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（鲁琼版 不定项）

该高中化学高考复习讲义聚焦价层电子对互斥模型和杂化轨道理论核心考点，按“理论要点-计算方法-空间结构推测”逻辑梳理知识，通过表格对比VSEPR模型与微粒空间结构关系，结合杂化类型判断构建知识网络。教学流程含考点梳理、方法指导（如价层电子对计算步骤）、真题训练（近三年高考题解析），帮助学生突破空间结构推测难点，体现系统性和针对性。 讲义采用“理论-实例-应用”三阶教学法，如讲解VSEPR模型时，先以BeCl₂、CO₂实例归纳价层电子对数与空间结构关系，再结合OF₂、NH₃真题案例分析孤电子对影响，培养科学思维和模型建构能力。设置基础巩固、能力提升、真题演练分层练习，配合即时反馈，确保有限时间内提升效率，助力学生掌握推测方法，为教师把控复习节奏提供清晰框架。

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 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，无孤电子对，空间结构为直线形；HCHO的中心原子价层电子对数为3＋×(4－2×1－1×2)＝3，无孤电子对，空间结构为平面三角形；HCN的中心原子价层电子对数为2＋×(4－1×3－1×1)＝2，无孤电子对，空间结构为直线形。 答案：(1)①0　②CH4(或NH、PO、CCl4等，任写一种即可) (2)平面三角形　直线形　平面三角形　直线形 考点二　杂化轨道理论 1．理论要点：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发生混杂，重新组合成同等数目、能量完全相同的新轨道。 2．杂化类型 3．杂化轨道数目的判断 杂化轨道用来形成σ键或容纳孤电子对，所以有关系式：杂化轨道数目＝中心原子上的孤电子对数＋中心原子的σ键电子对数＝中心原子的价层电子对数。 4．杂化类型的判断 (1)依据杂化轨道总数判断 杂化轨道总数 2 3 4 … 杂化类型 sp sp2 sp3 … (2)依据中心原子成键形式判断 ①第ⅡA族Be形成2个共价键，采取sp杂化；第ⅢA族B、Al、Ga等若形成3个共价键，则采取sp2杂化，若形成4个共价键，则采取sp3杂化。 ②第ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA族元素，一般情况下，只形成单键时采取sp3杂化，形成1个双键时采取sp2杂化，形成1个三键时采取sp杂化。 (1)杂化轨道用于形成σ键或用来容纳未参与成键的孤电子对(　　) (2)若某分子的中心原子通过sp3杂化轨道成键，则该分子一定为正四面体形结构(　　) (3)只要分子的空间结构为平面三角形，中心原子均为sp2杂化(　　) (4)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(　　) (5)六氟化硫分子的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)× 1．下列有关杂化轨道理论的说法不正确的是(　　) A．杂化前后的轨道数不变，但轨道的形状发生了改变 B．杂化轨道全部参与形成化学键 C．sp3、sp2、sp杂化轨道的夹角分别为109°28′、120°、180° D．四面体形、三角锥形的结构可以用sp3杂化轨道理论解释 解析：选B。杂化轨道用于形成σ键或用来容纳未参与成键的孤电子对，故B错误。 2．下图表示某原子在形成分子时的杂化过程。关于该过程，下列说法正确的是(　　) A．该过程表示的是sp3杂化 B．图中的s轨道可能属于K层 C．杂化后，pz轨道可用于形成π键 D．杂化前，p轨道的能量可能比s轨道的低 解析：选C。A项，该过程表示的是sp2杂化，同一能层上的1个s轨道和2个p轨道杂化形成键角为120°的3个sp2杂化轨道，还有1个pz轨道未参与杂化，错误；B项，K层上只有1s轨道，没有p轨道，题图中的s轨道不可能属于K层，错误；C项，该过程表示的是sp2杂化，未参与杂化的pz轨道可用于形成π键，正确；D项，由杂化原则可知，只有能量相近的轨道才能相互杂化，即同一能层上的ns和np轨道才能杂化，则杂化前，p轨道的能量比s轨道的高，错误。 3．下表中各粒子对应的空间结构及杂化方式均正确的是(　　) 选项 粒子 空间结构 杂化方式 A SO3 平面三角形 S原子采取sp杂化 B SO2 V形 S原子采取sp3杂化 C CO 三角锥形 C原子采取sp2杂化 D C2H2 直线形 C原子采取sp杂化 解析：选D。A项，SO3分子中S原子的价层电子对数为3＋×(6－3×2)＝3，孤电子对数为0，采取sp2杂化，空间结构为平面三角形，错误；B项，SO2分子中S原子的价层电子对数为2＋×(6－2×2)＝3，孤电子对数为1，采取sp2杂化，空间结构为V形，错误；C项，CO中C原子的价层电子对数为3＋×(4＋2－3×2)＝3，孤电子对数为0，采取sp2杂化，空间结构为平面三角形，错误；D项，CH≡CH分子中每个碳原子均形成2个σ键和2个π键，价层电子对数是2，为sp杂化，空间结构为直线形，正确。 1．(2025·山东卷)用硫酸和NaN3可制备一元弱酸HN3。下列说法错误的是(　　) A．NaN3的水溶液显碱性 B．N的空间结构为V形 C．NaN3为含有共价键的离子化合物 D．N的中心N原子的所有价电子均参与成键 解析：选B。由HN3为一元弱酸可知，N易水解：N＋H2O⥫⥬HN3＋OH－，故NaN3溶液显碱性，A正确；N的中心N原子的价层电子对数为2＋＝2，中心原子为sp杂化，空间结构为直线形，B错误；NaN3为离子化合物(Na＋与N通过离子键结合)，N内部三个N原子以共价键连接，C正确；N的中心N原子采取sp杂化，无孤电子对，所有价电子均参与成键，D正确。 2．(2024·甘肃卷)温室气体N2O在催化剂作用下可分解为O2和N2。下列说法错误的是(　　) A．相同条件下N2比O2稳定 B．N2O与NO的空间结构相同 C．N2O中N—O比N—N更易断裂 D．N2O中σ键和大π键的数目不相等 解析：选D。N2分子中存在键能较大的N≡N，故相同条件下N2比O2稳定，A正确；N2O与NO均为CO2的等电子体，故其均为直线形分子，二者空间结构相同，B正确；由题给信息可知，N2O在催化剂作用下可分解为O2和N2，说明N2O中N—O比N—N更易断裂，C正确；N2O的电子式为，σ键和大π键的数目均为2，D不正确。 3．(2024·河北卷)NH4ClO4是火箭固体燃料重要的氧载体，与某些易燃物作用可全部生成气态产物，如NH4ClO4＋2C===NH3↑＋2CO2↑＋HCl↑。下列有关化学用语或表述正确的是(　　) A．HCl的形成过程可表示为 B．NH4ClO4中的阴、阳离子有相同的VSEPR模型和空间结构 C．在C60、石墨、金刚石中，碳原子有sp、sp2和sp3三种杂化方式 D．NH3和CO2都能作制冷剂是因为它们有相同类型的分子间作用力 解析：选B。HCl是共价化合物，氢原子和氯原子各提供1个电子形成共价键，故正确的表达式为，A错误；NH的中心N原子为sp3杂化，孤电子对数为0，ClO的中心Cl原子为sp3杂化，孤电子对数为0，故NH和ClO的VSEPR模型和空间结构都相同，B正确；C60和石墨中的碳原子为sp2杂化，金刚石中的碳原子为sp3杂化，C错误；NH3分子间含有氢键，CO2分子间只有范德华力，D错误。 4．(2023·湖北卷)价层电子对互斥模型可以预测某些微粒的空间结构。下列说法正确的是(　　) A．CH4和H2O的VSEPR模型均为四面体形 B．SO和CO的空间结构均为平面三角形 C．CF4和SF4均为非极性分子 D．XeF2与XeO2的键角相等 解析：选A。CH4和H2O的中心原子的价层电子对数均为4，故CH4和H2O的VSEPR模型均为四面体形，A正确；SO的中心S原子的价层电子对数为3＋＝4，孤电子对数为1，故SO的空间结构为三角锥形，B错误；CF4的结构与甲烷相似，正、负电中心重合，为非极性分子，SF4的中心S原子的价层电子对数为4＋＝5，孤电子对数为1，SF4的结构不对称，正、负电中心不重合，为极性分子，C错误；XeF2、XeO2中Xe的孤电子对数不同，F、O的电负性不同，成键电子对间的排斥力不同，键角不相等，D错误。 学科网（北京）股份有限公司 $