人教版高中化学选择性必修2第二章分子结构与性质专题突破(二)分子(或离子)空间结构与杂化轨道理论学案

判断分子(或离子)的空间结构和键角时，要能够正确计算价层电子对数：一是运用计算式推导出价层电子对数；二是看σ键电子对数。 一、分子的空间结构与杂化类型间的关系 1．利用价层电子对互斥模型判断杂化轨道类型和分子(或离子)的空间结构 (1)解题思路 ①利用价层电子对互斥模型计算中心原子的价层电子对数 ②确定VSEPR模型 ③推断中心原子的杂化轨道类型 ④根据中心原子上是否有孤电子对确定分子(离子)的空间结构 (2)ABm型分子(或离子)的空间结构判断方法 价层电 子对数 VSEPR 模型 中心原子的杂化轨道类型 孤电子 对数 分子(或离子) 的空间结构 实例 4 正四 面体 sp3 0 正四面体 CH4、NH 、SO 1 三角锥形 NH3、SO 2 V形 H2O、NH 3 平面三 角形 sp2 0 平面三角形 BF3、CO 1 V形 SO2、NO 2 直线形 sp 0 直线形 CO2、NO 2.分子空间结构与杂化轨道的关系 (1)全部为σ键的分子空间结构与杂化类型 中心原 子的杂 化类型 杂化 轨道数 杂化轨道 空间结构 成键电 子对数 孤电子 对数 分子的空 间结构 实　例 分子式 结构式 sp 2 直线形 2 0 直线形 BeCl2 Cl—Be—Cl sp2 3 平面 三角形 3 0 平面 三角形 BF3 2 1 V形 — — sp3 4 正四 面体形 4 0 正四 面体形 CH4 3 1 三角锥形 NH3 2 2 V形 H2O (2)含σ键和π键的分子空间结构与杂化类型 物质 结构式 杂化轨 道类型 键角 分子的空 间结构 甲醛 sp2 约120° 平面 三角形 乙烯 120° 平面形 氢化氰 H—C≡N sp 180° 直线形 乙炔 H—C≡C—H 180° 直线形 1．下列分子或离子中，VSEPR模型与粒子的空间结构一致的是(　　) A．SO2 B．HCHO C．NCl3 D．H3O＋ 答案：B 解析：当中心原子没有孤电子对时，VSEPR模型与分子的空间结构就是一致的，SO2、NCl3、H3O＋的中心原子均有孤电子对，A、C、D项错误。 2．下列说法正确的是(　　) ①CS2为V形分子 ②ClO的空间结构为平面三角形 ③SF6中有6个完全相同的成键电子对 ④SiF4和SO的中心原子均采取sp3杂化 A．①② B．②③ C．③④ D．①④ 答案：C 解析：①CS2和CO2分子的空间结构相同，为直线形分子，错误；②ClO中Cl的价层电子对数为3＋×(7＋1－2×3)＝4，含有1个孤电子对，则ClO的空间结构为三角锥形，错误；③SF6中含有6个S—F，每个S—F含有1个成键电子对，则SF6分子中有6个完全相同的成键电子对，正确；④SiF4中Si的价层电子对数为4＋×(4－1×4)＝4，SO中S的价层电子对数为3＋×(6＋2－2×3)＝4，则SiF4和SO的中心原子均采取sp3杂化，正确。 3．(1)在较低温度下，CuFeS2与浓硫酸作用时，有少量臭鸡蛋气味的气体X产生。X分子的空间结构是_____，中心原子的杂化轨道类型为_____。 (2)X射线衍射测定等发现，I3AsF6中存在I。I的空间结构为_____，中心原子的杂化轨道类型为_____。 (3)CO2和CH3OH分子中C原子的杂化轨道类型分别为_____和_____。 答案：(1)V形　sp3　(2)V形　sp3　(3)sp　sp3 解析：(1)在较低温度下，CuFeS2与浓硫酸作用时，有少量臭鸡蛋气味的气体X产生，则X是H2S，中心原子S原子形成2个σ键，且含2个孤电子对，则S原子采取sp3杂化，H2S分子的空间结构是V形。 (2)I的中心原子I原子的价层电子对数为2＋×(7－1－2×1)＝4，则中心原子I原子的杂化轨道类型为sp3杂化，孤电子对数为2，则I的空间结构为V形。 (3)CO2中C原子形成2个σ键且无孤电子对，采取sp杂化；CH3OH中C原子形成4个σ键且无孤电子对，采取sp3杂化。 二、键角的大小比较 1．下列分子或离子中键角由大到小排列正确的是(　　) ①BCl3　②NH3　③H2O　④PCl　⑤BeCl2 A．⑤④①②③ B．④①②⑤③ C．⑤①④②③ D．③②④①⑤ 答案：C 解析： 微粒 中心原子上孤电子对数 中心原子上价层电子对数 VSEPR模型名称 杂化轨道类型 空间 结构 键角 ①BCl3 ×(3－3×1)＝0 3 平 ... ...