中小学教育资源及组卷应用平台 第26讲 分子结构与性质 【备考目标】 1.掌握价层电子对互斥模型和杂化轨道理论的内容并能用其推测简单分子或离子的空间结构。2.掌握影响键角大小的因素并能作出规范描述。3.能根据给定的信息分析常见简单分子的空间结构，能利用相关理论解释简单的共价分子的空间结构。4.能从微粒的空间排布及其相互作用的角度对生产、生活、科学研究中的简单案例进行分析，举例说明物质结构研究的应用价值。 考点1 分子的空间结构 1．价层电子对互斥模型 (1)模型要点 ①价层电子对在空间上彼此相距越远时，排斥力越小，体系的能量越低。 ②孤电子对的排斥力较大，孤电子对越多，排斥力越强，键角越小。 (2)价层电子对数的确定方法 ①中心原子价层电子对数＝σ键电子对数＋中心原子上的孤电子对数。 ②σ键电子对数＝中心原子结合的原子数； ③中心原子上的孤电子对数＝(a－xb)。 其中：a是中心原子的价电子数(阳离子要减去电荷数、阴离子要加上电荷数)；x是与中心原子结合的原子数；b是与中心原子结合的原子最多能接受的电子数，氢为1，其他原子等于“8－该原子的价电子数”。如NH的中心原子为N，a＝5－1，b＝1，x＝4，所以中心原子孤电子对数＝(a－xb)＝×(4－4×1)＝0。 (3)价层电子对互斥模型与ABn型粒子的空间结构 价层电子对数 σ键电子对数 孤电子对数 VSEPR模型名称 分子空间结构 实例 2 2 0 直线形 直线形 CO2 3 3 0 平面三角形 平面三角形 BF3 2 1 V形 SO2 4 4 0 四面体形 正四面体形 CH4 3 1 三角锥形 NH3 2 2 V形 H2O [深化理解] ①价层电子对互斥模型适用对象是ABn型的分子或离子。 ②价层电子对互斥模型说明的是价层电子对的空间结构，而分子的空间结构指的是成键电子对的空间结构，不包括孤电子对。当中心原子无孤电子对时，两者的结构一致；当中心原子有孤电子对时，VSEPR模型略去孤电子对后的结构即为真实结构。 2．杂化轨道理论 (1)理论要点 当原子成键时，原子的价电子轨道相互混杂，形成与原轨道数目相等且能量相同的杂化轨道。杂化轨道数不同，轨道间的夹角不同，形成分子的空间结构不同。 [注意] 并不是任意价电子轨道均能杂化，只有能量相近的轨道才能杂化(如2s、2p)。 (2)杂化轨道的三种类型 [注意] 杂化轨道用来形成σ键和容纳孤电子对，所以有关系式：杂化轨道的数目＝中心原子的价层电子对数。 (3)中心原子杂化类型与分子空间结构的判断 分子(A为中心原子) 中心原子孤电子对数 中心原子杂化方式 分子空间结构 示例 AB2 0 sp 直线形 BeCl2 1 sp2 V形 SO2 2 sp3 V形 H2O AB3 0 sp2 平面三角形 BF3 1 sp3 三角锥形 NH3 AB4 0 sp3 正四面体形 CH4 [注意] 当杂化轨道中有未参与成键的孤电子对时，孤电子对对成键电子对的排斥作用，会使分子或离子的空间结构与杂化轨道的形状有所不同。 【深化拓展】 等电子体理论 (1)等电子体的概念：化学通式相同且价电子总数相等的分子或离子具有相同的空间结构和相同的化学键类型等结构特征，这是等电子原理的基本观点。 (2)等电子原理的应用 ①判断一些简单分子或离子的空间结构。 ②利用等电子体在性质上的相似性制造新材料。 ③利用等电子原理针对某性质找等电子体。 (3)常见的等电子体 类型 实例 空间结构 双原子、10价电子 N2、CO、CN－ 直线形 三原子、16价电子 CO2、CS2、N2O、N、SCN－ 直线形 三原子、18价电子 NO、O3、SO2 V形 【基点判断】(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)杂化轨道只用于形成σ键或用于容纳未参与成键的孤电子对(√ ) (2)分子中中心原子若通过sp3杂化轨道成键，则该分子一定为正四面体结构(× ) (3)NH3分子为三角锥形，N原子发生sp2杂化(× ) (4)只要分子空间结构为平面三角形，中心原子均为sp2杂化(√ ) (5)中 ... ...
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