大单元二 专题4 第14讲 价层电子对互斥模型、杂化轨道理论及应用（教师用书word）-【步步高】2025年高考化学大一轮复习讲义（苏教版 江苏专用）

第14讲　价层电子对互斥模型、杂化轨道理论及应用 [复习目标]　1.掌握价层电子对互斥模型和杂化轨道理论的内容并能用其推测简单分子或离子的空间结构。2.掌握键角大小原因并能作出规范描述。 1．价层电子对互斥模型 (1)理论要点 ①价层电子对在空间上彼此相距最远时，排斥力最小，体系的能量最低。 ②孤电子对排斥力较大，孤电子对越多，排斥力越强，键角越小。 (2)ABm型分子的价电子对计算方法 对于ABm型分子(A是中心原子，B是配位原子)，分子的价电子对数可以通过下式确定： n＝ 其中，中心原子的价电子数等于中心原子的最外层电子数，配位原子中卤素原子、氢原子提供1个价电子，氧原子和硫原子按不提供价电子计算。 (3)孤电子对数＝价电子对数(n)－配位原子数(m)。 例如，SOCl2的空间结构的判断： SOCl2的中心原子为S，价层电子对数为＝4，这些价层电子对互相排斥，形成四面体形的价层电子对互斥模型，由于中心原子上有1个孤电子对，则SOCl2的空间结构为三角锥形。 思考　利用价层电子对互斥模型判断H2SO3和SO的空间结构。 提示　H2SO3的中心原子为S，价层电子对数为＝4。这些价层电子对互相排斥，形成四面体形的价层电子对互斥模型， 由于中心原子上有1 个孤电子对， 所以H2SO3的空间结构为三角锥形。 SO的中心原子为S，价层电子对数为＝4。这些价层电子对互相排斥，形成四面体形的价层电子对互斥模型， 由于中心原子上有1个孤电子对， 所以SO的空间结构也为三角锥形。 2．杂化轨道理论 (1)杂化轨道理论概述 中心原子上若干不同类型(主要是s、p轨道)、能量相近的原子轨道混合起来，重新组合成同等数目、能量完全相同的新轨道。杂化轨道数不同，轨道间的夹角就不同，形成分子的空间结构就不同。 (2)杂化轨道三种类型 (3)由杂化轨道数判断中心原子的杂化类型 杂化轨道用来形成σ键和容纳孤电子对，所以有公式：杂化轨道数＝中心原子的孤电子对数＋中心原子的σ键个数＝中心原子的价层电子对数。 3.价层电子对互斥模型与微粒空间结构的关系 完成下列表格 实例 价层电子对数 σ键电子对数 孤电子对数 中心原子杂化轨道类型 几何 构型 分子(离子) 空间结构 BeCl2、CS2 2 2 0 sp 直线形 直线形 BF3、SO3、CO 3 3 0 sp2 平面三角形 平面三角形 O3、SO2 2 1 sp2 V形 SnCl4、PO、NH 4 4 0 sp3 四面 体形 正四面体形 PH3、SO 3 1 sp3 三角锥形 H2S、I 2 2 sp3 V形 1．价层电子对互斥模型中，π键电子对数不计入中心原子的价层电子对数(　　) 2．N2分子中N原子没有杂化，分子中有1个σ键、2个π键(　　) 3．分子中中心原子通过sp3杂化轨道成键时，该分子一定为正四面体结构(　　) 4．SiF4与SO的中心原子均为sp3杂化(　　) 5.为四角锥结构，中心原子I没有孤电子对(　　) 6．六氟化硫分子空间结构呈正八面体形，其中心原子的价层电子对数为4(　　) 答案　1.√　2.√　3.×　4.√　5.×　6.× 一、价层电子对数及杂化方式的判断 1．下列分子中的中心原子杂化轨道的类型相同的是(　　) A．CO2与SO2 B．CH4与NH3 C．BeCl2与BF3 D．C2H6与C2H2 答案　B 解析　CO2中C形成2个σ键，无孤电子对，为sp杂化，SO2中S形成2个σ键，孤电子对数＝＝1，为sp2杂化，故A错误；CH4中C形成4个σ键，无孤电子对，为sp3杂化，NH3中N形成3个σ键，孤电子对数＝＝1，为sp3杂化，故B正确；BeCl2中Be形成2个σ键，无孤电子对，为sp杂化，BF3中B形成3个σ键，无孤电子对，为sp2杂化，故C错误；C2H6中C形成4个σ键，无孤电子对，为sp3杂化，C2H2中形成2个σ键，无孤电子对，为sp杂化，故D错误。 2．用价层电子对互斥模型判断下列微粒中心原子的价层电子对数。 微粒 AsH3 H3O＋ H2Se CO BF3 价层电子对数 4 4 4 3 3 解析　AsH3中心原子的价层电子对数＝＝4；H3O＋的中心原子的价层电子对数＝＝4；H2Se中心原子的价层电子对数＝＝4；CO中心原子的价层电子对数＝＝3；BF3分子中中心硼原子的价层电子对数＝＝3。 3．判断下列物质中心原子的杂化方式。 (1)PCl3分子中，P的杂化方式为________。 (2)[2019·全国卷Ⅰ，35(2)节选]乙二胺(H2NCH2CH2NH2)是一种有机化合物，分子中氮、碳的杂化类型分别是______、______________。 (3)HOCH2CN分子中碳原子的杂化轨道类型是________。 (4)丙烯腈分子(H2C==CH—C≡N)中碳原子杂化轨道类型为________。 (5)[2020·全国卷Ⅲ，35(2)节选]氨硼烷在催化剂作用下水解释放氢气： 3NH3BH3＋6H2O===3NH＋B3O＋9H2 B3O的结构为。在该反应中，B原子的杂化轨道类型由________变为________________________________________________________________________。 答案　(1)sp3杂化　(2)sp3　sp3　(3)sp3和sp　(4)sp2、sp　(5)sp3　sp2 二、分子(离子)空间结构的判断 4．(1)指出下列粒子的空间结构。 ①H2S________；②BeF2________； ③PF3________；④SO3 ________。 (2)在BF3分子中，F—B—F的键角是_______________________________________， 硼原子的杂化轨道类型为________，BF3和过量NaF作用可生成NaBF4，BF的空间结构为________。 (3)肼(N2H4)分子可视为NH3分子中的一个氢原子被—NH2(氨基)取代形成的另一种氮的氢化物。NH3分子的空间结构是________；N2H4分子中氮原子轨道的杂化类型是____________。 (4)SO的空间结构是________，其中硫原子的杂化轨道类型是________。 答案　(1)V形　直线形　三角锥形　平面三角形 (2)120°　sp2　正四面体形 (3) 三角锥形　sp3 (4)正四面体形　sp3 解析　(3)NH3分子中σ键数为3，孤电子对数为1，价层电子对数为4，N原子采用sp3杂化，分子空间结构为三角锥形，N2H4中氮原子与NH3中氮原子杂化类型相同，均为sp3杂化。 5．V2O5常用作SO2转化为SO3的催化剂。 (1)SO2分子中S原子价层电子对数是_____________，分子的空间结构为______________；气态SO3为单分子，该分子中S原子的杂化轨道类型为________。 (2)SO3的三聚体环状结构如图所示，该结构中S原子的杂化轨道类型为________。 答案　(1)3　V形　sp2　(2)sp3 解析　(2)SO3的三聚体环状结构中，S原子形成4个σ键，则S原子采取sp3杂化。 1．(2021·江苏，6)下列有关NH3、NH、NO的说法正确的是(　　) A．NH3能形成分子间氢键 B．NO的空间结构为三角锥形 C．NH3与NH中的键角相等 D．NH3与Ag＋形成的[Ag(NH3)2]＋中有6个配位键 答案　A 解析　硝酸根离子的空间结构为平面三角形，B错误；NH3和NH中的N都是sp3杂化，但NH3中存在一个孤电子对，是三角锥形结构，而NH为正四面体形结构，所以键角不相等，C错误；[Ag(NH3)2]＋中含有2个配位键，D错误。 2．(2022·辽宁，7)理论化学模拟得到一种N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N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；N中含，常温下不稳定，D正确。 3．(1)[2023·北京，15(3)]S2O的空间结构是___________________________________。 (2)[2023·浙江1月选考，17(1)节选]Si(NH2)4分子的空间结构(以Si为中心)名称为__________，分子中氮原子的杂化轨道类型是____________。 (3)[2022·福建，14(4)][BrOF2]＋的中心原子Br的杂化轨道类型为__________。 (4)[2021·湖南，18(2)②节选]N-甲基咪唑()中碳原子的杂化轨道类型为________。 (5)[2021·全国甲卷，35(1)节选]SiCl4是生产高纯硅的前驱体，其中Si采取的杂化类型为______。SiCl4可发生水解反应，机理如下： 含s、p、d轨道的杂化类型有：①dsp2、②sp3d、③sp3d2，中间体SiCl4(H2O)中Si采取的杂化类型为________(填标号)。 答案　(1)四面体形　(2)四面体　sp3　(3)sp3　(4)sp3、sp2　(5)sp3　② 解析　(4)N-甲基咪唑分子中含有甲基和碳碳双键，则该分子中碳原子的杂化轨道类型为sp3、sp2。(5)根据SiCl4的结构式可知，Si的价层电子对数为4，故Si采取sp3杂化；根据SiCl4(H2O)的结构式可知Si的价层电子对数为5，采取sp3d杂化。 课时精练 1．价层电子对互斥模型和杂化轨道理论常用于预测和解释分子的空间结构。下列说法正确的是(　　) A．凡是AB3型的共价化合物，其中心原子A均采用sp2杂化轨道成键 B．凡是中心原子采取sp3杂化的分子，其空间结构都是正四面体形 C．杂化轨道只用于形成σ键或用于容纳未参与成键的孤电子对 D．凡是分子中形成π键的原子，均采用sp2杂化 答案　C 解析　AB3型的共价化合物，如BF3中B原子采用sp2杂化，NH3中N原子采用sp3杂化，故A错误；中心原子采取sp3杂化的分子，其空间结构可能是正四面体形、三角锥形、V形，CCl4、NH3、H2O中中心原子都采取sp3杂化，但其空间结构分别是正四面体形、三角锥形、V形，故B错误；分子中形成π键的原子，可能采用sp2杂化，也可能采用sp杂化，如HC≡CH分子的C原子可形成π键，采用sp杂化，故D错误。 2．下列有机物分子中的碳原子既有sp3杂化又有sp杂化的是(　　) A．CH3CH==CH2 B．CH3—C≡CH C．CH3CH2OH D．CH≡CH 答案　B 解析　CH3CH==CH2中双键碳为sp2杂化、单键碳为sp3杂化，故不选A；CH3—C≡CH中三键碳为sp杂化、单键碳为sp3杂化，故选B；CH3CH2OH中碳原子均为sp3杂化，故不选C；CH≡CH中碳原子只有sp杂化，故不选D。 3．(2023·徐州高三检测)下列关于水合氢离子(H3O＋)的说法错误的是(　　) A．含有极性键 B．空间结构为三角锥形 C．键角：H3O＋<H2O D．H3O＋和H2O中氧原子均为sp3杂化 答案　C 解析　水合氢离子中含有氢氧键，是极性键，A正确；水合氢离子中的氧原子为sp3杂化，含有一个孤电子对，空间结构为三角锥形，B正确；水分中含有两个孤电子对，孤电子对数目越多键角越小，故键角：H3O＋>H2O ，C错误； H3O＋ 和 H2O 中氧原子均为 sp3 杂化，D正确。 4．(2023·常州高三月考)BeCl2是共价分子，可以以单体、二聚体和多聚体形式存在，三者结构简式依次为Cl—Be—Cl、、。其单体、二聚体和多聚体中Be的杂化轨道类型依次为(　　) A．sp3、sp2、sp B．sp2、 sp、sp3 C．sp2、sp3、sp D．sp、sp2、sp3 答案　D 解析　Cl—Be—Cl中Be原子形成2个Be—Cl，没有孤电子对，杂化轨道数目为2，杂化轨道类型为sp杂化；中Be原子形成3个Be—Cl，没有孤电子对，杂化轨道数目为3，杂化轨道类型为sp2杂化；中Be原子形成4个Be—Cl，没有孤电子对，杂化轨道数目为4，杂化轨道类型为sp3杂化，故选D。 5．氯元素有多种化合价，可形成Cl2O、Cl－、ClO－、ClO、ClO、ClO等微粒。下列说法错误的是(　　) A．键角：ClO>ClO>ClO B．Cl2O的空间结构为V形 C．ClO、ClO、ClO中Cl的杂化方式相同 D．基态Cl原子核外电子的空间运动状态有9种 答案　A 解析　ClO、ClO和ClO的价层电子对数都为4，孤电子对数分别为2、1、0，孤电子对数越多，对成键电子对的斥力越大，成键原子的键角越小，则键角的大小顺序为ClO <ClO <ClO ，选项A错误；Cl2O中O有两个孤电子对，价层电子对数为2＋2＝4，所以O为sp3杂化，Cl2O的空间结构为V形，选项B正确； ClO 中Cl原子价层电子对数为 ＝4、ClO中Cl原子价层电子对数为 ＝4、 ClO 中Cl原子价层电子对数为 ＝4，所以这几种微粒中Cl原子都采用sp3杂化，选项C正确；氯元素的原子序数为17，电子排布式为1s22s22p63s23p5，核外有9种原子轨道，故基态原子的核外电子的空间运动状态有9种，选项D正确。 6．下表中各粒子、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) 直线形 N原子采取sp杂化 B 二氧化硫 V形 S原子采取sp3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原子的价电子均参与成键 答案　D 解析　NH中N原子的价层电子对数为＝4，孤电子对数为2，采取sp3杂化，空间结构为V形，故A错误；SO2中S原子的价层电子对数为＝3，孤电子对数为1，采取sp2杂化，空间结构为V形，故B错误；CO中C原子的价层电子对数为＝3，孤电子对数为0，采取sp2杂化，空间结构为平面三角形，故C错误。 7．(2023·泰州高三模拟)下列说法不正确的是(　　) A．BF3和SO3中B、S杂化轨道类型相同，二者价层电子对互斥模型均为平面三角形 B．CH4、CCl4都是含有极性键的非极性分子 C．C与O互为等电子体，1 mol O中含有的π键数目为2NA D．AB2的空间结构为V形，则A为sp3杂化 答案　D 解析　BF3中心原子的价层电子对数为＝3 ，中心原子采取sp2杂化，没有孤电子对，BF3的价层电子对互斥模型为平面三角形；SO3中心原子的价层电子对数为＝3 ，中心原子采取sp2杂化，没有孤电子对，SO3的价层电子对互斥模型为平面三角形，故A正确；CH4含有C—H极性键，CCl4含有C—Cl极性键，二者结构对称、正负电荷重心重合，都为非极性分子，故B正确；C与O互为等电子体，C中含有1个碳碳三键，则O中含有1个氧氧三键，氧氧三键中含有2个π键，所以1 mol O中含有的π键数目为2NA，故C正确；AB2的空间结构为V形，A原子价层电子对数可能是3或4，如SO2中S原子为sp2杂化，H2O中O为sp3杂化，故D错误。 8．下列分子或离子中键角由大到小排列的顺序是(　　) ①BCl3　②NH3　③H2O　④PCl　⑤HgCl2 A．⑤④①②③ B．⑤①④②③ C．④①②⑤③ D．③②④①⑤ 答案　B 解析　①BCl3中B的价层电子对数为＝3，中心B原子为sp2杂化，键角为120°；②NH3中N的价层电子对数为＝4，中心N原子为sp3杂化，由于NH3分子中有孤电子对存在，使键角小于109°28′；③H2O中O的价层电子对数为＝4，中心O原子为sp3杂化，理论上正四面体结构键角为109°28′，由于H2O分子中存在两个孤电子对，使得键角比NH3分子的键角还小；④PCl中P的价层电子对数为＝4，中心P原子为sp3杂化，键角为109°28′；⑤HgCl2中Hg的价层电子对数为＝2，中心Hg原子为sp杂化，键角为180°；综上，键角由大到小的顺序为⑤①④②③。 9．六氟化硫分子呈正八面体结构(如图所示)，在高电压下仍有良好的绝缘性，性质稳定，在电器工业方面有着广泛的用途，但逸散到空气中会引起强温室效应，下列有关六氟化硫的推测正确的是(　　) A．SF6各原子均为8电子稳定结构 B．S原子轨道杂化方式与SO3中的S一样 C．六氟化硫分子中只含极性键 D．S—F键是σ键，键长可能不相等 答案　C 解析　根据题图知，每个F原子和1个S原子形成1个共用电子对，每个S原子和6个F原子形成6个共用电子对，所以F原子都达到8电子稳定结构，但S原子最外层达到12个电子，A错误；SO3中S原子孤电子对数为0、价层电子对数为＝3，故为sp2杂化，空间结构为平面正三角形，SF6中S原子孤电子对数为0、价层电子对数为＝6，空间结构为正八面体形，不可能为sp2杂化，B错误；同种原子间形成非极性键，不同种原子间形成极性键，六氟化硫分子中的S—F键均为极性键，不含非极性键，C正确；六氟化硫分子中的S—F键都是σ键，六氟化硫分子为正八面体形结构，所以各键的键长与键能都相等，D错误。 10．CH、—CH3、CH都是重要的有机反应中间体，下列有关它们的说法错误的是(　　) A．CH与H3O＋的空间结构均为三角锥形 B．它们的C均采取sp2杂化 C．CH中的所有原子均共面 D．CH与OH－形成的化合物中不含有离子键 答案　B 解析　CH与H3O＋中C原子与O原子的价层电子对数都是4，且都含有1个孤电子对，均为三角锥形结构，A项正确；CH、—CH3、CH中C的价层电子对数分别是3、4、4，根据价层电子对互斥模型知，C原子的杂化类型分别是sp2、sp3、sp3，B项错误；CH中的碳原子采取sp2杂化，所有原子均共面，C项正确；CH与OH－形成的化合物是CH3OH，属于共价化合物，不含离子键，D项正确。 11．(2023·无锡模拟)在白磷分子(P4)中，四个P原子分别处于正四面体的四个顶点上，结合P原子的成键特点，下列有关白磷分子的说法正确的是(　　) A．白磷分子中的键角为109°28′ B．分子中共有4个共用电子对 C．白磷分子中的键角为60° D．分子中有6个孤电子对 答案　C 解析　根据共价键的方向性和饱和性，每个磷原子都以3个共价键与其他3个磷原子结合，从而形成正四面体结构，所以键角为60°，分子中共有6个共价单键(即6个共用电子对)，4个孤电子对。 12．短周期元素X、Y、Z的原子序数依次增大，X元素基态原子有2个未成对电子，Y元素基态原子的核外p电子数比s电子数少1个，Z的一种“超原子”(Z)具有40个价电子，下列说法错误的是(　　) A．X、Y、Z的电负性和电离能均为Y>X>Z B．XO的空间结构为平面三角形 C．YO中心原子的杂化方式为sp2杂化 D．简单离子半径：Y<Z 答案　D 解析　Z的一种超原子Z具有40个价电子，则Z原子的价电子数为＝3，则Z为Al元素；Y为N元素；X为C元素。金属元素的电负性和电离能均小于非金属元素，同周期元素，从左到右第一电离能呈增大趋势，电负性依次增大，所以碳、氮、铝三种元素的电负性和电离能的大小顺序均为Y>X>Z，故A正确；碳酸根离子中碳原子的价层电子对数为3，孤电子对数为0，碳酸根离子的空间结构为平面三角形，故B正确；硝酸根离子中氮原子的价层电子对数为3，杂化方式为sp2杂化，故C正确；电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，则氮离子的半径大于铝离子，故D错误。 13．(2023·江苏模拟)硅及其化合物广泛用于光电材料领域，其中SiCl4与N-甲基咪唑()反应可以得到M2＋，其结构如图所示。下列有关叙述错误的是(　　) A．SiCl4的空间结构为正四面体形 B．1个M2＋中含有42个σ键 C．H、C、N的电负性由大到小的顺序为N>C>H D．N-甲基咪唑分子中碳原子的杂化轨道类型为sp2、sp3 答案　B 解析　SiCl4分子中Si形成4个σ键，且不存在孤电子对，其空间结构是正四面体形，A正确；共价单键为σ键，共价双键中含有1个σ键、1个π键，配位键为σ键，所以1个M2＋中含有12×4＋6＝54个σ键，B错误；同一周期从左往右元素的电负性依次增强，同一主族从上往下元素的电负性依次减弱，故H、C、N的电负性由大到小的顺序为N>C>H，C正确。 14．解答下列问题： (1)NH3分子在独立存在时，H—N—H键角为107°18′。如图是[Zn(NH3)6]2＋的部分结构以及H—N—H键角的测量值。解释NH3形成如图配合物后H—N—H键角变大的原因：_________________________________________________________________________。 (2)AsH3分子为三角锥形，键角为91.80°，小于氨分子的键角107°18′，AsH3分子键角较小的原因是______________________________________________________________________。 (3)乙酸分子()中键角1大于键角2，其原因为____________________________。 答案　(1)NH3分子中N原子的孤电子对进入Zn2＋的空轨道形成配位键后，原孤电子对与成键电子对间的排斥作用变为成键电子对间的排斥作用，排斥作用减弱 (2)砷原子的电负性小于氮原子，其共用电子对离砷核距离较远，斥力较小，键角较小 (3)C==O对C—C的斥力大于C—O对C—C的斥力 15．(1)Cu2＋处于[Cu(NH3)4]2＋的中心，若将配离子[Cu(NH3)4]2＋中的2个NH3换为CN－，则有2种结构，则Cu2＋是否为sp3杂化？__________(填“是”或“否”)，理由为______________。 (2)用价层电子对互斥模型推断甲醛中H—C—H的键角________(填“＞”“＜”或“＝”)120°。 (3)SO2Cl2和SO2F2中S==O之间以双键结合，S—Cl、S—F之间以单键结合。请你预测SO2Cl2和SO2F2分子的空间结构为________________。SO2Cl2分子中∠Cl—S—Cl______SO2F2分子中∠F—S—F(填“＜”“＞”或“＝”)。 (4)抗坏血酸的分子结构如图所示，该分子中碳原子的杂化轨道类型为__________________。 答案　(1)否　若是sp3杂化，[Cu(NH3)4]2＋的空间结构为正四面体形，将配离子[Cu(NH3)4]2＋中的2个NH3换为CN－，则只有1种结构　(2)＜　(3)四面体形　＞　(4)sp2、sp3 解析　(2)甲醛分子中，碳氧之间为双键，根据价层电子对互斥模型可知双键与单键之间的斥力大于单键与单键之间的斥力，所以H—C—H的键角小于120°。(3)当中心原子的价层电子对数为4时，VSEPR模型为四面体形，硫原子无孤电子对，所以空间结构为四面体形；配位原子得电子能力越弱，其与中心原子形成的共用电子对之间的斥力越强，F原子的得电子能力大于氯原子，所以SO2Cl2分子中∠Cl—S—Cl＞SO2F2分子中∠F—S—F。 答题规范(5)　键角大小原因解释的三种模型 模型1　价层电子对构型(或中心原子杂化方式)不相同，优先看杂化方式，键角：sp>sp2>sp3 例1　Si与C元素位于同一主族，SiO2键角小于CO2的原因是__________________________。 答案　SiO2中中心Si原子采取sp3杂化，键角为109°28′；CO2中中心C原子采取sp杂化，键角为180° 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×××。 变式训练1　比较下列分子或离子中的键角大小(填“＞”“＜”或“＝”)： ①H2O________CS2，原因是________________________________。 ②SO3______SO； ③BF3________NCl3。 答案　①＜　H2O中中心O原子采取sp3杂化，键角约为104°30′；CS2中中心C原子采取sp杂化，键角为180°　②＞　③＞ 模型2　价层电子对构型(或中心原子杂化方式)相同，看电子对间的斥力 (1)电子对排斥力大小顺序：孤电子对与孤电子对之间>孤电子对与成键电子对之间>成键电子对与成键电子对之间。 例2　已知H2O、NH3、CH4三种分子中，键角由大到小的顺序是________________，原因是______________________________________________________________________________。 答案　CH4＞NH3＞H2O　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，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 答题模板： ×××分子中无孤电子对，×××分子中含有n个孤电子对，孤电子对对成键电子对的排斥作用较大，因而键角较小。 变式训练2　比较下列分子或离子中的键角大小(填“＞”“＜”或“＝”)： ①PH3________PO，原因是_____________________________________________________。 ②SO______SO。 答案　①<　PH3与PO中中心P原子都采取sp3杂化，PO中无孤电子对，PH3分子中含有1个孤电子对，孤电子对对成键电子对的排斥作用较大，因而键角较小　②< (2)三键、双键、单键之间的排斥力大小顺序：三键—三键>三键—双键>双键—双键>双键—单键>单键—单键，举例： COCl2的杂化轨道角度：120°； 排斥力分析：C==O对C—Cl的排斥力大于C—Cl对C—Cl的排斥力； 实际键角：形成两种键角分别为124°18′、111°24′。 变式训练3　在分子中，键角∠HCO________(填“＞”“＜”或“＝”)∠HCH，理由是________________________________________________________________________。 答案　＞　π键斥力大于σ键斥力 模型3　空间结构相同，中心原子相同或配位原子相同，看中心原子或配位原子的电负性 (1)中心原子不同，配位原子相同 例3　AC3与BC3，若电负性：A＞B，则键角：AC3________BC3，原因是__________________。 答案　>　中心原子的电负性A强于B，中心原子的电负性越大，成键电子对离中心原子越近，斥力越大，键角也越大 (2)中心原子相同，配位原子不同 例4　AB3与AC3，若电负性：B＞A＞C，则键角：AB3______AC3，原因是__________________。 答案　<　电负性：B＞A＞C，在AB3中成键电子对离中心原子较远，斥力较小，因而键角较小 变式训练4　①NH3的键角______PH3的键角，原因是_______________________________。 ②NF3的键角____NH3的键角，理由是____________________________________________。 答案　①＞　中心原子的电负性N强于P，中心原子的电负性越大，成键电子对离中心原子越近，斥力越大，键角也越大　②<　F的电负性比H大，NF3中成键电子对离中心原子较远，斥力较小，因而键角也较小 1．H3BO3 分子中的O—B—O的键角________(填“大于”“等于”或“小于”) BH中的H—B—H的键角，判断依据是___________________________________________________。 答案　大于　H3BO3分子中的B采取sp2杂化，而BH中的B采取sp3杂化，sp2杂化形成的键角大于sp3杂化 2．高温陶瓷材料Si3N4晶体中键角N—Si—N________(填“>”“<”或“＝”)Si—N—Si，原因是________________________________________________________________________。 答案　>　N原子上有孤电子对，由于孤电子对与成键电子对的排斥力更大，使得Si—N—Si键角较小 3．SeO中Se—O的键角比SeO3的键角______(填“大”或“小”)，原因是______________。 答案　小　SeO中中心Se原子采取sp3杂化，键角为109°28′，SeO3中中心Se原子采取sp2杂化，键角为120° 学科网（北京）股份有限公司 $