2.2 分子的空间结构 第2课时 （培优讲义）化学人教版选择性必修2

第二章 分子结构与性质 第二节 分子的空间结构 第2课时 价层电子对互斥模型 考点 1 价层电子对数的计算（σ 键电子对、孤电子对） 一、价层电子对互斥模型 1.应用：预测分子的空间结构 2.内容：价层电子对互斥模型认为，分子的空间结构是中心原子周围的“价层电子对”相互排斥的结果。 （1）当中心原子的价电子全部参与成键时，为使价电子斥力最小，就要求尽可能采取对称结构。 （2）当中心原子的价电子部分参与成键时，未参与成键的孤电子对与成键电子对之间及孤电子对之间、成键电子对之间的斥力不同，从而影响分子的空间结构。 （3）电子对之间的夹角越大，相互之间的斥力越小。 （4）成键电子对之间斥力由大到小的顺序：三键-三键>三键-双键>双键-双键>双键-单键>单键 -单键。 （5）含孤电子对的斥力由大到小的顺序：孤电子对-孤电子对>孤电子对-单键>单键-单键。 二、中心原子上的价层电子对数的计算方法 1.方法I：中心原子上的价层电子对数=σ键电子对数+中心原子上的孤电子对数 （1）σ键电子对数的确定：由化学式确定 （2）中心原子上的孤电子对数的确定：中心原子上的孤电子对数= 公式中各字母的含义： a 中心原子的价层电子数 主族元素 =最外层电子数 阳离子 =中心原子的价层电子数-︱离子的电荷数︱ 阴离子 =中心原子的价层电子数+︱离子的电荷数︱ x 与中心原子结合的原子数 b 与中心原子结合的原子最多能接受的电子数 H =1 其他原子 =8-该原子的价层电子数 【特别说明】VSEPR的“价层电子对”是指分子中的中心原子与结合原子间的σ键电子对和中心原子上的孤电子对。多重键只计其中的σ键电子对，不计π键电子对。 2.方法II： 说明：（1）中心原子配位的原子总数是指与中心原子直接结合的原子个数，氧族元素原子作配位原子时，不计算配位原子个数。 （2）粒子的电荷数是离子所带电荷数，阳离子用“-”，阴离子用“+”。 （3）计算结果为中心原子的价层电子对数，根据中心原子的价层电子对数可以确定价层电子对互斥模型。 （4）孤电子对数=价层电子对数-中心原子配位的原子总数。 易错提醒 1.双键、三键只算1对σ键，不要把π键计入价层电子对； 2. O、S 作为配位原子时，不提供电子，很多学生直接代入b=2算错； 3.离子电荷不要忘记加减； 4.公式只适合主族元素中心原子，过渡金属一般不使用。 【进阶典例】（25-26高二上·浙江·期中）下列关于价层电子对互斥模型(VSEPR 模型)的叙述中不正确的是 A．VSEPR 模型可用预测分子的立体构型 B．VSEPR 模型不能用于预测以过渡金属为中心原子的分子 C．中心原子上的孤电子对也要占据中心原子周围的空间并参与互相排斥 D．分子中键角越大，价层电子对相互排斥力越大，分子越稳定 【答案】D 【解析】A．VSEPR模型可用来预测分子的立体构型，注意实际空间构型要去掉孤电子对，A正确；B．VSEPR模型可用于预测简单分子的空间结构，不能用于预测以过渡金属为中心原子的分子，B正确；C．中心原子上的孤对电子也要占据中心原子周围的空间并参与互相排斥，且孤电子对间排斥力＞孤电子对和成对电子对间的排斥力，C正确；D．分子的稳定性与键角没有关系，与化学键强弱有关，D错误；综上所述答案为D。 解题点睛 1.价层电子对数由σ键电子对与孤电子对相加得到，π键不计入。 2.σ键数目等于配位原子数；孤电子对套用1/2(a-xb)，重点注意：氧、硫作为配位原子时不提供电子，阳离子减电荷、阴离子加电荷。 3.这是 VSEPR 所有题型的计算根基，计算失误后续构型全部出错。 【拔高典例】（25-26高二下·北京东城·期末）下列粒子中N原子不存在孤电子对的是 A． B． C． D． 【答案】B 【解析】A．中N原子孤电子对数为，存在2对孤电子对，A不符合题意；B．中N原子孤电子对数为，不存在孤电子对，B符合题意；C．中每个N原子形成3个键，孤电子对数为，存在1对孤电子对，C不符合题意；D．该物质为吡啶，环上N原子最外层的5个电子，其中3个参与形成2个键和1个大π键，剩余1对孤电子对在杂化轨道中，存在孤电子对，D不符合题意；故选B。 【对点练1】（25-26高二上·云南保山·期末）下列分子的中心原子，仅有一对孤电子对的是 A．H2S B．BeCl2 C．CH4 D．PCl3 【答案】D 【解析】A．中心原子是S，S最外层有6个电子，它与2个H原子形成2个σ键， ，即有2对孤电子对，A不符合要求；B．中心原子是Be，Be最外层有2个电子，它与2个Cl原子形成2个σ键，，没有孤电子对，B不符合要求；C．中心原子是C，C最外层有4个电子，它与4个H原子形成4个σ键 ，，没有孤电子对，C不符合要求；D． 中心原子是P，P最外层有5个电子，它与3个Cl原子形成3个σ键 ， ，1对孤电子对，D符合要求；综上，答案是D。 【对点练2】（25-26高二下·山东·阶段检测）根据价层电子对互斥理论，H2S、O3、SO2、SO3的气态分子中，中心原子价层电子对数不同于其他分子的是。 A．O3、 B．H2S C．SO2 D．SO3 【答案】B 【解析】H2S气态分子中，中心原子价层电子对数为：，O3气态分子中，中心原子价层电子对数为：，SO2气态分子中，中心原子价层电子对数为：，SO3气态分子中，中心原子价层电子对数为，则与其他分子不同的是H2S，故B正确。故选B。 考点 2 价层电子对数→VSEPR模型判断 1.价层电子对数与 VSEPR 模型一一对应：VSEPR 模型描述所有价层电子对（σ+孤对）在空间的排布，孤电子对占有独立位置。 （1）2对：直线形； （2）3对：平面三角形； （3）4对：四面体形； （4）5对：三角双锥形（培优拓展） （4）6对：正八面体形（培优拓展） 注：价层电子对数 5、6：存在孤电子对时，优先把孤电子对放在赤道面，斥力更小。 2.判断方法：算出价层电子对数→匹配VSEPR模型名称 （1）方法I：根据上述方法I计算出σ键电子对数和中心原子上的孤电子对数，在确定了σ键电子对数和中心原子上的孤电子对数后，可以依据下面的方法确定相应的较稳定的分子或离子的VSEPR模型： σ键电子对数+孤电子对数=价层电子对数VSEPR模型 以CO2、NH4+、NF3为例： ①CO2：中心C原子的价电子为4，配位原子为氧原子，配位原子数为2，即有2对σ键电子对数，价层电子对数为2的VSEPR模型为直线形。 ②NH4+：中心N原子的价电子为5，配位原子为氢原子，配位原子数为4，价层电子对数为4的VSEPR模型为正面体形。 ③NF3：中心N原子的价电子为5，配位原子为氟原子，配位原子数为3，不带电荷，价层电子对数为4的VSEPR模型为正面体形。 【思考与讨论p45】参考答案： （1）主族元素原子的价电子数等于元素所在族的序数，如S在第VIA族，其价电子数是6；P在第VA族，其价电子数是5。 （2）主族元素原子最多能接受的电子数等于8减去元素所在族的序数，如N在第VA族，其最多能接受的电子数是8-5=3；C1在第IA族，其最多能接受的电子数是8-7=1。 （2）方法II：根据上述方法II计算出价层电子对总数和中心原子上的孤电子对数，根据价层电子对总数得出VSEPR模型。价层电子对数VSEPR模型 以CO2、NH4+、NF3为例： ①CO2：中心C原子的价电子为4，配位原子为氧原子，不计算配位原子数，中心C原子的价层电子对数=4/2=2，VSEPR模型就是分子的实际构型，价层电子对数为2的VSEPR模型为直线形。 ②NH4+：中心N原子的价电子为5，配位原子为氢原子，配位原子数为4，NH4+带1个正电荷，中心N原子的价层电子对数=(5+4-1)/2=4，价层电子对数为4的VSEPR模型为正面体形。 ③NF3：中心N原子的价电子为5，配位原子为氟原子，配位原子数为3，不带电荷，中心N原子的价层电子对数=(5+3)/2=4，价层电子对数为4的VSEPR模型为正面体形。 易错提醒 1.直接用分子构型代替VSEPR模型； 2. NH3价层电子对数4，VSEPR模型写三角锥形（错误，三角锥形是分子构型）； 3.价层电子对数 3，有一对孤电子对，VSEPR模型依旧是平面三角形。 【进阶典例】（25-26高二下·黑龙江·期末）用价层电子对互斥理论(VSEPR)可以预测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．、的VSEPR模型不同 B．与的中心原子的杂化方式相同，VSEPR模型相同 C．、、均为正四面体形的分子 D．和空间结构相同，均为三角锥形，则键角： 【答案】B 【解析】A．中心N价层电子对数为3（3个σ键，0对孤电子对），中心N价层电子对数也为3（2个σ键，1对孤电子对），二者VSEPR模型均为平面三角形，A错误；B．中心C价层电子对数为4，杂化方式为，VSEPR模型为四面体形；中心N价层电子对数为4，杂化方式为，VSEPR模型为四面体形，二者杂化方式和VSEPR模型均相同，B正确；C．中心S价层电子对数为5（4个σ键，1对孤电子对），空间结构不是正四面体形，C错误；D．N的电负性大于P，中成键电子对更靠近中心原子，成键电子对间斥力更大，键角，D错误；故选B。 解题点睛 1.VSEPR模型只由价层电子对数决定，和有没有孤电子对无关：2对直线形、3对平面三角形、4对四面体形。 2.VSEPR模型包含孤电子对占据的位置；孤电子对只改变最终分子构型，不会改变VSEPR模型名称，这是选择题区分VSEPR模型与分子构型的核心。 【拔高典例】（25-26高二下·广东江门·期中）下列微粒的中心原子VSEPR模型不是四面体形的是 A．H2O+ B．NH3 C．SO3 D．CHCl3 【答案】C 【解析】A．H2O+中中心原子O有2个σ键和1个孤电子对、1个单电子，价层电子对数可视为4，VSEPR模型是四面体形，A错误；B．NH3分子的中心原子的价层电子对数=，VSEPR模型是四面体形，B错误；C．SO3分子的中心原子的价层电子对数=，VSEPR模型是平面三角形，C正确；D．CHCl3分子的中心原子的价层电子对数=，VSEPR模型是四面体形，D错误；故答案选C。 【对点练1】（25-26高二下·河南漯河·期中）化学与生产、生活密切相关。下列物质或离子对应关系错误的是 选项 物质或离子名称 用途 VSEPR模型 A 二氧化碳 工业制备干冰 直线形 B 氨 用作制冷剂 三角锥形 C 硫酸根离子 制备硫酸盐 四面体形 D 碳酸根离子 制备碳酸盐材料 平面三角形 【答案】B 【解析】A．工业上常用二氧化碳制备干冰，二氧化碳分子中碳原子的价层电子对数为：2+(4-2×2) ×=2，孤对电子对数为：(4-2×2) ×=0，则分子的VSEPR模型为直线形，A正确；B．氨气可用作制冷剂，氨分子中氮原子的价层电子对数为：3+(5-1×3) ×=4，孤对电子对数为：(5-1×3) ×=1，则分子的VSEPR模型为四面体形，B错误；C．硫酸根离子可用于制备硫酸盐，硫酸根离子中硫原子的价层电子对数为：4+(6-2×4+2) ×=4，孤对电子对数为：(6-2×4+2) ×=0，则离子的VSEPR模型为四面体形，C正确；D．碳酸根离子可用于制备碳酸盐材料，碳酸根离子中碳原子的价层电子对数为：3+(4-2×3+2) ×=3，孤对电子对数为：(4-2×3+2) ×=0，则离子的VSEPR模型为平面三角形，D正确；故选B。 【对点练2】（25-26高二下·四川眉山·期末）下列粒子的VSEPR模型与粒子的空间结构一致的是 A． B． C． D． 【答案】A 【解析】A．中心C原子价层电子对数为，孤电子对数为0，VSEPR模型和空间结构均为平面三角形，二者一致，A正确；B．中心O原子价层电子对数为，孤电子对数为2，VSEPR模型为四面体形，空间结构为V形，二者不一致，B错误；C．中心S原子价层电子对数为，孤电子对数为1，VSEPR模型为平面三角形，空间结构为V形，二者不一致，C错误；D．中心N原子价层电子对数为，孤电子对数为1，VSEPR模型为四面体形，空间结构为三角锥形，二者不一致，D错误；故选A。 考点 3 VSEPR模型→分子（离子）空间结构推导 1.推导规则 （1）分子/离子空间结构：只描述成键原子的空间排布，孤电子对不画、不描述。 （2）推导步骤： ①求价层电子对数→得到VSEPR模型； ②剔除孤电子对占据的位置； ③剩余成键原子构成的骨架，就是分子空间结构。 （2）推导方法： 1)方法I:根据上述方法I计算出σ键电子对数和中心原子上的孤电子对数，在确定了σ键电子对数和中心原子上的孤电子对数后，可以依据下面的方法确定相应的较稳定的分子或离子的空间结构： σ键电子对数+孤电子对数=价层电子对数VSEPR模型分子的空间结构 以CO2、NH4+、NF3为例： ①CO2：中心C原子的价电子为4，配位原子为氧原子，配位原子数为2，即有2对σ键电子对数，中心C原子上的孤电子对数=[4-2x(8-6)]/2=0，即中心C原子无孤电子对，VSEPR模型就是分子的实际构型，价层电子对数为2的VSEPR模型为直线形，则CO2的实际构型为直线形。 ②NH4+：中心N原子的价电子为5，配位原子为氢原子，配位原子数为4，NH4+带1个正电荷，中心N原子上的孤电子对数=[5-1-4x(2-1)]/2=0，即中心N原子无孤电子对，VSEPR模型就是分子的实际构型，价层电子对数为4的VSEPR模型为正面体形，则NH4+的实际构型为正四面体形。 ③NF3：中心N原子的价电子为5，配位原子为氟原子，配位原子数为3，不带电荷，中心N原子上的孤电子对数=[5-3x(8-7)]/2=1，即中心N原子有1孤电子对，VSEPR模型略去1孤电子对才是分子的实际构型，价层电子对数为4的VSEPR模型为正面体形，则NF3的实际构型为三角锥形。 2）方法II:根据上述方法II计算出价层电子对总数和中心原子上的孤电子对数，根据价层电子对总数得出VSEPR模型，由VSEPR模型略去孤电子对就可以得出分子的实际构型。 价层电子对数VSEPR模型分子的空间结构 以CO2、NH4+、NF3为例： ①CO2：中心C原子的价电子为4，配位原子为氧原子，不计算配位原子数，中心C原子的价层电子对数=4/2=2，中心碳原子与两个氧原子结合，故CO2中C原子孤电子对数=2-2=0，即中心C原子无孤电子对，VSEPR模型就是分子的实际构型，价层电子对数为2的VSEPR模型为直线形，则CO2的实际构型为直线形。 ②NH4+：中心N原子的价电子为5，配位原子为氢原子，配位原子数为4，NH4+带1个正电荷，中心N原子的价层电子对数=(5+4-1)/2=4，中心N原子与4个氢原子结合，故NH4+中N原子孤电子对数=4-4=0，即中心N原子无孤电子对，VSEPR模型就是分子的实际构型，价层电子对数为4的VSEPR模型为正面体形，则NH4+的实际构型为正四面体形。 ③NF3：中心N原子的价电子为5，配位原子为氟原子，配位原子数为3，不带电荷，中心N原子的价层电子对数=(5+3)/2=4，中心N原子与3个氟原子结合，故NF3中N原子孤电子对数=4-3=1，即中心N原子有1孤电子对，VSEPR模型略去1孤电子对才是分子的实际构型，价层电子对数为4的VSEPR模型为正面体形，则NF3的实际构型为三角锥形。 2.常见分子或离子的空间结构的推测 分子或离子 方法I 方法II VSEPR模型 VSEPR模型名称 空间结构 空间结构名称 中心原子上的价层电子对数 中心原子上的孤电子对数 中心原子上的孤电子对数 中心原子上的价层电子对数 CO2、BeCl2 2 0 0 2 直线形 直线形 CO32—、BF3 3 0 0 3 平面三角形 平面三角形 SO2、PbCl2 1 1 V形 CH4、CCl4 4 0 0 4 正四面体形 正四面体形 NH3、NF3 1 1 四面体形 三角锥形 H2O、H2S 2 2 V形 解题点睛 1.由VSEPR模型推导分子构型，关键是剔除孤电子对，只看成键原子排布。 2.价层电子对数相同、孤电子对数不同时，分子构型不一样：4对价层电子对，0孤正四面体、1孤三角锥、2孤V形；3对价层电子对，1孤为V形。 3.答题看清要求写VSEPR模型还是分子构型。 【进阶典例】（25-26高二下·黑龙江大庆·期中）含硫化合物应用广泛。下列有关粒子的空间结构的说法错误的是 A．：直线形 B．：平面三角形 C．：三角锥形 D．：正四面体形 【答案】A 【解析】A．中心S原子键数为2，孤电子对数，价层电子对数为3，空间结构为V形，不是直线形，A错误；B．中心S原子键数为3，孤电子对数，价层电子对数为3，空间结构为平面三角形，B正确；C．中心S原子键数为3，孤电子对数，价层电子对数为4，空间结构为三角锥形，C正确；D．中心S原子键数为4，孤电子对数，价层电子对数为4，空间结构为正四面体形，D正确；故答案选A。 解题点睛 1.书写构型名称严格规范：三角锥形≠四面体形；V形≠平面三角形； 2.阴离子、阳离子同样适用这套方法（NH4+正四面体，SO32-)三角锥形）； 3.孤电子对会挤压键角，但是不改变构型名称。 【拔高典例】（25-26高二下·河南周口·期末）下列分子键角由大到小排序正确的是 A．NH3 > CH4 B．H2O > NH3 C．BF3 > NH3 D．CO2 < SO2 【答案】C 【解析】A．为杂化的正四面体结构，键角109°28′；为杂化，含1对孤电子对，孤电子对斥力大于成键电子对，键角被压缩至约107°，故键角小于，A错误；B．为杂化，含2对孤电子对，斥力更大，键角约104.5°，小于的107°，故键角小于，B错误；C．为杂化的平面三角形结构，键角120°，大于的约107°，C正确；D．为杂化的直线形结构，键角180°；为杂化，含1对孤电子对，为V形结构，键角约119°，故键角大于，D错误；故答案选C。 【对点练1】（25-26高二下·黑龙江哈尔滨·期中）运用价层电子对互斥模型预测PCl3和BF3的空间结构，下列推断正确的是 选项 PCl3的空间结构名称 BF3的空间结构名称 A 三角锥形 平面三角形 B 三角锥形 三角锥形 C 平面三角形 平面三角形 D 平面三角形 三角锥形 【答案】A 【解析】中心P原子价层电子对数为，含1对孤电子对，空间结构为三角锥形；中心B原子价层电子对数为，无孤电子对，空间结构为平面三角形；对照各选项，故答案为：A。 【对点练2】（25-26高二下·甘肃金昌·期中）用价层电子对互斥理论（VSEPR）可以预测许多分子或离子的立体构型，有时也能用来推测键角大小。下列判断正确的是 A．、、HI都是直线形的分子 B．键角为，键角大于 C．、、都是正四面体形的分子 D．HCHO、、都是平面三角形的分子 【答案】D 【解析】A．中中心S价层电子对数=，且含有1个孤电子对，空间构型为V形，仅、为直线形，A错误；B．中中心B价层电子对数=，无孤电子对，为平面三角形结构，键角为120°；中中心Sn价层电子对数=，且含有1个孤电子对，为V形结构，孤电子对与成键电子对的排斥力大于成键电子对之间的排斥力，故键角小于120°，B错误； C．、、都为正四面体形分子，中中心原子周围含有1个孤电子对，4个单键空间结构为三角双锥，不是正四面体形，C错误；D．中中心C形成3个σ键，无孤电子对，为平面三角形结构；为平面三角形结构；中中心S价层电子对数=，无孤电子对，为平面三角形结构，D正确；故选D。 考点 4 VSEPR 理论的适用范围与局限性 1.适用范围：VSEPR理论主要用来预测主族元素作为中心原子的共价分子、简单阴离子、阳离子的空间构型。适合：CO2、BF3、NH3、H2O、SO32-、NO3-等。 2.局限性 ①只能够预测构型，不能解释成键原因、键的稳定性；无法解释键长、键能； ②过渡金属配合物、很多含有重键的复杂分子预测结果偏差大； ③无法判断分子是不是极性分子； ④部分中心原子价层电子对数目相同，但是实际构型和预测有出入（少数特例）； ⑤VSEPR是经验模型，不是真实的原子轨道模型（和杂化轨道理论区分）。 3.答题对比（简答） ①VSEPR：预测空间构型； ②杂化轨道理论：解释成键方式、构型成因。 易错提醒 1. 误认为VSEPR可以解释共价键形成； 2. 误把VSEPR用于过渡金属中心微粒判断； 3. 误认为VSEPR可以计算键能、解释键长变化。 【进阶典例】（25-26高二下·甘肃·阶段检测）下列关于价层电子对互斥模型（VSEPR模型）的叙述中不正确的是 A．VSEPR模型可用来预测分子的立体构型 B．分子中价电子对相互排斥决定了分子的立体构型 C．分子中键角越大，价电子对相互排斥力越大，分子越稳定 D．中心原子上的孤对电子也要占据中心原子周围的空间并参与互相排斥 【答案】C 【解析】A．VSEPR模型可用来预测分子的立体构型，注意实际空间构型要去掉孤电子对，A正确；B．立体构型与价电子对相互排斥有关，所以分子中价电子对相互排斥决定了分子的立体构型，B正确；C．分子的稳定性与键角没有关系，C错误；D．中心原子上的孤对电子也要占据中心原子周围的空间并参与互相排斥，且孤电子对间排斥力＞孤电子对和成对电子对间的排斥力，D正确；答案选C。 解题点睛 1.VSEPR属于经验模型，适合预测主族元素为中心的简单分子、离子空间构型，但有明显局限。 2.它只能预判空间结构，不能解释原子成键本质、键长与键能；不适用于大多数过渡金属微粒；注意和后续杂化轨道理论区分，杂化侧重解释成键原因，VSEPR侧重预判构型。 【拔高典例】（25-26高二下·安徽六安·开学考试）下列各组分子的空间构型不同的是 A．CO2和BeCl2 B．SO3和BF3 C．SO2和H2O D．H2O2和C2H2 【答案】D 【解析】A．CO2为直线型分子，BeCl2中Be的价层电子对数为，也为直线型分子，空间构型相同，A不符题意；B．SO3中S的价层电子对数为，BF3中B的价层电子对数为，均为平面三角形分子，空间构型相同，B不符题意；C．H2O为折线型分子，SO2中S的价层电子对数为，具有一对孤电子对，也为折线型分子，空间构型相同，C不符题意；D．H2O2为扭曲的非平面分子，C2H2为直线型分子，空间构型不同，D符合题意；故选D。 【对点练1】（25-26高二下·黑龙江·期末）用价层电子对互斥理论(VSEPR)可以预测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．、的VSEPR模型不同 B．与的中心原子的杂化方式相同，VSEPR模型相同 C．、、均为正四面体形的分子 D．和空间结构相同，均为三角锥形，则键角： 【答案】B 【解析】A．中心N价层电子对数为3（3个σ键，0对孤电子对），中心N价层电子对数也为3（2个σ键，1对孤电子对），二者VSEPR模型均为平面三角形，A错误；B．中心C价层电子对数为4，杂化方式为，VSEPR模型为四面体形；中心N价层电子对数为4，杂化方式为，VSEPR模型为四面体形，二者杂化方式和VSEPR模型均相同，B正确；C．中心S价层电子对数为5（4个σ键，1对孤电子对），空间结构不是正四面体形，C错误；D．N的电负性大于P，中成键电子对更靠近中心原子，成键电子对间斥力更大，键角，D错误；故选B。 【对点练2】（25-26高二上·陕西西安·期中）用价层电子对互斥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．中心原子的价层电子对数为3，是平面三角形结构 B．键角为，的键角大于 C．是平面三角形的离子 D．、都是三角锥形的分子 【答案】C 【解析】A．的中心原子S原子的价层电子对数为，为sp3杂化，有一对孤对电子，空间构型为三角锥形，A错误；    B．的中心原子的价层电子对数为，为sp2杂化，键角为；的中心原子的价层电子对数为，为sp3杂化，空间构型为正四面体形，键角约109.5°，小于120°，B错误；C．中C原子的价层电子对数为，为sp2杂化，呈平面三角形，C正确；D．PCl3价层电子对数为，为sp3杂化，为三角锥形，CCl4中心原子的价层电子对数为，为正四面体，D错误；故选C。 1.（25-26高二下·江西宜春·阶段检测）价层电子对互斥理论（VSEPR）可以预测许多分子或离子的空间构型。下列分子或离子的空间构型为三角锥形的是 A． B． C． D．HCN 【答案】B 【解析】A．离子中碳原子的价层电子对数为3、孤对电子对数为，离子的空间构型为平面正三角形，故A不符合题意；B．三氯化磷分子中磷原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为，分子的空间构型为三角锥形，故B符合题意；C．四氢合铝酸根离子中铝原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为，离子的空间构型为正四面体形，故C不符合题意；D．氢氰酸分子中碳原子的价层电子对数为2、孤对电子对数为，分子的空间构型为直线形，故D不符合题意；故选B。 2．（25-26高二下·河南许昌·期末）根据价层电子对互斥模型，下列微粒的VSEPR模型与空间结构不一致的是 A． B． C． D． 【答案】A 【解析】A．中心原子价层电子对数为，VSEPR模型为四面体形；原子含2对孤电子对，空间结构为V形，二者不一致，A符合题意；B．中心原子价层电子对数为，无孤电子对，VSEPR模型和空间结构均为正四面体形，二者一致，B不符合题意；C．中心原子价层电子对数为，无孤电子对，VSEPR模型和空间结构均为平面三角形，二者一致，C不符合题意；D．中心原子价层电子对数为，无孤电子对，VSEPR模型和空间结构均为直线形，二者一致，D不符合题意；答案选A。 3．（25-26高二上·广西柳州·阶段检测）下列分子或离子的键角最大的是 A． B． C． D． 【答案】D 【解析】A．中心原子价层电子对数为3，无孤电子对，空间构型为平面三角形，键角约120°；B．中心原子价层电子对数为4，含1对孤电子对，空间构型为三角锥形，孤电子对斥力大于成键电子对，键角约107°；C．中心原子价层电子对数为4，含2对孤电子对，空间构型为V形，2对孤电子对斥力更大，键角小于105°；D．中心原子价层电子对数为2，无孤电子对，空间构型为直线形，键角为180°；故键角最大的为，选D。 4．（25-26高二下·河北雄安·阶段检测）下列分子的空间结构与其他三种不同的是 A． B． C． D．HCHO 【答案】C 【解析】A．中心S原子价层电子对数为3，无孤电子对，空间结构为平面三角形，A不符合题意；B．中心B原子价层电子对数为3，无孤电子对，空间结构为平面三角形，B不符合题意；C．中心P原子价层电子对数为4，含1对孤电子对，空间结构为三角锥形，与其他三种不同，C符合题意；D．中心C原子价层电子对数为3，无孤电子对，空间结构为平面三角形，D不符合题意；故答案选C。 5．（25-26高二下·吉林·阶段检测）下列微粒的立体结构的判断正确的是 A．：直线形 B．：V形 C．：三角锥形 D．：平面三角形 【答案】C 【解析】A．中心S的价电子对数为，无孤电子对，立体结构为平面三角形，A错误；B．中心C的价电子对数为，无孤电子对，结构为直线形，B错误；C．中心N的价电子对数为，含1对孤电子对，分子立体结构为三角锥形，C正确；D．中心O的价电子对数为，含1对孤电子对，立体结构为三角锥形，D错误；故答案为C。 6．（25-26高二下·黑龙江哈尔滨·期中）用VSEPR模型预测下列分子或离子的空间结构，其中不正确的是 A．为正四面体形 B．CO2为直线形 C．H2O为V形 D．PCl3为平面三角形 【答案】D 【解析】A．中心N原子价层电子对数为，无孤电子对，N为杂化，空间结构为正四面体形，A正确；B．中心C原子价层电子对数为，无孤电子对，C为杂化，空间结构为直线形，B正确；C．中心O原子价层电子对数为，含2对孤电子对，空间结构为V形，C正确；D．中心P原子价层电子对数为，含1对孤电子对，空间结构为三角锥形，D错误；故选D。 7．（25-26高二下·天津·期末）下列分子或离子中与有相似空间结构的是 A．PCl5 B． C．NF3 D．CCl4 【答案】D 【分析】首先明确的空间结构：中心原子价层电子对数为，无孤电子对，空间结构为正四面体形。 【解析】A．中心原子价层电子对数为，无孤电子对，空间结构为三角双锥形，与结构不相似，A不符合题意；B．与互为等电子体，空间结构为直线形，与结构不相似，B不符合题意；C．中心原子价层电子对数为，含1对孤电子对，空间结构为三角锥形，与结构不相似，C不符合题意；D．中心原子价层电子对数为，无孤电子对，空间结构为正四面体形，与结构相似，D符合题意；故选D。 8．（25-26高二上·河北石家庄·阶段检测）下列各组粒子中，空间构型相同的一组是 A． B．BBr3、SO3、AsCl3 C． D． 【答案】C 【解析】A．中心C价层电子对数，无孤电子对，空间构型直线形；中心Se价层电子对数，1对孤电子对，空间构型V形；中心Be价层电子对数，无孤电子对，空间构型直线形，三种粒子空间构型并不全部相同，A错误；B．中心B价层电子对数，无孤电子对，空间构型平面三角形；中心S价层电子对数，无孤电子对，空间构型平面三角形；中心As价层电子对数，1对孤电子对，空间构型三角锥形，三种粒子空间构型并不全部相同，B错误；C．中心P价层电子对数，无孤电子对，空间构型正四面体形；中心Si价层电子对数，无孤电子对，空间构型正四面体形；中心P价层电子对数，无孤电子对，空间构型正四面体形，三种粒子空间构型完全一致，C正确；D．中心O价层电子对数，1对孤电子对，空间构型三角锥形；中心C价层电子对数，无孤电子对，空间构型平面三角形；中心Cl价层电子对数，1对孤电子对，空间构型三角锥形，三种粒子空间构型并不全部相同，D错误；故选C。 9．（25-26高二下·广东东莞·期中）下列微粒中心原子的空间构型与其他不同的是 A． B． C． D． 【答案】C 【解析】A．中心Si原子σ键数为4，孤电子对数为，价层电子对数为4，空间构型为正四面体形；B．中心C原子σ键数为4，孤电子对数为，价层电子对数为4，空间构型为正四面体形；C．中心S原子σ键数为3，孤电子对数为，价层电子对数为4，空间构型为三角锥形；D．中心N原子σ键数为4，孤电子对数为，价层电子对数为4，空间构型为正四面体形；综上所述，A、B、D项的空间构型都为正四面体形，C项为三角锥形，与其他三项不同；故选C。 10．（25-26高二下·北京西城·期末）下列分子或离子的VSEPR模型与其空间结构一致的是 A． B． C． D． 【答案】A 【解析】A．的中心S原子价层电子对数为，孤电子对数为0，VSEPR模型为正四面体形，空间结构也为正四面体形，二者一致，A正确；B．的中心N原子价层电子对数为，孤电子对数为1，VSEPR模型为四面体形，空间结构为三角锥形，二者不一致，B错误；C．的中心Cl原子价层电子对数为，孤电子对数为1，VSEPR模型为四面体形，空间结构为三角锥形，二者不一致，C错误；D．的中心S原子价层电子对数为，孤电子对数为2，VSEPR模型为四面体形，空间结构为V形，二者不一致，D错误；故选A。 11．（25-26高二下·安徽芜湖·期末）下列分子的空间构型相同的一组是 A．、 B．、 C．HCN、HClO D．、 【答案】B 【解析】A．的中心B原子价层电子对数为，孤电子对数为0，空间构型为平面三角形；的中心N原子价层电子对数为，孤电子对数为1，空间构型为三角锥形，二者构型不同，A不符合题意；B．的中心C原子价层电子对数为，孤电子对数为0，空间构型为直线形；的中心C原子价层电子对数为，孤电子对数为0，空间构型为直线形，二者构型相同，B符合题意；C．HCN的中心C原子价层电子对数为，孤电子对数为0，空间构型为直线形；HClO的中心O原子价层电子对数为，孤电子对数为2，空间构型为V形，二者构型不同，C不符合题意；D．的中心S原子价层电子对数为，孤电子对数为0，空间构型为平面三角形；的中心S原子价层电子对数为，孤电子对数为1，空间构型为V形，二者构型不同，D不符合题意；故选B。 12.（25-26高二上·北京·期末）根据VSEPR理论，下列关于分子或离子的空间结构表述正确的是 A．H2O、HCN、CO2均为直线形 B．SO2、O3、BeCl2均为V形 C．、、均为平面三角形 D．、、均为正四面体形 【答案】D 【解析】A．H2O的中心原子为O，其价层电子对数为：2+4，有2对孤电子对，其空间结构为V形，不是直线形；HCN的中心原子为C，其价层电子对数为2，无孤电子对，其空间结构为直线形；CO2的中心原子为C，其价层电子对数为：2+2，无孤电子对，其空间结构为直线形，A错误；B．SO2的中心原子为S，其价层电子对数为：2+3，有1对孤电子对，其空间结构为V形；O3的中心原子为O，其价层电子对为2+3，有1对孤电子对，其空间结构为V形；BeCl2的中心原子为Be，其价层电子对数为：2+2，无孤电子对，其空间结构为直线形，不是V形；B错误；C．的中心原子为C，其价层电子对数为：3+3，无孤电子对，其空间结构为平面三角形；的中心原子为N，其价层电子对数为：3+3，无孤电子对，其空间结构为平面三角形；的中心原子为S，其价层电子对数为：3+4，有1对孤电子对，其空间结构为三角锥形，不是平面三角形，C错误；D．、、的中心原子均无孤电子对，价层电子对数为4，空间结构均为正四面体形，D正确；故选D。 13．（25-26高二上·北京·期末）下列各组粒子空间结构名称相同但VSEPR模型不同的是 A．和 B．和 C．和 D．和 【答案】A 【解析】A．中心价层电子对数为，VSEPR模型为平面三角形，含1对孤电子对，空间结构为V形；中心价层电子对数为，VSEPR模型为四面体形，含2对孤电子对，空间结构为V形，二者空间结构相同、VSEPR模型不同，A符合题意；B．和中心原子价层电子对数均为2，无孤电子对，VSEPR模型均为直线形，空间结构均为直线形，二者VSEPR模型和空间结构都相同，B不符合题意；C．中心价层电子对数为3，无孤电子对，VSEPR模型为平面三角形，空间结构为平面三角形；中心价层电子对数为4，含1对孤电子对，VSEPR模型为四面体形，空间结构为三角锥形，二者空间结构和VSEPR模型都不同，C不符合题意；D．和中心价层电子对数均为4，VSEPR模型均为四面体形，含1对孤电子对，空间结构为三角锥形，无孤电子对，空间结构为正四面体形，二者VSEPR模型相同、空间结构不同，D不符合题意；故选A。 14．（25-26高二上·海南·期中）下列微粒的VSEPR模型与其空间结构一致的是 A．HNO3 B． C． D．PCl3 【答案】A 【解析】A． 中心原子 的价层电子对数为，无孤电子对，VSEPR模型与空间结构均为平面三角形，二者一致，A正确；B．中心原子 的价层电子对数为 ，含1对孤电子对，VSEPR模型为四面体形，空间结构为三角锥形，二者不一致，B错误；C．中心原子 的价层电子对数为，含1对孤电子对，VSEPR模型为四面体形，空间结构为三角锥形，二者不一致，C错误；D． 中心原子 的价层电子对数为，含1对孤电子对，VSEPR模型为四面体形，空间结构为三角锥形，二者不一致，D错误；故选A。 15.（25-26高二上·北京·期末）下列各组粒子中，键角前者小于后者的是 A．和 B．HCN和HClO C．和 D．和 【答案】D 【解析】A．和中心原子均为杂化，均为无孤电子对的正四面体结构，键角均为，前者等于后者，A错误；B．中心为杂化，直线形结构，键角为；中心为杂化，含2对孤电子对，为V形结构，键角约，前者大于后者，B错误；C．中心为杂化，无孤电子对，为平面三角形结构，键角；中心为杂化，含1对孤电子对，为三角锥形结构，键角小于，前者大于后者，C错误；D．中心为杂化，含1对孤电子对，为V形结构，键角约；中心为杂化，无孤电子对，为平面三角形结构，键角，前者小于后者，D正确； 16.（25-26高二下·新疆喀什·期中）关于VSEPR模型与分子空间结构的关系，下列说法正确的是 A．与的VSEPR模型均为直线形，故两者空间结构相同、 B．与中心原子的杂化方式不同，故键角大小不同 C．的VSEPR模型为四面体形，其空间结构为三角锥形 D．分子中所有原子共平面，原子采用杂化 【答案】C 【解析】A．中心C价层电子对数为2，VSEPR模型为直线形，空间结构为直线形；中心S价层电子对数为3（2个σ键+1对孤电子对），VSEPR模型为平面三角形，空间结构为V形，二者结构不同，A错误；B．中心O、中心N的价层电子对数均为4，均为杂化，杂化方式相同，键角不同是因为孤电子对数目不同，排斥作用不同，B错误；C．中心Cl价层电子对数为4（3个σ键+1对孤电子对），VSEPR模型为四面体形，略去孤电子对后空间结构为三角锥形，C正确；D．中心P价层电子对数为4，采用杂化，空间结构为三角锥形，所有原子不共平面，D错误；故选C。 17.（25-26高二下·河北保定·开学考试）下列物质的空间结构为正四面体形且键角为60°的是 A． B． C． D． 【答案】B 【解析】A．CO2的空间结构为直线形，键角为180°，A不符合题意；B．P4（白磷）分子的空间结构为正四面体形，四个P原子位于正四面体的四个顶点，分子内键的键角为，B符合题意；C．CH4的空间结构为正四面体形，C原子位于正四面体中心，中心碳原子无孤对电子，碳原子采取杂化，H原子位于四个顶点，键角为，C不符合题意；D．NH3的空间结构为三角锥形，氮原子含有一对孤对电子，采取杂化，键角约为，D不符合题意；故选B。 18.（25-26高二上·河北石家庄·期末）价层电子对互斥理论可以预测某些微粒的空间结构。下列说法正确的是 A．SO2与SO3的键角相等 B．和的空间构型均为平面三角形 C．CF4和NH3均为非极性分子 D．CH4和H2O的VSEPR模型均为四面体 【答案】D 【解析】A．SO2中心原子价层电子对数为，有1对孤电子对，键角小于120°；SO3中心原子价层电子对数为，无孤电子对，键角为120°，二者键角不相等，A错误；B．中心原子价层电子对数为，有1对孤电子对，空间构型为三角锥形；中心原子价层电子对数为，无孤电子对，空间构型为平面三角形，二者空间构型不同，B错误；C．CF4空间构型为正四面体，对称，为非极性分子；NH3空间构型为三角锥形，不对称，为极性分子，C错误；D．CH4中心原子价层电子对数为4，无孤电子对，VSEPR模型为四面体；H2O中心原子价层电子对数为4，有2个孤电子对，VSEPR模型为四面体，D正确；故答案选D。 19.（25-26高二下·湖北·期中）用价层电子对互斥理论可以预测许多分子或离子的立体构型，有时也能用来推测键角大小，下列判断正确的是 A．H2O2、C2H2、CS2都是直线形的分子 B．键角由大到小顺序：SiH4>NH3>NF3 C．BF3、PCl3、都是平面三角形 D．、CH4、CHCl3都是正四面体形 【答案】B 【解析】A．中心O原子为杂化，含2对孤电子对，不是直线型，仅C2H2、CS2为直线形，A错误；B．SiH4、NH3、NF3中心原子均为杂化， SiH4无孤电子对，键角最大；NH3中N-H成键电子对更靠近N，成键电子对间排斥力大于NF3（N-F成键电子对更靠近电负性更大的F，排斥力更小），故键角顺序为SiH4>NH3>NF3，B正确；C．PCl3中心P原子价层电子对数为4，含1对孤电子对，分子为三角锥形，仅BF3、为平面三角形，C错误；D．CHCl3中C连接的H和Cl原子半径、电负性不同，键长不相等，为四面体形而非正四面体形，仅、CH4为正四面体形，D错误；故选B。 20.（25-26高二下·湖北·阶段检测）试回答下列问题： （1）指出下列分子或离子的空间构型： ___________；CS2___________。 （2）有两种活性反应中间体微粒，它们的微粒中均含有1个碳原子和3个氢原子。请依据如图所示的两种微粒的球棍模型，写出相应的化学式：A___________；B___________。 （3）按要求写出由第2周期非金属主族元素原子构成的分子的化学式： 平面三角形分子___________，三角锥形分子___________，正四面体形分子___________。 （4）下列微粒的键角由大到小的顺序为___________(填序号)。 ①HCN　②SiF4　③SCl2　④　⑤H3O＋ 【答案】（1）正四面体形 直线形 （2）CH CH （3）BF3 NF3 CF4 （4）①④②⑤③ 【解析】（1）中P原子采取sp3杂化，空间构型为正四面体形；CS2中S原子采取sp杂化，分子的空间构型与CO2一样，直线形。故答案为：正四面体形；直线形； （2）A含有1个碳原子和3个氢原子且为平面结构的微粒应该是CH，中心碳原子采取sp2杂化；B含有1个碳原子和3个氢原子且为三角锥形结构的微粒应该是CH，中心碳原子采取sp3杂化。故答案为：CH；CH； （3）第2周期的五种非金属主族元素原子B、C、N、O、F构成的分子中，平面三角形分子为BF3，三角锥形分子为NF3，正四面体形分子为CF4.。故答案为：BF3；NF3；CF4； （4）①HCN为直线形分子(中心碳原子采取sp杂化)，键角为180°；②SiF4为正四面体形结构，键角为109.5°；③SCl2为V形结构，键角接近104.5°；④为平面三角形结构，键角为120°；⑤H3O＋为三角锥形结构，键角接近107.3°。所以键角由大到小的顺序为①④②⑤③。故答案为：①④②⑤③。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第二章 分子结构与性质 第二节 分子的空间结构 第2课时 价层电子对互斥模型 考点 1 价层电子对数的计算（σ 键电子对、孤电子对） 一、价层电子对互斥模型 1.应用：预测分子的 结构 2.内容：价层电子对互斥模型认为，分子的空间结构是中心原子周围的“价层电子对”相互 的结果。 （1）当中心原子的价电子全部参与成键时，为使价电子斥力最小，就要求尽可能采取 结构。 （2）当中心原子的价电子部分参与成键时，未参与成键的孤电子对与成键电子对之间及孤电子对之间、成键电子对之间的斥力 ，从而 分子的空间结构。 （3）电子对之间的夹角越 ，相互之间的斥力越 。 （4）成键电子对之间斥力由 到 的顺序：三键-三键 三键-双键 双键-双键 双键-单键>单键 -单键。 （5）含孤电子对的斥力由 到 的顺序：孤电子对-孤电子对 孤电子对-单键 单键-单键。 二、中心原子上的价层电子对数的计算方法 1.方法I：中心原子上的价层电子对数=σ键 +中心原子上的 （1）σ键电子对数的确定：由 确定 （2）中心原子上的孤电子对数的确定：中心原子上的孤电子对数= 公式中各字母的含义： a 中心原子的价层电子数 主族元素 = 阳离子 =中心原子的 电子数 ︱离子的电荷数︱ 阴离子 =中心原子的 电子数 ︱离子的电荷数︱ x 与中心原子结合的 b 与中心原子结合的原子最多能接受的 H = 其他原子 =8-该原子的 电子数 【特别说明】VSEPR的“价层电子对”是指分子中的中心原子与结合原子间的σ键电子对和中心原子上的孤电子对。多重键只计其中的σ键电子对，不计 。 2.方法II： 说明：（1）中心原子配位的原子总数是指与中心原子直接结合的 ，氧族元素原子作配位原子时， 计算配位原子个数。 （2）粒子的电荷数是离子所带电荷数，阳离子用“ ”，阴离子用“ ”。 （3）计算结果为中心原子的 ，根据中心原子的价层电子对数可以确定 。 （4）孤电子对数=价层电子对数-中心原子配位的原子 。 易错提醒 1.双键、三键只算1对σ键，不要把π键计入价层电子对； 2. O、S 作为配位原子时，不提供电子，很多学生直接代入b=2算错； 3.离子电荷不要忘记加减； 4.公式只适合主族元素中心原子，过渡金属一般不使用。 【进阶典例】（25-26高二上·浙江·期中）下列关于价层电子对互斥模型(VSEPR 模型)的叙述中不正确的是 A．VSEPR 模型可用预测分子的立体构型 B．VSEPR 模型不能用于预测以过渡金属为中心原子的分子 C．中心原子上的孤电子对也要占据中心原子周围的空间并参与互相排斥 D．分子中键角越大，价层电子对相互排斥力越大，分子越稳定 【拔高典例】（25-26高二下·北京东城·期末）下列粒子中N原子不存在孤电子对的是 A． B． C． D． 【对点练1】（25-26高二上·云南保山·期末）下列分子的中心原子，仅有一对孤电子对的是 A．H2S B．BeCl2 C．CH4 D．PCl3 【对点练2】（25-26高二下·山东·阶段检测）根据价层电子对互斥理论，H2S、O3、SO2、SO3的气态分子中，中心原子价层电子对数不同于其他分子的是。 A．O3、 B．H2S C．SO2 D．SO3 考点 2 价层电子对数→VSEPR模型判断 1.价层电子对数与 VSEPR 模型一一对应：VSEPR 模型描述所有价层电子对（σ+孤对）在空间的排布，孤电子对占有独立位置。 （1）2对： 形； （2）3对： 形； （3）4对： 形； （4）5对： 形（培优拓展） （4）6对： 形（培优拓展） 注：价层电子对数 5、6：存在孤电子对时，优先把孤电子对放在 ，斥力更 。 2.判断方法：算出价层电子对数→匹配VSEPR模型名称 （1）方法I：根据上述方法I计算出 对数和中心原子上的 对数，在确定了 对数和中心原子上的 对数后，可以依据下面的方法确定相应的较稳定的分子或离子的VSEPR模型： 对数+ 对数= 对数 模型 以CO2、NH4+、NF3为例： ①CO2：中心C原子的价电子为4，配位原子为氧原子，配位原子数为2，即有2对σ键电子对数，价层电子对数为2的VSEPR模型为 形。 ②NH4+：中心N原子的价电子为5，配位原子为氢原子，配位原子数为4，价层电子对数为4的VSEPR模型为 形。 ③NF3：中心N原子的价电子为5，配位原子为氟原子，配位原子数为3，不带电荷，价层电子对数为4的VSEPR模型为 形。 【思考与讨论p45】参考答案： （1）主族元素原子的价电子数等于元素所在族的 ，如S在第VIA族，其价电子数是6；P在第VA族，其价电子数是5。 （2）主族元素原子最多能接受的电子数等于8减去元素所在族的 ，如N在第VA族，其最多能接受的电子数是8-5=3；C1在第IA族，其最多能接受的电子数是8-7=1。 （2）方法II：根据上述方法II计算出价层电子对总数和中心原子上的孤电子对数，根据 得出 。价层电子对数VSEPR模型 以CO2、NH4+、NF3为例： ①CO2：中心C原子的价电子为4，配位原子为氧原子，不计算配位原子数，中心C原子的价层电子对数=4/2=2，VSEPR模型就是分子的实际构型，价层电子对数为2的VSEPR模型为 形。 ②NH4+：中心N原子的价电子为5，配位原子为氢原子，配位原子数为4，NH4+带1个正电荷，中心N原子的价层电子对数=(5+4-1)/2=4，价层电子对数为4的VSEPR模型为 形。 ③NF3：中心N原子的价电子为5，配位原子为氟原子，配位原子数为3，不带电荷，中心N原子的价层电子对数=(5+3)/2=4，价层电子对数为4的VSEPR模型为 形。 易错提醒 1.直接用分子构型代替VSEPR模型； 2. NH3价层电子对数4，VSEPR模型写三角锥形（错误，三角锥形是分子构型）； 3.价层电子对数 3，有一对孤电子对，VSEPR模型依旧是平面三角形。 【进阶典例】（25-26高二下·黑龙江·期末）用价层电子对互斥理论(VSEPR)可以预测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．、的VSEPR模型不同 B．与的中心原子的杂化方式相同，VSEPR模型相同 C．、、均为正四面体形的分子 D．和空间结构相同，均为三角锥形，则键角： 【拔高典例】（25-26高二下·广东江门·期中）下列微粒的中心原子VSEPR模型不是四面体形的是 A．H2O+ B．NH3 C．SO3 D．CHCl3 【对点练1】（25-26高二下·河南漯河·期中）化学与生产、生活密切相关。下列物质或离子对应关系错误的是 选项 物质或离子名称 用途 VSEPR模型 A 二氧化碳 工业制备干冰 直线形 B 氨 用作制冷剂 三角锥形 C 硫酸根离子 制备硫酸盐 四面体形 D 碳酸根离子 制备碳酸盐材料 平面三角形 【对点练2】（25-26高二下·四川眉山·期末）下列粒子的VSEPR模型与粒子的空间结构一致的是 A． B． C． D． 考点 3 VSEPR模型→分子（离子）空间结构推导 1.推导规则 （1）分子/离子空间结构：只描述成键原子的空间排布，孤电子对不画、不描述。 （2）推导步骤： ①求价层电子对数→得到VSEPR模型； ②剔除孤电子对占据的位置； ③剩余成键原子构成的骨架，就是分子空间结构。 （2）推导方法： 1)方法I:根据上述方法I计算出 对数和中心原子上的 对数，在确定了 对数和中心原子上的 对数后，可以依据下面的方法确定相应的较稳定的分子或离子的空间结构： 对数+ 对数= 对数 模型分子的 结构 以CO2、NH4+、NF3为例： ①CO2：中心C原子的价电子为4，配位原子为氧原子，配位原子数为2，即有2对σ键电子对数，中心C原子上的孤电子对数=[4-2x(8-6)]/2=0，即中心C原子无孤电子对，VSEPR模型就是分子的实际构型，价层电子对数为2的VSEPR模型为 形，则CO2的实际构型为 形。 ②NH4+：中心N原子的价电子为5，配位原子为氢原子，配位原子数为4，NH4+带1个正电荷，中心N原子上的孤电子对数=[5-1-4x(2-1)]/2=0，即中心N原子无孤电子对，VSEPR模型就是分子的实际构型，价层电子对数为4的VSEPR模型为 形，则NH4+的实际构型为 形。 ③NF3：中心N原子的价电子为5，配位原子为氟原子，配位原子数为3，不带电荷，中心N原子上的孤电子对数=[5-3x(8-7)]/2=1，即中心N原子有1孤电子对，VSEPR模型略去1孤电子对才是分子的实际构型，价层电子对数为4的VSEPR模型为 形，则NF3的实际构型为 形。 2）方法II:根据上述方法II计算出价层电子对总数和中心原子上的孤电子对数，根据 得出 ，由VSEPR模型略去 就可以得出分子的 构型。 价层电子对数VSEPR模型分子的空间结构 以CO2、NH4+、NF3为例： ①CO2：中心C原子的价电子为4，配位原子为氧原子，不计算配位原子数，中心C原子的价层电子对数=4/2=2，中心碳原子与两个氧原子结合，故CO2中C原子孤电子对数=2-2=0，即中心C原子无孤电子对，VSEPR模型就是分子的实际构型，价层电子对数为2的VSEPR模型为 形，则CO2的实际构型为 形。 ②NH4+：中心N原子的价电子为5，配位原子为氢原子，配位原子数为4，NH4+带1个正电荷，中心N原子的价层电子对数=(5+4-1)/2=4，中心N原子与4个氢原子结合，故NH4+中N原子孤电子对数=4-4=0，即中心N原子无孤电子对，VSEPR模型就是分子的实际构型，价层电子对数为4的VSEPR模型为 形，则NH4+的实际构型为 形。 ③NF3：中心N原子的价电子为5，配位原子为氟原子，配位原子数为3，不带电荷，中心N原子的价层电子对数=(5+3)/2=4，中心N原子与3个氟原子结合，故NF3中N原子孤电子对数=4-3=1，即中心N原子有1孤电子对，VSEPR模型略去1孤电子对才是分子的实际构型，价层电子对数为4的VSEPR模型为 形，则NF3的实际构型为 形。 2.常见分子或离子的空间结构的推测 分子或离子 方法I 方法II VSEPR模型 VSEPR模型名称 空间结构 空间结构名称 中心原子上的价层电子对数 中心原子上的孤电子对数 中心原子上的孤电子对数 中心原子上的价层电子对数 CO2、BeCl2 2 0 0 2 形 形 CO32—、BF3 3 0 0 3 形 形 SO2、PbCl2 1 1 形 CH4、CCl4 4 0 0 4 形 形 NH3、NF3 1 1 形 形 H2O、H2S 2 2 形 解题点睛 1.由VSEPR模型推导分子构型，关键是剔除孤电子对，只看成键原子排布。 2.价层电子对数相同、孤电子对数不同时，分子构型不一样：4对价层电子对，0孤正四面体、1孤三角锥、2孤V形；3对价层电子对，1孤为V形。 3.答题看清要求写VSEPR模型还是分子构型。 【进阶典例】（25-26高二下·黑龙江大庆·期中）含硫化合物应用广泛。下列有关粒子的空间结构的说法错误的是 A．：直线形 B．：平面三角形 C．：三角锥形 D．：正四面体形 【拔高典例】（25-26高二下·河南周口·期末）下列分子键角由大到小排序正确的是 A．NH3 > CH4 B．H2O > NH3 C．BF3 > NH3 D．CO2 < SO2 【对点练1】（25-26高二下·黑龙江哈尔滨·期中）运用价层电子对互斥模型预测PCl3和BF3的空间结构，下列推断正确的是 选项 PCl3的空间结构名称 BF3的空间结构名称 A 三角锥形 平面三角形 B 三角锥形 三角锥形 C 平面三角形 平面三角形 D 平面三角形 三角锥形 【对点练2】（25-26高二下·甘肃金昌·期中）用价层电子对互斥理论（VSEPR）可以预测许多分子或离子的立体构型，有时也能用来推测键角大小。下列判断正确的是 A．、、HI都是直线形的分子 B．键角为，键角大于 C．、、都是正四面体形的分子 D．HCHO、、都是平面三角形的分子 考点 4 VSEPR 理论的适用范围与局限性 1.适用范围：VSEPR理论主要用来预测主族元素作为中心原子的共价分子、简单阴离子、阳离子的空间构型。适合：CO2、BF3、NH3、H2O、SO32-、NO3-等。 2.局限性 ①只能够预测构型，不能解释成键原因、键的稳定性；无法解释键长、键能； ②过渡金属配合物、很多含有重键的复杂分子预测结果偏差大； ③无法判断分子是不是极性分子； ④部分中心原子价层电子对数目相同，但是实际构型和预测有出入（少数特例）； ⑤VSEPR是经验模型，不是真实的原子轨道模型（和杂化轨道理论区分）。 3.答题对比（简答） ①VSEPR：预测空间构型； ②杂化轨道理论：解释成键方式、构型成因。 易错提醒 1. 误认为VSEPR可以解释共价键形成； 2. 误把VSEPR用于过渡金属中心微粒判断； 3. 误认为VSEPR可以计算键能、解释键长变化。 【进阶典例】（25-26高二下·甘肃·阶段检测）下列关于价层电子对互斥模型（VSEPR模型）的叙述中不正确的是 A．VSEPR模型可用来预测分子的立体构型 B．分子中价电子对相互排斥决定了分子的立体构型 C．分子中键角越大，价电子对相互排斥力越大，分子越稳定 D．中心原子上的孤对电子也要占据中心原子周围的空间并参与互相排斥 【拔高典例】（25-26高二下·安徽六安·开学考试）下列各组分子的空间构型不同的是 A．CO2和BeCl2 B．SO3和BF3 C．SO2和H2O D．H2O2和C2H2 【对点练1】（25-26高二下·黑龙江·期末）用价层电子对互斥理论(VSEPR)可以预测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．、的VSEPR模型不同 B．与的中心原子的杂化方式相同，VSEPR模型相同 C．、、均为正四面体形的分子 D．和空间结构相同，均为三角锥形，则键角： 【对点练2】（25-26高二上·陕西西安·期中）用价层电子对互斥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．中心原子的价层电子对数为3，是平面三角形结构 B．键角为，的键角大于 C．是平面三角形的离子 D．、都是三角锥形的分子 1.（25-26高二下·江西宜春·阶段检测）价层电子对互斥理论（VSEPR）可以预测许多分子或离子的空间构型。下列分子或离子的空间构型为三角锥形的是 A． B． C． D．HCN 2．（25-26高二下·河南许昌·期末）根据价层电子对互斥模型，下列微粒的VSEPR模型与空间结构不一致的是 A． B． C． D． 3．（25-26高二上·广西柳州·阶段检测）下列分子或离子的键角最大的是 A． B． C． D． 4．（25-26高二下·河北雄安·阶段检测）下列分子的空间结构与其他三种不同的是 A． B． C． D．HCHO 5．（25-26高二下·吉林·阶段检测）下列微粒的立体结构的判断正确的是 A．：直线形 B．：V形 C．：三角锥形 D．：平面三角形 6．（25-26高二下·黑龙江哈尔滨·期中）用VSEPR模型预测下列分子或离子的空间结构，其中不正确的是 A．为正四面体形 B．CO2为直线形 C．H2O为V形 D．PCl3为平面三角形 7．（25-26高二下·天津·期末）下列分子或离子中与有相似空间结构的是 A．PCl5 B． C．NF3 D．CCl4 8．（25-26高二上·河北石家庄·阶段检测）下列各组粒子中，空间构型相同的一组是 A． B．BBr3、SO3、AsCl3 C． D． 9．（25-26高二下·广东东莞·期中）下列微粒中心原子的空间构型与其他不同的是 A． B． C． D． 10．（25-26高二下·北京西城·期末）下列分子或离子的VSEPR模型与其空间结构一致的是 A． B． C． D． 11．（25-26高二下·安徽芜湖·期末）下列分子的空间构型相同的一组是 A．、 B．、 C．HCN、HClO D．、 12.（25-26高二上·北京·期末）根据VSEPR理论，下列关于分子或离子的空间结构表述正确的是 A．H2O、HCN、CO2均为直线形 B．SO2、O3、BeCl2均为V形 C．、、均为平面三角形 D．、、均为正四面体形 13．（25-26高二上·北京·期末）下列各组粒子空间结构名称相同但VSEPR模型不同的是 A．和 B．和 C．和 D．和 14．（25-26高二上·海南·期中）下列微粒的VSEPR模型与其空间结构一致的是 A．HNO3 B． C． D．PCl3 15.（25-26高二上·北京·期末）下列各组粒子中，键角前者小于后者的是 A．和 B．HCN和HClO C．和 D．和 16.（25-26高二下·新疆喀什·期中）关于VSEPR模型与分子空间结构的关系，下列说法正确的是 A．与的VSEPR模型均为直线形，故两者空间结构相同、 B．与中心原子的杂化方式不同，故键角大小不同 C．的VSEPR模型为四面体形，其空间结构为三角锥形 D．分子中所有原子共平面，原子采用杂化 17.（25-26高二下·河北保定·开学考试）下列物质的空间结构为正四面体形且键角为60°的是 18.（25-26高二上·河北石家庄·期末）价层电子对互斥理论可以预测某些微粒的空间结构。下列说法正确的是 A．SO2与SO3的键角相等 B．和的空间构型均为平面三角形 C．CF4和NH3均为非极性分子 D．CH4和H2O的VSEPR模型均为四面体 19.（25-26高二下·湖北·期中）用价层电子对互斥理论可以预测许多分子或离子的立体构型，有时也能用来推测键角大小，下列判断正确的是 A．H2O2、C2H2、CS2都是直线形的分子 B．键角由大到小顺序：SiH4>NH3>NF3 C．BF3、PCl3、都是平面三角形 D．、CH4、CHCl3都是正四面体形 20.（25-26高二下·湖北·阶段检测）试回答下列问题： （1）指出下列分子或离子的空间构型： ___________；CS2___________。 （2）有两种活性反应中间体微粒，它们的微粒中均含有1个碳原子和3个氢原子。请依据如图所示的两种微粒的球棍模型，写出相应的化学式：A___________；B___________。 （3）按要求写出由第2周期非金属主族元素原子构成的分子的化学式： 平面三角形分子___________，三角锥形分子___________，正四面体形分子___________。 （4）下列微粒的键角由大到小的顺序为___________(填序号)。 ①HCN　②SiF4　③SCl2　④　⑤H3O＋ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $