第2章 06-重难点突破4 键角的大小及原因分析(PPT版)-【满分思维】2026-2027学年高中化学选择性必修二配套课件（人教版）

重难点突破4 键角的大小及原因分析 1 类型一 中心原子杂化方式对键角 大小的影响 类型二 电子对之间的排斥力对键 角大小的影响 类型三 成键原子的电负性对键角 大小的影响 类型四 化学键类型对键角的影响 ◆ 课后习题 2 类型一 中心原子杂化方式对键角大小的影响 杂化类型不同，键角不同。 例1 (1)与 中键角更大的是_____。 [解析] 分子中，B原子为 杂化，空间结构为平面正三角形， 键角为 ，而在中，B原子为 杂化，空间结构为正四面体 形，键角为，因此的键角比 的大。 【解题策略】 【综合应用】 3 (2)、、 按照键角由大到小排序，依次为_______________ ____。 [解析] 的键角为 ，中 原子的价层电子对数为 ，无孤电子对，分子的空间结构为正四面体 形，键角为，中 原子的价层电子对数为 ， 模型为四面体形，由于中心原子上 有一个孤电子对，则分子的空间结构为三角锥形，键角小于 ， 所以、、按照键角由大到小排序为 。 4 (3)的空间结构为____________。比较键角大小： ___ (填“ ”“ ”或“”) 。 正四面体形 [解析] 中心原子的价层电子对数为4，且无孤电子对，则其空 间结构为正四面体形； 中原子是 杂化，其空间结构为平面三角形，键角为 ， 中原子是杂化， 原子上有1个孤电子对，离子的空间结 构为三角锥形，键角小于 ，故键角 。 5 (4)下列分子或离子：、、 中，按键角由大到小 排序，依次是________(用序号表示)。 ③①② [解析] 的空间结构为平面三角形，键角为 ； 的空间结构为正四面体形，键角为； 的空间结构为直线形，键角为 ； 故键角由大到小排序为③①②。 6 类型二 电子对之间的排斥力对键角大小的影响 孤电子对对相邻电子对的排斥更强烈，从而导致成键电子对之 间的夹角被压缩，即键角变小。中心原子杂化类型相同时，孤电子 对数越多，键角越小。 顺序：孤电子对之间的斥力 孤电子对与成键电子对之间的斥 力 成键电子对之间的斥力。 【解题策略】 7 [解析] 的键角为 ，的键角是 ， 的键角为 ，键角逐渐增大的原因是这3个分子的中心原子采取的都是 杂化，但孤电子对数分别为2、1、0。孤电子对对成键电子对的 排斥力比成键电子对之间的排斥力大，因此键角被压缩；孤电子对 数越多，排斥力越大，键角被压缩得越小。 例2 (1)、、 的键角由大到小的顺序为_________________。 【综合应用】 8 (2)分子中，键角______ (填“大于”“等于”或“小 于”)。 小于 [解析] 中心原子杂化类型为 的分子中，若中心原子无孤电子对， 则键角为 ；分子中，中心原子为 杂化，且含有1个孤电 子对，孤电子对对成键电子对的排斥力更大，使键角变小，即键角 小于 。 9 (3)卤族元素除元素外，、、 均可形成多种含氧酸根离子， 、、 中键角最大的是____(填序号)。 ② [解析] 孤电子对之间的排斥作用 孤电子对和成键电子对之间的排 斥作用 成键电子对之间的排斥作用，中心原子的杂化类型相同时， 孤电子对数越多键角越小， 10 (3)卤族元素除元素外，、、 均可形成多种含氧酸根离子， 、、 中键角最大的是____(填序号)。 ② 中心 原子的孤电子对数为、 中心 原子的孤电子对数为、 中心 原子的孤电子对数为， 三者中心原子均为 杂化，故键角， 键角最大的为 。 11 (4)回答下列问题: ①、、分子中、、 的键角 大小顺序为_________________________________。 [解析] 中心原子的孤电子对数为，有4个 键电子对，空间结构为正四面体形，键角为；中心 原子 的孤电子对数为，有3个电子对，空间结构为 三角锥形；中心原子的孤电子对数为 ，有2个 键电子对，空间结构为 形， 12 (4)回答下列问题: ①、、分子中、、 的键角 大小顺序为_________________________________。 由于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，而且孤电子对数越多，对成键电子对的斥力越大，其键角要 更小；因此、、 分子中、、 的键角大小顺序为 。 13 ②分子中的键角___ (填“ ”或“ ”，下同)。 [解析] 中心原子的孤电子对数为 ，有2个 键电子对，价层电子对数为3， 模型为平面三角形，但由于 其中有1个孤电子对，因此的键角小于 。 ③分子中，的键角___ 。 [解析] 中心原子的孤电子对数为，有3个 键电子对，价层电子对数为4， 模型为四面体形，但由于其中 有1个孤电子对，因此的键角小于 。 14 类型三 成键原子的电负性对键角大小的影响 当分子或离子的中心原子杂化类型相同、孤电子对数也相同时， 成键原子的电负性强弱直接影响成键电子对的偏移方向和偏移程度。 中心原子 结构相同且孤电子对数也相同，中心原子的电 负性越大，原子核对成键电子对吸引力越大，成键电子对相对集中， 空间斥力增大，键角越大；反之，键角越小。 【解题策略】 15 中心 原 子均为杂化，且都有1个孤电子对，但原子的电负性大于 原 子，分子中成键电子对偏离，两个 的成键电子对间的斥力 减小、可以靠得更近，所以 键角更小 例3 (1)的键角大于的键角 的原因为 _________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ____________________________________ 。 (2)的键角大于的键角 的原因为 _____________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________。 和 原子均 为杂化，且都有1个孤电子对，但原子电负性更大， 分子中 成键电子对更靠近中心原子，成键电子对间的斥力变大，键角变大 【综合应用】 16 类型四 化学键类型对键角的影响 同一个粒子中不同共价键的键角，由于斥力：三键-三键 三键-双键 双键-双键 双键-单键 单键-单键,则键角大小不同。 【解题策略】 17 例4 (1)乙烯( )分子中键角①___(填“ ”“ ”或“ ”， 下同)键角②，原因是斥力大小：双键—单键___单键—单键。 (2)乙酸分子( )中的键角1______(填“大于”“等于”或“小 于”)键角2，原因是__________________________________________。 大于 对的斥力大于对的斥力 【综合应用】 18 (3)二氯甲醛的结构简式为 ,已知单键和双键的键角为124.1°, 单键和单键的键角为111.8°,原因是　 。 [解析] 由图可知,二氯甲醛中的C原子共形成3个σ键,可知C原子采用 sp2杂化,理论上键角是120°,但是单键和双键的斥力大于单键和单键 的斥力,造成单键和双键的键角为124.1°,单键和单键的键角为111.8°。 单键和双键的斥力大于单键和 单键的斥力 19 课后习题 1.下列分子中键角最大的是( ) A. B. C. D. [解析] 题中四种物质中的中心原子的价层电子对数都是4,CCl4中不存 在孤电子对,键角为109°28'; NH3中存在1个孤电子对,H2S和H2O中都存在2个孤电子对,孤电子对的 排斥作用导致NH3、H2S和H2O的键角小于109°28'。 √ 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 21 2.利用价层电子对互斥模型可推测分子结构中键角的大小。下列判断 正确的是( ) A.苯的键角为 B.的键角为 C.的键角比 的键角大 D.分子中，的键角为 √ 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 22 [解析] 苯中的C原子均为sp2杂化,苯为平面六边形结构,键角为120°,A 错误; 根据价层电子对互斥模型,GeBr2中心Ge原子的价层电子对数为 2+×(42×1)=3,孤电子对数为1,为V形结构,由于孤电子对斥力较大, 所以键角小于120°,B错误; 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 23 根据价层电子对互斥模型,PH3中心P原子的价层电子对数为 3+×(53×1)=4, H2S中心S原子的价层电子对数为2+×(62×1)=4, VSEPR模型均为四面体形,H2S的孤电子对数为2,PH3的孤电子对数为 1,孤电子对斥力较大,因此H2S的键角较小,C正确; HCOOH分子中由于CO的存在,中心C原子为sp2杂化,空间结构为平面 三角形,由于羰基上O的孤电子对的排斥作用,H—C—O的键角略大于 120°,D错误。 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 24 3.比较SO2、S、SO3和S的键角大小,下列排序正确的是( ) A.S>SO2=S>SO3 B.SO3>SO2>S>S C.SO3>S=S>SO2 D.SO2>SO3>S>S √ 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 25 [解析] 二氧化硫、三氧化硫分子中硫原子的价层电子对数均为3,孤电 子对数分别为1、0,分子的空间结构分别为V形和平面正三角形,硫酸 根离子和亚硫酸根离子中硫原子的价层电子对数均为4,孤电子对数分 别为0、1,分子的空间结构分别为正四面体形和三角锥形,由于孤电子 对对成键电子对的斥力大于成键电子对之间的斥力,则四种微粒的键 角大小顺序为SO3>SO2>S>S,故选B。 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 4.根据价层电子对互斥模型的分析,影响键角大小的因素主要有三: 一是中心原子的杂化轨道类型;二是中心原子的孤电子对数;三是中心 原子的电负性大小等。下列关于键角的比较不正确的是( ) A.甲醛(HCHO)和光气(COCl2)分子中: ∠H—C—H>∠Cl—C—Cl B.CH4>NH3>H2O C.NH3<NCl3<NF3 D.H2O>H2S>H2Se √ 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 27 [解析] 甲醛和光气的中心原子C均为sp2杂化,但甲醛中的H的电负性比 光气中Cl的电负性小,中心碳原子周围的电子云密度大,成键电子对排 斥力大,所以键角∠H—C—H>∠Cl—C—Cl,故A正确; CH4、NH3、H2O的中心原子均为sp3杂化,CH4的中心原子C没有孤电子 对,NH3中心原子N上有一个孤电子对,H2O分子的中心原子O上有2个孤 电子对,孤电子对和成键电子对的斥力大于成键电子对间的斥力,所以 键角:CH4>NH3>H2O,故B正确; 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 NH3、NCl3、NF3中心原子均为N,均为sp3杂化,电负性:H<Cl<F,NH3中 心原子N周围的电子云密度最大,成键电子对间的排斥力最大,NF3中心 原子N周围的电子云密度最小,成键电子对间的排斥力最小,所以键角: NH3>NCl3>NF3,故C错误; H2O、H2S、H2Se中心原子均为sp3杂化,电负性:O>S>Se,所以H2O中O 周围的电子云密度最大,成键电子对间的斥力最大,H2O的键角最大, H2Se的键角最小,所以键角:H2O>H2S>H2Se,故D正确。 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 5.填空: (1)比较键角大小(填“ ”“ ”或“ ”)。 ①H2O　　　　H3O+　 ②NH3 　　　　  ③C　　　　S　④NH3　　　　PH3  ⑤NF3　　　　NCl3  < < < > > [解析] ①H2O和H3O+中心原子的价层电子对数均为4,孤电子对数分别 为2、1,H2O的孤电子对数多,键角小。 ②NH3和的中心原子的价层电子对数均为4,孤电子对数分别为1、 0,NH3的孤电子对数多,键角小。 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 30 5.填空: (1)比较键角大小(填“ ”“ ”或“ ”)。 ①H2O　　　　H3O+　 ②NH3 　　　　  ③C　　　　S　④NH3　　　　PH3  ⑤NF3　　　　NCl3  < < < > > ③C中心原子C的价层电子对数为3,没有孤电子对,C的空间结 构为平面三角形,S中心原子S的价层电子对数为4,含1个孤电子对, S的空间结构为三角锥形,所以C键角大。 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 31 5.填空: (1)比较键角大小(填“ ”“ ”或“ ”)。 ①H2O　　　　H3O+　 ②NH3 　　　　  ③C　　　　S　④NH3　　　　PH3  ⑤NF3　　　　NCl3  < < < > > ④NH3和PH3中心原子的价层电子对数均为3,均含1个孤电子对,但是 N的电负性大于P,成键电子对间的排斥力大,所以NH3的键角大。 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 32 5.填空: (1)比较键角大小(填“ ”“ ”或“ ”)。 ①H2O　　　　H3O+　 ②NH3 　　　　  ③C　　　　S　④NH3　　　　PH3  ⑤NF3　　　　NCl3  < < < > > ⑤NF3和NCl3中心原子的价层电子对数均为3,均含1个孤电子对,但是 F的电负性大于Cl,F的吸电子作用强,所以共用电子对偏向F,共用电子 对离中心原子越远,成键电子对之间的排斥作用越小,键角越小,所以 NF3的键角小于NCl3。 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 33 (2)①甲醇分子内碳原子的杂化方式为　 , 甲醇分子内的O—C—H 键角　　　(填“大于”“等于”或“小于”)甲醛分子内的O—C—H键角。 [解析] 甲醇分子内碳原子的价层电子对数为4,所以碳原子的杂化方式 为sp3,甲醛中碳原子的价层电子对数为3,杂化类型为sp2,所以甲醇分子 内的O—C—H键角小于甲醛分子内的O—C—H键角。 sp3 小于 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 34 ②在BF3分子中,F—B—F的键角是　　　　,硼原子的杂化轨道类型为 　　　。  [解析] BF3中心原子B的价层电子对数为3,孤电子对数为0,BF3的空间 结构为平面三角形,F—B—F的键角是120°,硼原子的杂化轨道类型为 sp2。 120° sp2 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 35 (3)SO2Cl2和SO2F2中S和O原子之间以双键结合,S和Cl、S和F之间以单 键结合。预测SO2Cl2和SO2F2分子的空间结构均为　　　　　　;中心 原子S的杂化方式为　　　;键角大小比较:∠Cl—S—Cl　　　　(填“<” “>”或“=”)∠F—S—F。 [解析] SO2Cl2和SO2F2的中心原子S均形成4个σ键,且无孤电子对,故 SO2Cl2和SO2F2分子的空间结构均为四面体形,中心原子S的杂化方式 均为sp3;F的电负性更大,使SO2F2中S原子周围电子云密度更小,成键电 子对间斥力更小,故键角大小:∠Cl—S—Cl>∠F—S—F。 四面体形 sp3 > 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 36 (4)已知H2O、NH3、CH4三种分子中,键角由大到小的顺序是 CH4>NH3>H2O,请分析可能的原因:　 。  三种分子的中心原子的价层电子对数均为4,CH4分子中心C原子上没有孤电子对,NH3分子中心氮原子上有1个孤电子对,H2O分子中心氧原子上有2个孤电子对,随着孤电子对数的增多,对成键电子对的排斥作用增大,故键角依次减小 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 37 6.(1) 和BF3中F—B—F键角大小比较:BF3　　　(填“>”“<”或“=”) ,判断依据是　 。 BF3分子中B原子是sp2杂化,其空间结构是平面三角形,键角是120°;中B原子是sp3杂化,空间结构为正四面体形,其键角为109°28' > 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 38 (2)比较与 分子中的键角大小并给出相应解释： ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ __________________________________________ 。 中的键角大于；的中心原子没有孤电子对， 的 中心原子上有1个孤电子对，两者中心原子均为 杂化，孤电子 对数越多，对成键电子对的斥力越大，键角越小 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 39 7.(1)比较键角大小：___(填“ ”“ ”或“ ”)，原因是 ___________________________________________________________ _____________________________。 的空间结构为平面正三角形，键角为 ，的空间结构为三角锥形，键角约为 (2)中的___(填“ ”“ ”或“”) 分子中的 ，原因是 ___________________________________________ ___________________________________________________________ __________________________________ 。 的形成过程中，中 原子上的 孤电子对与形成配位键， 配位键相比于孤电子对，对成键电 子对的排斥作用减小，造成 增大 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 40 (3)的键角___ 的键角，理由是 __________________________ ___________________________________________________________ _________________________________________ 。 (4)分子为三角锥形，键角为 ，小于氨分子键角， 分子键角较小的原因是__________________________________ ______________________________________________。 砷原子电负性小于氮原子，其共用电子对离砷原子距离较远，斥力较小，键角较小 的电负性比 大，对成键电 子对的吸引能力更强， 中成键电子对离中心原子更远，成键电子 对之间的距离更远、排斥力更小，因而键角更小 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 41 (5)嘌呤的结构如图所示，嘌呤中轨道之间的夹角比 大，请解释原因：_____________________________ _______________________________________________。 含有孤电子对，孤电子对 的斥力大于成键电子对的斥力，因而夹角比大 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 42 $