专题4 第1单元 第4课时 运用 “两大理论” 判断分子(或离子)的空间结构-【新课程学案】2025-2026学年高中化学选择性必修2配套课件PPT（苏教版）

该高中化学课件聚焦分子（或离子）空间结构与键角判断，通过价层电子对互斥模型和杂化轨道理论，系统梳理σ键与含π键分子的结构特征，以表格对比价电子对数、杂化类型等关键要素，搭建从理论到实例的学习支架，衔接前后知识脉络。 其亮点在于结合科学思维与科学探究，通过题点多维训练和课时检测，设置对比分析题（如CH4、NH3、H2O键角比较），培养学生证据推理与模型认知能力。结构化知识呈现与分层练习设计，助力学生构建系统认知，也为教师提供高效教学资源。

第4课时　运用 “两大理论” 判断分子(或离子)的空间结构 命题热点(一)——分子(或离子)空间 结构的判断 命题热点(二)——键角的判断与比较 课时跟踪检测 目录 命题热点(一)——分子(或离子)空间 结构的判断 1.全部为σ键的分子空间结构 价电子 对数 杂化类型 配位 原子数 孤电子对数 价层电子对互斥模型 分子(或离子)空间结构 实例 2 sp 2 0 直线形 直线形 BeCl2、CO2、HCN 3 sp2 3 0 三角形 平面三角形 BF3、SO3、C、N 2 1 V形 SnBr2、SO2、N、PbCl2 4 sp3 4 0 四面体形 正四面体形 CH4、S、N、CCl4 3 1 三角锥形 NH3、NF3 2 2 V形 H2O 2.含σ键和π键的分子空间结构 物质 结构式 杂化轨道类型 分子中共价键数 键角 分子的空间结构 甲醛 sp2 3个σ键 1个π键 约120° 平面三角形 5个σ键 1个π键 约120° 平面形 乙烯 氢化氰 H—C≡N sp 2个σ键 2个π键 180° 直线形 乙炔 H—C≡C—H 3个σ键 2个π键 180° 直线形 题点多维训练 1.下列说法正确的是 (　　) A.CH2Cl2分子的空间结构为正四面体形 B.H2O分子中氧原子的杂化轨道类型为sp2，分子的空间结构为V形 C.CO2分子中碳原子的杂化轨道类型为sp，分子的空间结构为直线形 D.S的空间结构为平面三角形 √ 解析:CH4中4个共价键完全相同，为正四面体形，CH2Cl2分子的4个共价键不完全相同，所以分子的空间结构不是正四面体形，A错误;H2O分子中O原子的价电子对数为=4，为sp3杂化，含有2对孤电子对，分子的空间结构为V形，B错误;CO2中C原子的价电子对数为=2，为sp杂化，分子的空间结构为直线形，C正确;S中S原子的价电子对数为=4，为sp3杂化，含1对孤电子对，分子的空间结构为三角锥形，D错误。 2.下表中关于各微粒的描述完全正确的一项是 (　　) 选项 A B C D 分子或离子的化学式 H2F+ PCl3 N B 中心原子的杂化轨道类型 sp sp3 sp2 sp3 价层电子对互斥模型名称 直线形 正四面体形 平面三角形 正四面体形 分子或离子的空间结构 直线形 正四面体形 V形 三角锥形 √ 解析:H2F+中氟原子的价电子对数为4，采取sp3杂化，则离子的价层电子对互斥模型为正四面体形，A错误;三氯化磷分子中磷原子的价电子对数为4，孤电子对数为1，则分子的价层电子对互斥模型为正四面体形、分子的空间结构为三角锥形，B错误;N中N原子的价电子对数为3，孤电子对数为1，则N原子的杂化方式为sp2杂化，离子的价层电子对互斥模型为平面三角形、分子的空间结构为V形，C正确;四氢合硼离子中硼原子的价电子对数为4，孤电子对数为0，则离子的空间结构为正四面体形，D错误。 3.用分子结构的知识推测，下列说法正确的是 (　　) A.CO2、BeCl2互为等电子体，分子均为直线形 B.Na2CO3中，阴离子空间结构为平面三角形，C原子的杂化方式为sp3 C.根据价层电子对互斥模型，SO2与H2O均呈V形，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:C的中心原子碳原子的孤电子对数为0，价电子对数是3，空间结构是平面三角形，碳原子杂化方式是sp2，B错误;H2O的中心原子是O，价电子对数是4，有孤电子对，呈V形，SO2的中心原子是S，价电子对数是3，有孤电子对，呈V形，C错误;SO3的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采用sp3杂化，D错误。 4.回答下列问题: (1)图a为S8的结构，其硫原子的杂化轨道类型为_____。  解析:S8中的S原子价电子对数是4，所以其硫原子的杂化轨道类型为sp3杂化。 sp3 (2)COCl2分子中所有原子均满足8电子结构，COCl2分子中σ键和π键的个数比为______，中心原子的杂化方式为_____。  (3)As4O6的分子结构如图b所示，其中As原子的杂化方式为_____。  (4)Al中，Al原子的轨道杂化方式为_____。  解析: (2)COCl2分子中所有原子均满足8电子结构，则COCl2的结构简式为 ，COCl2分子中σ键和π键个数比为3∶1;在COCl2分子中的中心C原子形 成3个σ键，故采用sp2杂化。(3)As4O6的分子中As原子形成3个As—O键，含有1对孤电子对，杂化轨道数目为4，为sp3杂化。(4)Al中Al原子价电子对数为=4，为sp3杂化。 3∶1 sp2 sp3 sp3 命题热点(二)——键角的判断与比较 含有共价键的物质中相邻两键之间的夹角称为键角。键角是决定物质分子空间结构的主要因素之一。在高中阶段学习中，影响键角大小的因素主要有三:一是中心原子的杂化类型;二是中心原子的孤电子对数;三是中心原子的电负性大小。 1.中心原子杂化类型不同的粒子 键角大小:sp杂化>sp2杂化>sp3杂化，如键角:CH≡CH>CH2==CH2>CH4。 2.中心原子杂化方式相同的粒子 由于斥力: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，孤电子对数越多，对成键电子对的斥力越大，键角越小。如键角:CH4>NH3>H2O。 3.中心原子杂化方式相同且孤电子对数也相同 利用中心原子的电负性大小，比较键角大小。如H2O、H2S中，中心原子均为sp3杂化，分子空间结构均为V形，由于电负性:O>S，吸引电子的能力:O>S，且键长:O—H键<S—H键，使得H2S中成键电子对的斥力比H2O中成键电子对的斥力弱，键角小，即键角:H2O(104°30')>H2S(92°)。 4.中心原子相同，且中心原子的杂化方式和孤电子对数也相同 利用配位原子的电负性比较键角大小，配位原子电负性越大，键角越小，如NF3<NCl3。 5.同一粒子中不同共价键的键角 由于斥力:双键间>双键与单键间>单键间，则键角大小不同。如甲醛中: ，键角:α>β。 题点多维训练 1.下列物质的分子中，键角最小的是 (　　) A.H2O B.BF3 C.H2S D.CH4 解析:BF3分子中B原子采取sp2杂化，sp2杂化的理论键角为120°，B原子无孤电子对，所以BF3分子的键角为120°;CH4分子中C原子采取sp3杂化，sp3杂化的理论键角为109°28'，C原子无孤电子对，所以CH4的键角为109°28';H2S和H2O分子中的S、O原子均采取sp3杂化，sp3杂化的理论键角为109°28'，由于两种分子中均存在2对孤电子对，孤电子对占据正四面体的两个顶角，导致H2O分子的键角<109°28'，但O原子电负性大，所以H2O分子中成键电子对间的斥力大于H2S分子中成键电子对间的斥力，即H2O分子键角大于H2S分子键角;综上，分子键角的大小顺序为BF3>CH4>H2O>H2S。 √ 2.利用价层电子对互斥模型可以预测许多分子或离子的空间结构，也可推测键角的大小，下列判断正确的是 (　　) A.CS2是V形分子 B.SnBr2的键角大于120° C.BF3是三角锥形分子 D.N的键角等于109°28' √ 解析:CS2的中心C原子的价电子对数为=2，不含孤电子对，CS2为直线形分子，A项错误;SnBr2的中心Sn原子的价电子对数为=3，孤电子对数为1，SnBr2为V形，孤电子对对成键电子对的斥力大于成键电子对之间的斥力，所以SnBr2的键角小于120°，B项错误;BF3的中心B原子的价电子对数为=3，不含孤电子对，BF3为平面三角形，C项错误;N的中心N原子的价电子对数为=4，不含孤电子对，N为正四面体形，N的键角等于109°28'，D项正确。 3.(2024·海安中学月考)下列分子或离子中键角由大到小排列正确的是 (　　) ①BCl3　②NH3　③H2O　④PC　⑤BeCl2 A.⑤④①②③ B.④①②⑤③ C.⑤①④②③ D.③②④①⑤ √ 解析: 微粒 中心原子的孤电子对数 中心原子的价电子对数 价层电子对互斥模型 杂化轨道 类型 空间结构 键角 ①BCl3 0 3 平面三角形 sp2 平面三角形 120° ②NH3 1 4 四面体形 sp3 三角锥形 107°18' ③H2O 2 4 四面体形 sp3 V形 104°30' ④PC 0 4 四面体形 sp3 正四面体形 109°28' ⑤BeCl2 0 2 直线形 sp 直线形 180° 故键角由大到小的顺序为⑤①④②③。 4.比较下列物质中键角的大小(填“>”“=”或“<”)。 (1)CH4___P4。  (2)NH3___PH3 ___ AsH3。  (3)PF3 ____PCl3。  (4)光气(COCl2)中∠Cl—C==O ___∠Cl—C—Cl。 > > > < > 课时跟踪检测 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 13 √ 一、选择题 1.用价层电子对互斥模型预测H2S和BF3的空间结构，两个结论都正确的是(　) A.直线形　三角锥形 B.V形　三角锥形 C.直线形　平面三角形 D.V形　平面三角形 解析:在H2S分子中，其中心原子S有未用于形成共价键的孤电子对，占据中心原子周围的空间，并参与互相排斥使H2S分子呈V形;而BF3分子中，其中心原子B的价电子都用于形成共价键，故BF3是平面三角形。 12 14 15 18 17 16 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 3 2.短周期主族元素A、B可形成AB3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分子一定为平面正三角形 B.若AB3分子中的价电子个数为24，则AB3分子可能为平面正三角形 C.若A、B为同一主族元素，则AB3分子一定为三角锥形 D.若AB3分子为三角锥形，则AB3分子一定为NH3 解析:A项，若为PCl3，则分子为三角锥形，错误;B项，BCl3满足要求，其分子为平面正三角形，正确;C项，若分子为SO3，则为平面正三角形，错误;D项，分子不一定为NH3，也可能为NF3等，错误。 12 14 15 18 17 16 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 3 3.下列分子或离子的空间结构均为平面三角形的是 (　　) A.S、CO2 B.C、BF3 C.H3O+、NH3 D.Cl、SO3 解析:A.在S中，中心S原子价电子对数为×(6+2)=4，无孤电子对，离子结构为正四面体形;在CO2中，中心C原子价电子对数为×4=2，无孤电子对，分子结构为直线形，不符合题意。B.在C中，中心C原子价电子对数为×(4+2)=3，无孤电子对，离子为平面三角形;在BF3中，中心B原子价电子对数为×(3+3)=3，无孤电子对，分子为平面三角形，符合题意。 12 14 15 18 17 16 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 3 C.在H3O+中，中心O原子价电子对数为×(6+3-1)=4，且含有1对孤电子对，离子结构为三角锥形;在NH3中，中心N原子价电子对数为×(5+3)=4，且含有1对孤电子对，因此分子结构为三角锥形，C不符合题意。D.在Cl中，中心Cl原子价电子对数为×(7+1)=4，且含有1对孤电子对，因此其结构为三角锥形;在SO3中，中心S原子价电子对数为×6=3，无孤电子对，因此分子结构为平面三角形，D不符合题意。 12 14 15 18 17 16 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 3 4.在SO2分子中，分子的空间结构为V形，S原子采用sp2杂化，那么SO2的键角 (　　) A.等于120° B.大于120° C.小于120° D.等于180° 解析:SO2分子的价层电子对互斥(VSEPR)模型为平面三角形，从理论上看其键角应为120°，但由于SO2分子中的S原子有一对孤电子对，对成键电子对的斥力较大，因此SO2分子中的键角应小于120°。 12 14 15 18 17 16 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 3 5.NH3、NF3、NCl3三种分子的中心原子相同，若周围原子电负性大，则键角小。NH3、NF3、NCl3三种分子中，键角大小的顺序正确的是 (　　) A.NH3>NF3>NCl3 B.NCl3>NF3>NH3 C.NH3>NCl3>NF3 D.NF3>NCl3>NH3 解析:由于电负性F>Cl>H，故键角的大小顺序为NH3>NCl3>NF3。 12 14 15 18 17 16 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 3 6.在以下的分子或离子中，空间结构的几何形状不是三角锥形的是 (　　) A.NF3 B.C C.BF3 D.H3O+ 12 14 15 解析:NF3、C和H3O+的中心原子N、C、O均采用sp3杂化，但是只形成3个化学键，有1个杂化轨道被孤电子对占据，又由于价电子对相互排斥，所以空间结构均为三角锥形;BF3中的B采用sp2杂化，空间结构为平面正三角形。 18 17 16 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 3 7.(2025·苏北四市联考)已知在CH4中，C—H键间的键角为109°28'，NH3中，N—H键间的键角为107°18'，H2O中O—H键间的键角为104°30'。下列说法正确的是 (　　) A.孤电子对与成键电子对间的斥力大于成键电子对间的斥力 B.孤电子对与成键电子对间的斥力小于成键电子对间的斥力 C.孤电子对与成键电子对间的斥力等于成键电子对间的斥力 D.题干中的数据不能说明孤电子对与成键电子对间的斥力与成键电子对间的斥力之间的大小关系 12 14 15 18 17 16 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 3 解析:由中心原子上孤电子对数的计算公式可知，CH4中碳原子上无孤电子对，NH3中氮原子上的孤电子对数为1，H2O中氧原子上的孤电子对数为2。根据题意知，CH4中C—H键间的键角>NH3中N—H键间的键角>H2O中O—H键间的键角，说明孤电子对对成键电子对的排斥作用较强，即孤电子对与成键电子对间的斥力大于成键电子对间的斥力，A项正确。 12 14 15 18 17 16 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 3 8.用VSEPR模型可以判断许多分子或离子的空间结构，有时也能用来推测键角大小，下列判断正确的是 (　　) A.PCl3分子中三个共价键的键能、键长、键角都相等 B.NH3、PH3、AsH3键角由大到小的顺序为AsH3>PH3>NH3 C.CO2分子的键角是120° D.PCl3、PCl5都是三角锥形的分子 12 14 15 18 17 16 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 3 解析:PCl3是三角锥形的分子，其结构类似于氨气，分子中三个共价键的键能、键长、键角都相等，A正确;NH3、PH3、AsH3中中心原子都是sp3杂化，都有1对孤电子对，NH3分子的中心原子N的电负性最大，成键电子对距离中心原子最近，键角最大，键角由大到小的顺序为NH3>PH3>AsH3，B错误;CO2是直线形分子，键角是180°，C错误;PCl3是三角锥形的分子，PCl5分子中中心原子的价电子对数=5+×(5-5×1)=5，没有孤电子对，是三角双锥形结构，D错误。 12 14 15 18 17 16 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 3 9.(2025·泉州一中阶段练习)化合物A(H3BNH3)是一种潜在的储氢材料，它可由六元环状物质(HB==NH)3通过反应3CH4+2(HB==NH)3+6H2O→3CO2+ 6H3BNH3制得。下列有关叙述不正确的是 (　　) A.化合物A中不存在π键 B.反应前后碳原子的杂化类型不变 C.CH4、H2O、CO2分子的空间结构分别是正四面体形、V形、直线形 D.第一电离能:N>O>C>B 12 14 15 18 17 16 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 3 解析:化合物A中存在的化学键均为单键，不存在π键，A项正确;由CH4变为CO2，碳原子的杂化类型由sp3转化为sp，反应前后碳原子的杂化类型发生改变，B项错误;同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势，但Ⅱ A族、ⅤA族部分元素的第一电离能大于相邻元素的第一电离能，B、C、N、O这几种元素都是第2周期元素，所以第一电离能:N>O>C>B，D项正确。 12 14 15 18 17 16 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 3 √ 10.氮的最高价氧化物为无色晶体，它由两种离子构成，已知其阴离子的结构为平面三角形，则其阳离子的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，其中阴离子的结构为平面三角形，化学式应为N，则其阳离子的化学式为N，其中心N原子价电子对数为=2，所以其中的氮原子按sp方式杂化，阳离子的结构为直线形。 12 14 15 18 17 16 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 3 11.(2024·江西卷)科学家发现宇宙中存在100多种星际分子。下列关于星际分子说法正确的是 (　　) A.分子的极性:SiH4>NH3 B.键的极性:H—Cl>H—H C.键角:H2O>CH4 D.分子中三键的键长:HC≡N>HC≡CH 解析:SiH4为非极性分子，NH3为极性分子，故分子的极性:SiH4<NH3，A项错误;H—Cl为极性键，H—H为非极性键，故键的极性:H—Cl>H—H，B项正确;H2O、CH4中O、C均为sp3杂化，O有两个孤电子对，C无孤电子对，根据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，知键角: H2O<CH4，C项错误;C的原子半径大于N，则分子中三键的键长:HC≡N<HC≡CH，D项错误。 √ 12 14 15 18 17 16 12 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 3 12.(2024·广东卷)一种可为运动员补充能量的物质，其分子结构式如图。已知R、W、Z、X、Y为原子序数依次增大的短周期主族元素，Z和Y同族，则 (　　) A.沸点:ZR3<YR3 B.最高价氧化物的水化物的酸性:Z<W C.第一电离能:Z<X<W D.Z和W空间结构均为平面三角形 14 15 18 17 16 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 3 解析:Y可形成5个共价键，Z可形成3个共价键，Z和Y同族，Y的原子序数比Z的大，即Z为N元素，Y为P元素，W可形成4个共价键，原子序数比N小，即W为C元素，R可形成1个共价键，原子序数比C小，即R为H元素，X可形成2个共价键，原子序数在N和P之间，即X为O元素，综上:R为H元素、W为C元素、Z为N元素、X为O元素、Y为P元素。由于NH3可形成分子间氢键，而PH3不能，因此沸点:NH3>PH3，故A错误。W为C元素、Z为N元素，由于非金属性:C<N，因此最高价氧化物的水化物的酸性:H2CO3<HNO3，故B错误。同周期元素从左到右第一电离能有增大趋势，Ⅱ A族、ⅤA族元素第一电离能大于同周期相邻元素，即 第一电离能:C<O<N，故C错误。N的中心原子价层电子对数为3+=3，属于sp2杂化，为平面三角形， 的中心原子价层电子对数为3+=3，属于sp2杂化，为平面三角形，故D正确。 12 14 15 18 17 16 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 3 二、非选择题 13.(8分)(2025·邯郸高二期中)按要求回答下列问题。 (1)CH3COOH中C原子的杂化轨道类型为_________。  (2)化合物 中阳离子的空间结构为__________，阴离子的中心原子采取_____杂化。  12 14 15 解析:(1)CH3COOH分子中，—CH3和—COOH上的碳原子的杂化轨道类型分别是sp3和sp2。 sp3、sp2 三角锥形 sp3 18 17 16 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 3 (3)X的单质与氢气可化合生成气体G，其水溶液pH>7。G分子中X原子的杂化轨道类型是_____。  (4)H+可与H2O形成H3O+，H3O+中O原子采取_____杂化。  12 14 15 解析: (3)G是NH3分子，N原子采取sp3杂化。(4)H2O和H3O+中的氧原子均采取sp3杂化。 sp3 sp3 18 17 16 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 3 14.(8分)请回答下列问题。 (1)BF3中键角_______(填“大于”或“小于”)CCl4中键角。  (2)H+可与H2O形成H3O+，H3O+中H—O—H的键角比H2O中H—O—H的键角大，原因为__________________________________________________________ __________。  12 14 15 解析:(1)BF3分子的空间结构为平面三角形，键角为120°;CCl4分子的空间结构为正四面体形，键角为109°28'。(2)H3O+、H2O的中心原子的价电子对数均为4，H2O中O原子有两对孤电子对，H3O+中O原子有一对孤电子对，因为孤电子对间的斥力>孤电子对与成键电子对间的斥力>成键电子对间的斥力，导致H3O+中H—O—H的键角比H2O中H—O—H的键角大。 大于 H2O中氧原子有两对孤电子对，H3O+中氧原子有一对孤电子对， 斥力较小 18 17 16 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 3 (3)乙酸分子( )中键角1_____(填“大于”“等于”或“小于”)键角2，原因是___________________________________________________。  12 14 15 解析:由于双键对单键的斥力大于单键对单键的斥力，故乙酸分子结构中键角1大于键角2。 大于 C==O键对C—C键的斥力大于C—O键对C—C键的斥力 18 17 16 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 3 15.(6分)(1)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分子中氮原子的杂化轨道类型是_____。  (2)S的空间结构是____________，其中硫原子的杂化轨道类型是_____。  12 14 15 解析:(2)S的中心S原子的成键电子对数为4，无孤电子对，为正四面体结构，中心原子采用sp3杂化。 三角锥形 sp3 正四面体形 sp3 18 17 16 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 3 16.(12分)(1)利用价层电子对互斥模型推断分子或离子的空间结构。P:_____________;CS2:________;AlBr3(共价分子):____________。  (2)按要求写出第2周期非金属元素构成的中性分子的化学式。 平面三角形分子:______，三角锥形分子:______，四面体形分子:______。  12 14 15 16 解析:(1)P是AB4型，成键电子对数是4，为正四面体形。CS2是AB2型，成键电子对数是2，是直线形。AlBr3是AB3型，成键电子对数是3，是平面三角形。(2)第2周期非金属元素构成的中性分子，呈三角锥形的是NF3，呈平面三角形的是BF3，呈四面体形的是CF4。 正四面体形 直线形 平面三角形 BF3 NF3 CF4 18 17 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 3 (3)为了解释和预测分子的空间结构，科学家在归纳了许多已知的分子空间结构的基础上，提出了一种十分简单的理论模型——价层电子对互斥模型。这种模型把分子分成两类:一类是____________________________________;另一类是______________________。  BF3和NF3都是四个原子的分子，BF3的中心原子是___，NF3的中心原子是____;BF3分子的空间结构与NF3分子的空间结构不同的原因是  12 14 15 16 中心原子上的价电子都用于形成共价键　 中心原子上有孤电子对 B N BF3分子中B原子的3个价电子都与F原子形成共价键，而NF3分子中N原子的3个价电子与F原子形成共价键，还有一对未成键的电子对，占据了N原子周围的空间，参与相互排斥，形成三角锥形 。 18 17 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 3 17.(12分)氢、碳、氮、氧元素的单质及化合物在很多领域有着广泛的应用。回答下列问题: (1)画出基态N原子的价电子轨道表示式_____________，核外有___种电子运动状态。  12 14 15 16 17 解析:基态N原子价电子排布为2s22p3，则基态N原子的价电子轨道表示式为 ，核外有7个电子，则有7种电子运动状态。 7 18 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 3 12 14 15 16 17 (2)下列微粒中:①PH3　②NH3　③H2O2　④N2 ⑤CO2　⑥C2H6⑦HCN，既有σ键又有π键的是_________(填序号);COCl2中σ键和π键的数目比为______，其空间结构为_____________。  解析:①PH3含P—H单键，②NH3含N—H单键，③H2O2含H—O、O—O单键，④N2含N≡N，⑤CO2含有C==O，⑥C2H6含有C—C单键和C—H单键，⑦HCN含H—C单键、C≡N，既有σ键又有π键说明含有双键或三键，则④⑤⑦符合;COCl2的 结构式为 ， O==C双键中σ键、π键各一个，C—Cl为σ键，故COCl2中σ键和π键数目比为3∶1，C原子的价电子对数为3，无孤电子对，其分子空间结构为平面三角形。 ④⑤⑦ 3∶1 平面三角形 18 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 3 12 14 15 16 17 (3)PH3的电子式_____________，键角PH3________(填“大于”“小于”或“等于”，下同)NH3，热稳定性:PH3__________NH3。  (4)N2F2(二氟氮烯)分子中的氮原子采用sp2杂化，则N2F2的结构式为 ______________。  解析:PH3是共价化合物，P、H原子间共用3对电子对，其电子式为H︰︰H，N电负性大于P，导致成键电子偏向N，增大了成键电子对间的斥力，键角变大，所以键角:PH3小于NH3，同主族从上到下非金属性依次减弱，非金属性:N>P，则热稳定性:PH3小于NH3。(4)N2F2 (二氟氮烯)分子中的氮原子采用sp2杂化，说明N原子的价电子对数为3，说明N原子形成—N==N—结构，则N2F2的结构式为F—N==N—F。 H︰︰H 小于 小于 F—N==N—F 18 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 3 12 14 15 16 17 18.(15分)Ⅰ.①CCl4　②BeCl2　③CH≡CH ④NH3　⑤N　⑥BF3　 ⑦HCHO　⑧H2O ⑨H2O2　⑩SiH4 (1)所有原子共平面的是______________。(填序号，下同)  18 解析:Ⅰ.①CCl4中心原子碳原子为sp3杂化，分子为正四面体形;②BeCl2中心原子铍原子为sp杂化，分子为直线形;③CH≡CH中碳原子为sp杂化，分子为直线形;④NH3中心原子氮原子为sp3杂化，分子为三角锥形;⑤N中心原子氮原子为sp3杂化，离子为正四面体形;⑥BF3中心原子硼原子为sp2杂化，分子为平面正三角形;⑦HCHO中碳原子为sp2杂化，分子为平面三角形;⑧H2O中心原子氧原子为sp3杂化，分子为V形;⑨H2O2中氧原子为sp3杂化，分子为半开书页形，两个O在书轴上，两个氢分别和两个O相连，但不在同一平面上;⑩SiH4中心原子硅原子为sp3杂化，分子为正四面体形。(1)由上述分析，所有原子共平面的是粒子构型为平面或者直线形的，故有②③⑥⑦⑧。 ②③⑥⑦⑧ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 3 12 14 15 16 17 (2)中心原子采用sp2杂化方式的是______。 (3)含有极性键的极性分子是___________。  18 解析: (2)由上述分析，中心原子采用sp2杂化方式的是⑥⑦。(3)极性键是不同原子形成的共价键，极性分子需要分子中正负电荷重心不重合，故为④⑦⑧⑨。 ⑥⑦ ④⑦⑧⑨ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 3 12 14 15 16 17 Ⅱ.掺杂了硒(Se)、碲(Te)固溶物的Ag2S是一种具有良好塑性和热电性能的柔性半导体材料，该材料能用于可穿戴式、植入式电子设备的制备。回答下列问题: (4)比较键角大小:气态SeO3分子____Se(填“>”“<”或“=”)，原因是______   18 解析: SeO3分子中心原子Se原子为sp2杂化，分子构型为平面正三角形，故键角为120°，而Se离子中心原子Se原子为sp3杂化，分子构型为三角锥形，且由于孤电子对对成键电子的排斥，导致键角更小，键角小于109°28'，故键角大小:气态SeO3分子>Se。 > SeO3分子中心原子Se原子为sp2杂化，分子构型为平面正三角形，故键角为120°，而Se中心原子Se原子为sp3杂化，分子构型为三角锥形，且由于孤电子对对成键电子的排斥，导致键角更小，键角小于109°28' 。 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 3 12 14 15 16 17 (5)气态三氧化硫以单分子形式存在，其分子的立体构型为____________形;固体三氧化硫中存在如图所示的三聚分子，该分子中S原子的杂化轨道类型为_____，该结构中S—O键长有两类，一类键长约140 pm，另一类键长约160 pm，较短的键为____(填图中字母)。  18 解析:SO3中心原子硫原子为sp2杂化，分子为平面正三角形，固体三氧化硫中S原子都成四根单键与其他原子连接，杂化轨道类型为sp3杂化，根据氧原子的成键特点，a为双键，b为单键，故较短的为a。 平面正三角 sp3 a 本课结束 更多精彩内容请登录：www.zghkt.cn $