第6章 第4讲 价层电子对互斥模型 杂化轨道理论(教用Word)-【精微方案】2027年高考一轮总复习讲义·化学
第4讲 价层电子对互斥模型 杂化轨道理论
1.理解价层电子对互斥模型和杂化轨道理论的内容。 2.能根据价层电子对互斥模型和杂化轨道理论,推测简单粒子的空间结构。
考点一 价层电子对互斥模型
1.价层电子对互斥(VSEPR)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孤电子对的排斥力较大,孤电子对数越多,排斥力越大,键角越小。
(2)用价层电子对互斥模型推测分子的空间结构
①a表示中心原子的价电子数。
对于主族元素:a=原子的最外层电子数。
对于阳离子:a=中心原子的价电子数-离子的电荷数。
对于阴离子:a=中心原子的价电子数+离子的电荷数(绝对值)。
②x表示与中心原子结合的原子数。
③b表示与中心原子结合的原子最多能接受的电子数(氢为1,其他原子为8-该原子的价电子数,如氧和氧族元素中的S、Se等均为2,卤族元素均为1)。
2.VSEPR模型与微粒空间结构的关系
实例 | 价层电子 对数(杂 化轨道数) | σ键 电子 对数 | 中心原子 上的孤电 子对数 | VSEPR 模型 | 分子或 离子的 空间结构 |
BeCl2 | 2 | 2 | 0 | 直线形 | 直线形 |
CO2 | |||||
BF3 | 3 | 3 | 0 | 平面 三角形 | 平面三角形 |
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SO2 |
| 2 | 1 |
| V形 |
CH4 | 4 | 4 | 0 | 四面 体形 | 正四面体形 |
NH3 | 3 | 1 | 三角锥形 | ||
H2O | 2 | 2 | V形 | ||
CO | 3 | 3 | 0 | 平面 三角形 | 平面三角形 |
NH | 4 | 4 | 0 | 正四面 体形 | 正四面体形 |
1.下列分子或离子中,价层电子对互斥模型为四面体形且分子或离子的空间结构为V形的是( )
A.NO B.PH3
C.H3O+ D.OF2
解析:选D。NO的价层电子对互斥模型为平面三角形,A不符合题意;PH3的空间结构为三角锥形,B不符合题意;H3O+的空间结构为三角锥形,C不符合题意;OF2的价层电子对互斥模型为四面体形且分子的空间结构为V形,D符合题意。
2.(2025·潍坊模拟)下列分子的空间结构相同的是( )
A.XeO3和NH3 B.COCl2和SOCl2
C.PF3和BF3 D.CO2和SCl2
解析:选A。XeO3分子中Xe原子的价层电子对数为3+=4,孤电子对数为1,空间结构为三角锥形;NH3分子中N原子的价层电子对数为3+
=4,孤电子对数为1,空间结构为三角锥形,A符合题意。COCl2分子中C原子的价层电子对数为3+
=3,无孤电子对,空间结
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构为平面三角形;SOCl2分子中S原子的价层电子对数为3+=4,孤电子对数为1,空间结构为三角锥形,B不符合题意。PF3分子中P原子的价层电子对数为3+
=4,孤电子对数为1,空间结构为三角锥形;BF3分子中B原子的价层电子对数为3+
=3,无孤电子对,空间结构为平面三角形,C不符合题意。CO2分子中C原子的价层电子对数为2+
=2,无孤电子对,空间结构为直线形;SCl2分子中S原子的价层电子对数为2+
=4,孤电子对数为2,空间结构为V形,D不符合题意。
3.(2026·江门质检)(1)V2O5溶解在NaOH溶液中,可得到钒酸钠(Na3VO4),已知VO的空间结构与SO
相同。
①VO中心原子上的孤电子对数为________。
②短周期元素形成的各微粒中,与VO空间结构相同的微粒有________(任写一种)。
(2)利用价层电子对互斥模型推断下列分子或离子的空间结构:
SeO3_______________;NO_______________________________;
HCHO_____________;HCN_______________________________________________________。
解析:(1)①由题干信息可知,VO的空间结构与SO
相同即为正四面体形,故VO
中心原子的价层电子对数为4,孤电子对数为0。②VO
的空间结构为正四面体形,短周期元素形成的各微粒中,空间结构为正四面体形的微粒有CH4、NH
、PO
、CCl4等。
(2)SeO3的中心原子价层电子对数为3+×(6-3×2)=3,无孤电子对,空间结构为平面三角形;NO
的中心原子价层电子对数为2+
×(5-1-2×2)=2,无
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