第二章 第二节 分子的空间结构 讲义-2026-2027学年高二上学期化学人教版选择性必修2

人教版高中化学选择性必修2 第二章 分子结构与性质 学生版 第二章第二节 分子的空间结构 【学生版】 ——学习目标·自主填空·系统讲解·典例变式·分层作业—— 板块一 学习目标 1. 知道红外光谱、质谱法在测定分子结构中的作用，能说出常见分子的空间构型。 2. 理解价层电子对互斥模型（VSEPR），会计算价层电子对数并判断VSEPR模型与分子构型。 3. 理解杂化轨道理论（sp、sp²、sp³），能由价层电子对数判断中心原子杂化类型。 4. 能完成“分子→价层电子对数→孤电子对数→VSEPR模型→分子构型→杂化类型→极性”的综合推断。 板块二 自主学习·夯实基础（知识点填空） 1. 红外光谱可推测分子中含有何种＿＿＿＿＿＿＿；质谱法可测定分子的＿＿＿＿＿＿。 2. 三原子分子空间结构有＿＿＿和＿＿＿＿＿＿两种；四原子分子多为＿＿＿＿＿和＿＿＿＿；五原子分子最常见＿＿＿＿。 3. VSEPR模型认为，分子的空间结构是中心原子周围＿＿＿＿＿相互排斥的结果。价层电子对=＿＿＿＿＿+中心原子上的＿＿＿＿；多重键只计其中的σ键电子对。 4. 孤电子对数 = ½（a − xb）。其中a为中心原子＿＿＿＿；x为与中心原子结合的＿＿＿；b为结合原子最多能接受的电子数（H为1，O/S为2，卤族为1）。阳离子a要＿＿＿电荷数，阴离子a要＿＿＿电荷数绝对值。 5. VSEPR模型是＿＿＿的空间构型（含孤电子对）；略去孤电子对后才得到＿＿＿的空间构型。如NH₃的VSEPR模型为＿＿＿＿，分子构型为＿＿＿＿；H₂O的VSEPR模型为＿＿＿＿，分子构型为＿＿＿。 6. 杂化轨道理论：成键时中心原子内部能量相近的原子轨道＿＿＿＿；杂化前后轨道总数＿＿＿。杂化轨道用于形成＿＿＿或容纳＿＿＿＿，未参与杂化的p轨道可形成π键。 7. sp杂化形成2个杂化轨道，夹角＿＿＿＿，空间构型＿＿＿；sp²杂化形成3个，夹角＿＿＿＿，空间构型＿＿＿＿＿；sp³杂化形成4个，夹角＿＿＿＿＿＿＿，空间构型＿＿＿＿＿。 8. 杂化轨道数 = ＿＿＿＿＿＿。全部用于成键（无孤对）为＿＿＿杂化；有孤电子对占据杂化轨道为＿＿＿杂化。 板块三 知识点系统讲解 一、分子结构的测定 1. 红外光谱：分子吸收与其化学键振动频率相同的红外线，呈现吸收峰，与谱图库比对可分析分子中含何种化学键或官能团。 2. 质谱法：使分子电离成分子离子和碎片离子，经磁场分离得到质谱图；质荷比（m/z）最大的峰对应分子离子，即相对分子质量。 【注意/易错警示】红外光谱→官能团/化学键；质谱→相对分子质量。 二、多样的分子空间结构 多数分子由两个以上原子构成，具有原子的几何学形状。 1. 三原子分子：直线形（如CO₂，键角180°）与V形（如H₂O，键角约105°；SO₂）。 图1 CO₂分子为直线形（O=C=O，键角180°） 图2 H₂O分子为V形（H—O—H键角约105°） 图3 SO₂分子为V形（含1对孤电子对） 2. 四原子分子：平面三角形（如BF₃、CH₂O，键角约120°）与三角锥形（如NH₃，键角约107°）。 图4 BF₃分子为平面三角形（键角约120°） 图5 NH₃分子为三角锥形（键角107°） 3. 五原子分子：最常见四面体形，如CH₄，键角109°28′。 图6 CH₄分子为正四面体形（键角109°28′） 表1 常见分子空间结构归纳 原子数 类型 空间结构 键角 实例 3 AB₂ 直线形 180° CO₂、CS₂、BeCl₂ 3 AB₂ V形 约105° H₂O、H₂S、SO₂ 4 AB₃ 平面三角形 约120° BF₃、SO₃、CH₂O 4 AB₃ 三角锥形 约107° NH₃、PCl₃、H₃O⁺ 5 AB₄ 正四面体形 109°28′ CH₄、CCl₄、NH₄⁺ 【注意/易错警示】组成相似空间结构不一定相同：H₂O与BeCl₂都是AB₂型，但H₂O为V形、BeCl₂为直线形。 三、价层电子对互斥模型（VSEPR） 1. 基本观点：分子的空间结构是中心原子周围价层电子对相互排斥、趋向尽可能远离的结果。 2. 价层电子对数 = σ键电子对数 + 中心原子孤电子对数。 （1）σ键电子对数 = 中心原子结合的原子数（多重键只计σ）。 （2）孤电子对数 = ½(a − xb)。a：中心原子价电子数（阳离子减去电荷数，阴离子加上电荷数绝对值）；x：结合原子数；b：结合原子最多接受电子数（H为1，O/S为2，卤族为1）。 图7 价层电子对相互排斥趋向空间最远排布（VSEPR模型） 3. 由价层电子对数确定VSEPR模型（电子对空间构型），再略去孤电子对即得分子构型。 表2 VSEPR模型与分子空间结构的关系 价层电子对 σ键对 孤对 VSEPR模型 分子构型 实例 2 2 0 直线形 直线形 CO₂、BeCl₂ 3 3 0 平面三角形 平面三角形 BF₃、SO₃、CO₃²⁻ 3 2 1 平面三角形 V形 SO₂、O₃ 4 4 0 正四面体形 正四面体形 CH₄、CCl₄、NH₄⁺ 4 3 1 四面体形 三角锥形 NH₃、PCl₃、H₃O⁺ 4 2 2 四面体形 V形 H₂O、H₂S、OF₂ 【注意/易错警示】孤电子对对成键电子对排斥力 > 成键电子对之间排斥力，故含孤对的分子实测键角偏小：CH₄(109°28′)>NH₃(107°)>H₂O(105°)。VSEPR不用于预测以过渡金属为中心的分子。 四、杂化轨道理论 1. 概念：成键时中心原子内部能量相近的原子轨道重新组合（杂化），形成一组新轨道即杂化轨道。杂化前后轨道总数不变，杂化轨道能量、形状相同。 2. 杂化轨道用于形成σ键或容纳孤电子对；未参与杂化的p轨道可形成π键。 3. 三种常见杂化： 图8 sp杂化：1个s+1个p→2个sp杂化轨道，直线形（180°） （1）sp杂化：1 s + 1 p → 2个sp轨道，夹角180°，直线形，如CO₂、BeCl₂、C₂H₂。剩2个未杂化p轨道可形成2个π键。 图9 sp²杂化：1个s+2个p→3个sp²杂化轨道，平面三角形（120°） （2）sp²杂化：1 s + 2 p → 3个sp²轨道，夹角120°，平面三角形，如BF₃、SO₃、CH₂O。剩1个p轨道形成π键。 图10 sp³杂化：1个s+3个p→4个sp³杂化轨道，正四面体（109°28′） （3）sp³杂化：1 s + 3 p → 4个sp³轨道，夹角109°28′，正四面体形，如CH₄、CCl₄、NH₄⁺。 表3 三种杂化轨道比较 杂化 参与轨道 轨道数 夹角 空间构型 实例 sp 1s+1p 2 180° 直线形 CO₂、BeCl₂、C₂H₂ sp² 1s+2p 3 120° 平面三角形 BF₃、SO₃、CH₂O sp³ 1s+3p 4 109°28′ 正四面体形 CH₄、CCl₄、NH₄⁺ 4. 杂化类型判断：杂化轨道数 = 价层电子对数。价层电子对=2→sp；=3→sp²；=4→sp³。 【注意/易错警示】等性杂化（无孤对，如CH₄）vs 不等性杂化（有孤对，如NH₃、H₂O）。 五、分子结构综合归纳表（重难点） 表4 分子→价层电子对→孤对→VSEPR→分子构型→杂化→极性 综合归纳 分子 价层电子对 孤对 VSEPR模型 分子构型 杂化 极性 CO₂ 2 0 直线形 直线形 sp 非极性 BeCl₂ 2 0 直线形 直线形 sp 非极性 SO₂ 3 1 平面三角形 V形 sp² 极性 BF₃ 3 0 平面三角形 平面三角形 sp² 非极性 CO₃²⁻ 3 0 平面三角形 平面三角形 sp² — CH₄ 4 0 正四面体形 正四面体形 sp³ 非极性 NH₃ 4 1 四面体形 三角锥形 sp³ 极性 H₂O 4 2 四面体形 V形 sp³ 极性 板块四 典型例题与变式训练（分考点） 考点一 用VSEPR判断分子/离子空间结构 【例1】用VSEPR模型推测SO₂、SO₃、SO₃²⁻的空间结构。 【思路点拨】先算σ键对，再用½(a−xb)算孤对，相加得价层电子对，定VSEPR后略去孤对。 【变式训练】 变1. 下列粒子VSEPR模型为四面体形、分子构型为V形的是（ ） A. SO₂ B. NF₃ C. H₃O⁺ D. OF₂ 考点二 杂化类型判断 【例2】下列分子中心原子采取sp²杂化的是（ ） A. NH₃ B. CH₄ C. BF₃ D. H₂O 【思路点拨】杂化类型由价层电子对数决定：=2→sp，=3→sp²，=4→sp³。 【变式训练】 变2. 判断下列中心原子杂化类型与空间结构：(1) H₂S；(2) NH₄⁺；(3) BeCl₂；(4) HCHO（甲醛）。 考点三 键角大小比较 【例3】解释键角：CH₄(109°28′)>NH₃(107°)>H₂O(105°)。 【思路点拨】三者均sp³杂化，差异在孤电子对数。 【变式训练】 变3. 下列分子键角最大的是（ ） A. H₂O B. NH₃ C. CH₄ D. CO₂ 考点四 综合推断（构型—杂化—极性） 【例4】已知CO₂为直线形分子，试据等电子原理推测：(1) COS的空间结构与C杂化类型；(2) N₂O的空间结构。 【思路点拨】等电子体（原子总数、价电子总数相同）结构相似。 【变式训练】 变4. PCl₃分子中心P的价层电子对数为___，杂化类型为，分子空间结构为形，是___分子（填极性/非极性）。 板块五 课后作业（分层） （满分100分 建议用时45分钟） （一）基础巩固（每题6分，共60分） 【基础】1. 下列关于杂化轨道叙述不正确的是（ ） A. 杂化轨道用于形成σ键或容纳孤电子对 B. 杂化前后轨道数目不变 C. 凡sp³杂化的分子空间结构都是正四面体形 D. sp³由1个s和3个p轨道杂化形成 【基础】2. 中心原子为sp²杂化的是（ ） A. NH₃ B. H₂O C. 甲烷 D. 苯分子中的C 【基础】3. 用VSEPR预测正确的是（ ） A. NH₄⁺正四面体形 B. SO₂直线形 C. HCN平面三角形 D. BF₃三角锥形 【基础】4. VSEPR模型与分子空间结构一致的是（ ） A. SO₂ B. H₂O C. NH₃ D. SO₃ 【基础】5. 空间结构为正四面体形的是（ ） A. CH₄ B. NH₃ C. H₂O D. BF₃ 【基础】6. BF₃中B原子的杂化类型为（ ） A. sp B. sp² C. sp³ D. 未杂化 【基础】7. 填表：BeCl₂、BF₃、CH₄、NH₃、H₂O的价层电子对数、孤对数、VSEPR模型、分子空间结构。 【基础】8. 红外光谱用于推测分子中的_____；质谱法用于测定分子的_____。 【基础】9. 孤电子对数公式为_____；其中阴离子a要___电荷数绝对值。 【基础】10. 判断正误：(1)VSEPR模型就是分子空间结构（ ）；(2)杂化轨道可形成π键（ ）；(3)sp杂化轨道夹角180°（ ）。 （二）能力提升（每题7分，共28分） 【中档】11. 下列说法正确的是（ ） A. sp³杂化的分子都是正四面体形 B. CH₄中sp³轨道由4个H的1s与C的2p混合而成 C. 凡AB₃型中心A均sp³杂化 D. 同一原子能量相近的轨道成键时会杂化 【中档】12. 与N₃⁻（叠氮根）中心原子杂化类型相同的是（ ） A. CO₂ B. SO₂ C. H₂O D. NH₃ 【中档】13. 用VSEPR判断：(1) PCl₃___；(2) CO₃²⁻；(3) ClO₃⁻___。 【中档】14. H₂O₂（H—O—O—H）：(1) O原子杂化类型___；(2) 共有σ键个；(3) O—O键为___键（极性/非极性）。 （三）拓展探究（12分） 【拔高】15.（12分）W、X、Y、Z为短周期元素。W最外层电子数是内层的3倍；X是宇宙中含量最多的元素；Y基态有3个未成对电子，其氢化物水溶液呈碱性；Z与W同主族。(1)元素符号W_、X、Y、Z；(2)YH₃中Y杂化类型，分子构型；(3)X₂W分子中心W价层电子对，分子构型___。 学科网（北京）股份有限公司 $人教版高中化学选择性必修2 第二章 分子结构与性质 教师版（含答案解析） 第二章第二节 分子的空间结构 【教师版（含答案解析）】 ——学习目标·自主填空·系统讲解·典例变式·分层作业—— 板块一 学习目标 1. 知道红外光谱、质谱法在测定分子结构中的作用，能说出常见分子的空间构型。 2. 理解价层电子对互斥模型（VSEPR），会计算价层电子对数并判断VSEPR模型与分子构型。 3. 理解杂化轨道理论（sp、sp²、sp³），能由价层电子对数判断中心原子杂化类型。 4. 能完成“分子→价层电子对数→孤电子对数→VSEPR模型→分子构型→杂化类型→极性”的综合推断。 板块二 自主学习·夯实基础（知识点填空） 1. 红外光谱可推测分子中含有何种化学键或官能团；质谱法可测定分子的相对分子质量。 2. 三原子分子空间结构有直线形和V形（角形）两种；四原子分子多为平面三角形和三角锥形；五原子分子最常见四面体形。 3. VSEPR模型认为，分子的空间结构是中心原子周围价层电子对相互排斥的结果。价层电子对=σ键电子对+中心原子上的孤电子对；多重键只计其中的σ键电子对。 4. 孤电子对数 = ½（a − xb）。其中a为中心原子价电子数；x为与中心原子结合的原子数；b为结合原子最多能接受的电子数（H为1，O/S为2，卤族为1）。阳离子a要减去电荷数，阴离子a要加上电荷数绝对值。 5. VSEPR模型是电子对的空间构型（含孤电子对）；略去孤电子对后才得到分子的空间构型。如NH₃的VSEPR模型为四面体形，分子构型为三角锥形；H₂O的VSEPR模型为四面体形，分子构型为V形。 6. 杂化轨道理论：成键时中心原子内部能量相近的原子轨道重新组合；杂化前后轨道总数不变。杂化轨道用于形成σ键或容纳孤电子对，未参与杂化的p轨道可形成π键。 7. sp杂化形成2个杂化轨道，夹角180°，空间构型直线形；sp²杂化形成3个，夹角120°，空间构型平面三角形；sp³杂化形成4个，夹角109°28′，空间构型正四面体形。 8. 杂化轨道数 = 价层电子对数。全部用于成键（无孤对）为等性杂化；有孤电子对占据杂化轨道为不等性杂化。 板块三 知识点系统讲解 一、分子结构的测定 1. 红外光谱：分子吸收与其化学键振动频率相同的红外线，呈现吸收峰，与谱图库比对可分析分子中含何种化学键或官能团。 2. 质谱法：使分子电离成分子离子和碎片离子，经磁场分离得到质谱图；质荷比（m/z）最大的峰对应分子离子，即相对分子质量。 【注意/易错警示】红外光谱→官能团/化学键；质谱→相对分子质量。 二、多样的分子空间结构 多数分子由两个以上原子构成，具有原子的几何学形状。 1. 三原子分子：直线形（如CO₂，键角180°）与V形（如H₂O，键角约105°；SO₂）。 图1 CO₂分子为直线形（O=C=O，键角180°） 图2 H₂O分子为V形（H—O—H键角约105°） 图3 SO₂分子为V形（含1对孤电子对） 2. 四原子分子：平面三角形（如BF₃、CH₂O，键角约120°）与三角锥形（如NH₃，键角约107°）。 图4 BF₃分子为平面三角形（键角约120°） 图5 NH₃分子为三角锥形（键角107°） 3. 五原子分子：最常见四面体形，如CH₄，键角109°28′。 图6 CH₄分子为正四面体形（键角109°28′） 表1 常见分子空间结构归纳 原子数 类型 空间结构 键角 实例 3 AB₂ 直线形 180° CO₂、CS₂、BeCl₂ 3 AB₂ V形 约105° H₂O、H₂S、SO₂ 4 AB₃ 平面三角形 约120° BF₃、SO₃、CH₂O 4 AB₃ 三角锥形 约107° NH₃、PCl₃、H₃O⁺ 5 AB₄ 正四面体形 109°28′ CH₄、CCl₄、NH₄⁺ 【注意/易错警示】组成相似空间结构不一定相同：H₂O与BeCl₂都是AB₂型，但H₂O为V形、BeCl₂为直线形。 三、价层电子对互斥模型（VSEPR） 1. 基本观点：分子的空间结构是中心原子周围价层电子对相互排斥、趋向尽可能远离的结果。 2. 价层电子对数 = σ键电子对数 + 中心原子孤电子对数。 （1）σ键电子对数 = 中心原子结合的原子数（多重键只计σ）。 （2）孤电子对数 = ½(a − xb)。a：中心原子价电子数（阳离子减去电荷数，阴离子加上电荷数绝对值）；x：结合原子数；b：结合原子最多接受电子数（H为1，O/S为2，卤族为1）。 图7 价层电子对相互排斥趋向空间最远排布（VSEPR模型） 3. 由价层电子对数确定VSEPR模型（电子对空间构型），再略去孤电子对即得分子构型。 表2 VSEPR模型与分子空间结构的关系 价层电子对 σ键对 孤对 VSEPR模型 分子构型 实例 2 2 0 直线形 直线形 CO₂、BeCl₂ 3 3 0 平面三角形 平面三角形 BF₃、SO₃、CO₃²⁻ 3 2 1 平面三角形 V形 SO₂、O₃ 4 4 0 正四面体形 正四面体形 CH₄、CCl₄、NH₄⁺ 4 3 1 四面体形 三角锥形 NH₃、PCl₃、H₃O⁺ 4 2 2 四面体形 V形 H₂O、H₂S、OF₂ 【注意/易错警示】孤电子对对成键电子对排斥力 > 成键电子对之间排斥力，故含孤对的分子实测键角偏小：CH₄(109°28′)>NH₃(107°)>H₂O(105°)。VSEPR不用于预测以过渡金属为中心的分子。 四、杂化轨道理论 1. 概念：成键时中心原子内部能量相近的原子轨道重新组合（杂化），形成一组新轨道即杂化轨道。杂化前后轨道总数不变，杂化轨道能量、形状相同。 2. 杂化轨道用于形成σ键或容纳孤电子对；未参与杂化的p轨道可形成π键。 3. 三种常见杂化： 图8 sp杂化：1个s+1个p→2个sp杂化轨道，直线形（180°） （1）sp杂化：1 s + 1 p → 2个sp轨道，夹角180°，直线形，如CO₂、BeCl₂、C₂H₂。剩2个未杂化p轨道可形成2个π键。 图9 sp²杂化：1个s+2个p→3个sp²杂化轨道，平面三角形（120°） （2）sp²杂化：1 s + 2 p → 3个sp²轨道，夹角120°，平面三角形，如BF₃、SO₃、CH₂O。剩1个p轨道形成π键。 图10 sp³杂化：1个s+3个p→4个sp³杂化轨道，正四面体（109°28′） （3）sp³杂化：1 s + 3 p → 4个sp³轨道，夹角109°28′，正四面体形，如CH₄、CCl₄、NH₄⁺。 表3 三种杂化轨道比较 杂化 参与轨道 轨道数 夹角 空间构型 实例 sp 1s+1p 2 180° 直线形 CO₂、BeCl₂、C₂H₂ sp² 1s+2p 3 120° 平面三角形 BF₃、SO₃、CH₂O sp³ 1s+3p 4 109°28′ 正四面体形 CH₄、CCl₄、NH₄⁺ 4. 杂化类型判断：杂化轨道数 = 价层电子对数。价层电子对=2→sp；=3→sp²；=4→sp³。 【注意/易错警示】等性杂化（无孤对，如CH₄）vs 不等性杂化（有孤对，如NH₃、H₂O）。 五、分子结构综合归纳表（重难点） 表4 分子→价层电子对→孤对→VSEPR→分子构型→杂化→极性 综合归纳 分子 价层电子对 孤对 VSEPR模型 分子构型 杂化 极性 CO₂ 2 0 直线形 直线形 sp 非极性 BeCl₂ 2 0 直线形 直线形 sp 非极性 SO₂ 3 1 平面三角形 V形 sp² 极性 BF₃ 3 0 平面三角形 平面三角形 sp² 非极性 CO₃²⁻ 3 0 平面三角形 平面三角形 sp² — CH₄ 4 0 正四面体形 正四面体形 sp³ 非极性 NH₃ 4 1 四面体形 三角锥形 sp³ 极性 H₂O 4 2 四面体形 V形 sp³ 极性 板块四 典型例题与变式训练（分考点） 考点一 用VSEPR判断分子/离子空间结构 【例1】用VSEPR模型推测SO₂、SO₃、SO₃²⁻的空间结构。 【思路点拨】先算σ键对，再用½(a−xb)算孤对，相加得价层电子对，定VSEPR后略去孤对。 【解析】SO₂：S的σ键=2，孤对=½(6−2×2)=1，价层电子对=3，VSEPR平面三角形，略去1孤对→V形。SO₃：σ键=3，孤对=½(6−3×2)=0，价层=3→平面三角形。SO₃²⁻：σ键=3，阴离子a=6+2=8，孤对=½(8−3×2)=1，价层=4，VSEPR四面体形，略去孤对→三角锥形。 【答案】SO₂为V形；SO₃为平面三角形；SO₃²⁻为三角锥形。 【变式训练】 变1. 下列粒子VSEPR模型为四面体形、分子构型为V形的是（ ） A. SO₂ B. NF₃ C. H₃O⁺ D. OF₂ 【变式答案】D。要求价层电子对=4、σ键=2、孤对=2。OF₂中心O：σ=2，孤对=½(6−2×1)=2，价层=4→V形。 考点二 杂化类型判断 【例2】下列分子中心原子采取sp²杂化的是（ ） A. NH₃ B. CH₄ C. BF₃ D. H₂O 【思路点拨】杂化类型由价层电子对数决定：=2→sp，=3→sp²，=4→sp³。 【解析】NH₃：N价层=3+1=4→sp³；CH₄：C价层=4→sp³；BF₃：B价层=3+0=3→sp²；H₂O：O价层=2+2=4→sp³。 【答案】C 【变式训练】 变2. 判断下列中心原子杂化类型与空间结构：(1) H₂S；(2) NH₄⁺；(3) BeCl₂；(4) HCHO（甲醛）。 【变式答案】(1)H₂S：S价层=2+2=4→sp³，V形；(2)NH₄⁺：N价层=4→sp³，正四面体形；(3)BeCl₂：Be价层=2→sp，直线形；(4)HCHO：C价层=3→sp²，平面三角形。 考点三 键角大小比较 【例3】解释键角：CH₄(109°28′)>NH₃(107°)>H₂O(105°)。 【思路点拨】三者均sp³杂化，差异在孤电子对数。 【解析】三者中心原子均sp³杂化、价层电子对均为4。CH₄无孤对（4对全成键），NH₃有1对孤对，H₂O有2对孤对。孤电子对排斥力：孤对—孤对>孤对—成键>成键—成键，孤对越多对成键对挤压越强，键角越小。 【答案】孤对数CH₄(0)<NH₃(1)<H₂O(2)，故键角依次减小。 【变式训练】 变3. 下列分子键角最大的是（ ） A. H₂O B. NH₃ C. CH₄ D. CO₂ 【变式答案】D。CO₂为直线形180°。 考点四 综合推断（构型—杂化—极性） 【例4】已知CO₂为直线形分子，试据等电子原理推测：(1) COS的空间结构与C杂化类型；(2) N₂O的空间结构。 【思路点拨】等电子体（原子总数、价电子总数相同）结构相似。 【解析】COS、N₂O均与CO₂互为等电子体（3原子、16价电子），故结构相似。 【答案】(1) COS为直线形，C为sp杂化；(2) N₂O为直线形。 【变式训练】 变4. PCl₃分子中心P的价层电子对数为___，杂化类型为，分子空间结构为形，是___分子（填极性/非极性）。 【变式答案】价层电子对=4（σ键3+孤对½(5−3×1)=1）；sp³杂化；三角锥形；极性分子。 板块五 课后作业（分层） （满分100分 建议用时45分钟） （一）基础巩固（每题6分，共60分） 【基础】1. 下列关于杂化轨道叙述不正确的是（ ） A. 杂化轨道用于形成σ键或容纳孤电子对 B. 杂化前后轨道数目不变 C. 凡sp³杂化的分子空间结构都是正四面体形 D. sp³由1个s和3个p轨道杂化形成 【基础】2. 中心原子为sp²杂化的是（ ） A. NH₃ B. H₂O C. 甲烷 D. 苯分子中的C 【基础】3. 用VSEPR预测正确的是（ ） A. NH₄⁺正四面体形 B. SO₂直线形 C. HCN平面三角形 D. BF₃三角锥形 【基础】4. VSEPR模型与分子空间结构一致的是（ ） A. SO₂ B. H₂O C. NH₃ D. SO₃ 【基础】5. 空间结构为正四面体形的是（ ） A. CH₄ B. NH₃ C. H₂O D. BF₃ 【基础】6. BF₃中B原子的杂化类型为（ ） A. sp B. sp² C. sp³ D. 未杂化 【基础】7. 填表：BeCl₂、BF₃、CH₄、NH₃、H₂O的价层电子对数、孤对数、VSEPR模型、分子空间结构。 【基础】8. 红外光谱用于推测分子中的_____；质谱法用于测定分子的_____。 【基础】9. 孤电子对数公式为_____；其中阴离子a要___电荷数绝对值。 【基础】10. 判断正误：(1)VSEPR模型就是分子空间结构（ ）；(2)杂化轨道可形成π键（ ）；(3)sp杂化轨道夹角180°（ ）。 （二）能力提升（每题7分，共28分） 【中档】11. 下列说法正确的是（ ） A. sp³杂化的分子都是正四面体形 B. CH₄中sp³轨道由4个H的1s与C的2p混合而成 C. 凡AB₃型中心A均sp³杂化 D. 同一原子能量相近的轨道成键时会杂化 【中档】12. 与N₃⁻（叠氮根）中心原子杂化类型相同的是（ ） A. CO₂ B. SO₂ C. H₂O D. NH₃ 【中档】13. 用VSEPR判断：(1) PCl₃___；(2) CO₃²⁻；(3) ClO₃⁻___。 【中档】14. H₂O₂（H—O—O—H）：(1) O原子杂化类型___；(2) 共有σ键个；(3) O—O键为___键（极性/非极性）。 （三）拓展探究（12分） 【拔高】15.（12分）W、X、Y、Z为短周期元素。W最外层电子数是内层的3倍；X是宇宙中含量最多的元素；Y基态有3个未成对电子，其氢化物水溶液呈碱性；Z与W同主族。(1)元素符号W_、X、Y、Z；(2)YH₃中Y杂化类型，分子构型；(3)X₂W分子中心W价层电子对，分子构型___。 板块六 参考答案与解析 一、典型例题与变式 例1 SO₂为V形、SO₃为平面三角形、SO₃²⁻为三角锥形。变1 D。例2 C。变2 见解析。例3 见解析。变3 D。例4 (1)直线形、sp；(2)直线形。变4 价层对4、sp³、三角锥、极性。 二、课后作业 1. C。sp³杂化若有孤对则不是正四面体（如NH₃三角锥、H₂O V形）。 2. D。苯中每个C均sp²；NH₃、H₂O、甲烷均sp³。 3. A。NH₄⁺价层对4、孤对0→正四面体；SO₂为V形；HCN为直线形；BF₃为平面三角形。 4. D。VSEPR与分子构型一致=无孤对。SO₃孤对0，一致。 5. A。CH₄正四面体；NH₃三角锥；H₂O V形；BF₃平面三角形。 6. B。BF₃中B价层对3→sp²。 7. BeCl₂：对2孤0直线/直线；BF₃：对3孤0平面三角/平面三角；CH₄：对4孤0正四面体/正四面体；NH₃：对4孤1四面体/三角锥；H₂O：对4孤2四面体/V形。 8. 化学键或官能团；相对分子质量。 9. ½(a−xb)；加上。 10. (1)×（VSEPR含孤对，分子构型略去孤对） (2)×（杂化轨道形成σ键或容孤对，π键由未杂化p轨道形成） (3)√。 11. D。A有孤对时不是正四面体；B sp³是C自身2s、2p杂化；C BF₃为sp²。 12. A。N₃⁻与CO₂等电子体，中心N为sp杂化。选项中CO₂中心C为sp。 13. (1)PCl₃：P价层对4（σ3+孤½(5−3)=1）→三角锥形；(2)CO₃²⁻：C价层对3（孤½(4+2−3×2)=0）→平面三角形；(3)ClO₃⁻：Cl价层对4（孤½(7+1−3×2)=1）→三角锥形。 14. (1)每个O成2个σ键、2对孤对，价层对4→sp³；(2)共3个σ键（O—O+2 O—H）；(3)O—O为非极性键（同种原子）。 15. W=O、X=H、Y=N、Z=S。(2)NH₃中N为sp³、三角锥形；(3)H₂O中O价层对4、V形。 学科网（北京）股份有限公司 $