分子称为手性分子 3.手性碳原子：当四个不同的原子或基团连接在碳原子上时，形成的化合物存在手性异构体。其中， 连接四个不同的原子或基团的碳原子称为手性碳原子。 4.特点：一对手性异构体的物理性质（如熔点、沸点、密度等）基本相同，但它们的旋光性和 生理作用往往不同。 【典例8】（25-26高二上·江苏宿迁·月考）下列分子中含有“手性碳原子”的是 A． B． C． D． 【答案】D 【详解】A．CHFCl2中的碳原子连接H、F、Cl、Cl，存在两个相同的Cl原子，不符合手性碳原子的定义，A错误； B．CH3—CH2—CH2—OH中所有碳原子均未连接四个不同基团（如-CH3中的碳连三个H，-CH2-中的碳连两个相同基团），B错误； C．CH3—CH2—CH3中的中间碳原子连接两个-CH3和两个H，基团重复，C错误； D．CH3—CHNO2—COOH中中间的碳原子连接-CH3、-NO2、-COOH、-H四个不同基团，符合手性碳原子的定义，D正确； 故答案为D。 【变式8-1】（24-25高一下·江苏无锡·期中）下列关于分子的结构和性质的描述错误的是 A．和分子均为三角锥形结构，两者的沸点关系： B．乳酸()分子中含有一个手性碳原子 C．碘易溶于四氯化碳，甲烷难溶于水都可用“相似相溶”规律解释 D．乙醇在水中溶解度很大，原因之一是乙醇分子与水分子之间形成氢键 【答案】A 【详解】A．和分子均为三角锥形结构，但是由于氨气分子间存在氢键，故沸点关系是：，A错误； B．乳酸分子中有一个碳原子同时连有、、和四种不同基团，位置如图：，因而存在一个手性碳原子，B正确； C．碘、四氯化碳都是非极性分子，因此碘易溶于四氯化碳；甲烷是非极性分子，水是极性分子，因此甲烷难溶于水，C正确； D．乙醇分子中的羟基与水分子中的氢原子可以形成氢键，从而增加乙醇在水中的溶解度，D正确； 故选A。 【变式8-2】（23-24高二下·江苏宿迁·阶段练习）化学品Z是X与HBr反应的主产物，X→Z的反应机理如下： 下列说法错误的是 A．X与互为顺反异构体 B．X分子中所有C可以在同一平面内 C．X苯环上有三种等效氢 D．Z分子中含有2个手性碳原子 【答案】D 【分析】苯分子是平面结构、和苯环直接相连的原子在同一个平面，碳碳双键是平面结构、和双键碳原子直接相连的原子在同一个平面，以此分析共面问题。 【详解】 A．X中两个双键C原子上连接的较大基团位于双键两侧，为1-苯基丙烯的反式结构，而中两个双键C原子上连接的较大基团位于双键同侧，为1-苯基丙烯的顺式结构，则X与互为顺反异构体，A正确； B．苯分子是平面结构、和苯环直接相连的原子在同一个平面，碳碳双键是平面结构、和双键碳原子直接相连的原子在同一个平面，X分子中所有碳原子可能在同一个平面，B正确； C．碳碳单键可以旋转，则X苯环上有三种等效氢，C正确； D．Z分子中含有的手性碳原子如图 ，含有1个手性碳原子，D错误； 故选D。 【变式8-3】（23-24高二上·江苏泰州·期末）精细化学品W是酸性条件下X与HCN发生取代反应的主产物，Y、Z是反应过程中的过渡态或中间体。X→W的反应过程可表示为： 下列说法正确的是 A．X与互为同素异形体 B．该过程产生的中间体可能有 C．Z中C、O原子的杂化类型均为 D．W分子中含有1个手性碳原子 【答案】D 【分析】由题意可知，W为CH3CHCNCH2OH。 【详解】 A．X与互为同系物，错误； B．该过程产生的中间体不可能，错误； C．Z中带正电荷的C原子的杂化类型均为sp2，错误； D．W分子中含有1个手性碳原子，正确。 故选D。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $