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2.2.1分子结构的测定和多样性　价层电子对互斥模型
【核心素养发展目标】
1．结合实例了解共价分子具有特定的空间结构，并可运用相关理论和模型进行解释和预测
2．知道分子的结构可以通过波谱等技术进行测定
3．理解价层电子对互斥理论的含义，能够根据价层电子对互斥理论判断简单分子或离子的空间结构
【主干知识梳理】
一、分子结构的测定
早年科学家主要靠对物质的化学性质进行系统总结得出规律后进行推测，现代科学家应用了许多测定分子结构的现代仪器和方法，如红外光谱、晶体X射线衍射等
1．红外光谱在测定分子结构中的应用
(1)红外光谱工作原理：分子中的原子不是固定不动的，而是不断地振动着的。当一束红外线透过分子时，分子会吸收跟它的某些化学键的振动频率相同的红外线，再记录到图谱上呈现吸收峰。通过和已有谱图库比对，或通过量子化学计算，可以得知各吸收峰是由哪种化学键、哪种振动方式引起的，综合这些信息，可分析分子中含有何种化学键或官能团的信息
(2)红外光谱仪原理示意图
2．质谱法在测定分子相对分子质量中的应用
(1)质谱仪的工作原理：现代化学常利用质谱仪测定分子的相对分子质量。它的基本原理是在质谱仪中使分子失去电子变成带正电荷的分子离子和碎片离子等粒子。由于生成的离子具有不同的相对质量，它们在高压电场加速后，通过狭缝进入磁场得以分离，在记录仪上呈现一系列峰，化学家对这些峰进行系统分析，便可得知样品分子的相对分子质量
(2)质荷比：分子离子、碎片离子的相对质量与其电荷的比值。用质谱法测定分子的相对分子质量，在质谱图中质荷比最大的数据代表所测物质的相对分子质量。如：由图可知，样品分子的相对分子质量为46
【对点训练1】
1．可以准确判断有机物分子中含有哪些官能团的分析方法是(　　)
A．核磁共振氢谱 B．质谱 C．红外光谱 D．紫外光谱
2．2002年诺贝尔化学奖获得者的贡献之一是发明了对有机分子的结构进行分析的质谱法。它的方法是让极少量(10－9 g左右)的化合物通过质谱仪的离子化室使样品分子大量离子化，少量分子碎裂成更小的离子。如C2H6离子化后可得到C2H、C2H、C2H……然后测定其质荷比β。设H＋的质荷比为1，某有机物样品的质荷比如图(假设离子均带一个单位正电荷，信号强度与该离子多少有关)，则该有机物可能(　　)
A．CH3OH B．C3H8 C．C2H4 D．CH4
二、多样的分子空间结构
单原子分子(稀有气体分子)、双原子分子不存在空间结构，多原子分子中存在原子的几何学关系和形状，即所谓“分子的空间结构”
1．三原子分子
化学式 电子式 结构式 键角 空间填充模型 球棍模型 空间结构名称
CO2 O==C==O 180° 直线形
H2O 105° V形
2．四原子分子
化学式 电子式 结构式 键角 空间填充模型 球棍模型 空间结构名称
CH2O 约120° 平面三角形
NH3 107° 三角锥形
3．五原子分子
化学式 电子式 结构式 键角 空间填充模型 球棍模型 空间结构名称
CH4 109°28′ 正四面体形
CCl4 109°28′ 正四面体形
4．其他多原子分子的空间结构
【对点训练2】
1．下列分子的空间结构模型正确的是(　　)
A．CO2的空间结构模型： B．H2O的空间结构模型：
C．NH3的空间结构模型： D．CH4的空间结构模型：
2．(1)硫化氢(H2S)分子中，两个H—S的夹角接近90°，说明H2S分子的空间结构为________
(2)二硫化碳(CS2)分子中，两个C==S的夹角是180°，说明CS2分子的空间结构为________
(3)能说明CH4分子不是平面四边形，而是正四面体结构的是__________
a．两个键之间的夹角为109°28′
b．C—H为极性共价键
c．4个C—H的键能、键长都相等
d．二氯甲烷(CH2Cl2)只有一种(不存在同分异构体)
三、价层电子对互斥模型 (VSEPR model)
1．价层电子对互斥理论的基本内容：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)对ABn型的分子或离子，中心原子A的价层电子对(包括成键的σ键电子对和未成键的孤电子对)之间由于存在排斥力，将使分子的空间结构总是采取电子对相互排斥最弱的那种结构，以使彼此之间斥力最小，分子或离子的体系能量最低，最稳定
(2)分子中的价层电子对由于斥力作用，而趋向尽可能彼此远离以减小排斥力，分子尽可能采取对称的空间构型
(3)电子对之间的夹角越大，相互之间的斥力越小
【微点拨】
①中心原子：分子或离子中原子数目最少的原子 (或与之成键的原子)
②中心原子价层电子对数＝σ键电子对数＋孤电子对数
③价层电子对在球面上(如右图)彼此相距最远时，排斥力最小，体系的能量最低
④成键电子对：价电子中参与成键的电子对，即σ键电子对
未成键电子对：价电子中未参与成键的电子对，即孤电子对
2．中心原子上价层电子对的计算
【方法I】
(1)中心原子价层电子对数＝σ键电子对数＋孤电子对数
(2)σ键电子对数的计算
由化学式确定，即中心原子形成几个σ键，就有几对σ键电子对，如：H2O分子中，O有2对σ键电子对，NH3分子中，N有3对σ键电子对，即：ABn型的分子或离子就有n个σ键
(3)中心原子上的孤电子对的计算：中心原子上的孤电子对数＝(a－xb)
①a表示中心原子的价电子数
对于主族元素：a＝原子的最外层电子数
对于阳离子：a＝中心原子的价电子数－离子的电荷数
对于阴离子：a＝中心原子的价电子数＋离子的电荷数(绝对值)
②x表示与中心原子结合的原子数
③b表示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＝8－该原子的价电子数
几种分子或离子的中心原子上的孤电子对数
分子或离子 中心原子 a x b 中心原子上的孤电子对数
SO2 S 6 2 2 1
NH N 5－1＝4 4 1 0
CO C 4＋2＝6 3 2 0
【方法II】
【微点拨】①配位原子是指中心原子以外的其它原子，即：与中心原子结合的原子
②若是离子，则应加上或减去与离子所带的电荷数，即：阴加阳减
③氧、硫原子若为配位原子，则其化合价规定为“零”，若为中心原子，则价电子数为6
分子或离子 中心原子 价层电子对数 σ键电子对 中心原子上的孤电子对数
SO2 S 2 1
NH N 4 0
CO C 3 0
3．价层电子对互斥理论判断分子或离子的空间构型的具体方法
以“CH4、NH3、H2O”为例
CH4、NH3、H2O的价层电子对数均为4，根据价层电子对互斥理论，为确保电子对之间的斥力最小，电子的排列方式应为，由此可推知VSEPR模型为均四面体形()，CH4的中心原子上无孤对电子对，NH3的中心原子上有1个孤对电子对，H2O的中心原子上有2个孤对电子对，在分子或离子的空间构型中必须略去VSEPR模型中的中心原子上的孤电子对，因此NH3由VSEPR模型为四面体形()略去1个孤对电子对变成了空间构型为三角锥形()，H2O由VSEPR模型为四面体形()略去2个孤对电子对变成了空间构型为V形()
(1)价层电子对互斥理论判断分子或离子的空间构型的具体步骤
中心原子价层电子对数＝σ键电子对数＋孤电子对数
由电子的排列方式VSEPR模型分子或离子的空间结构
(2)VSEPR模型的应用——预测分子空间结构的具体思路
价层电子对数 电子对的排列方式 VSEPR模型及名称 孤电子对数 略去孤电子对的空间结构 分子(或离子)的空间结构名称 实例
2 直线形 0 直线形 BeCl2、CO2
1 直线形
3 平面三角形 0 平面三角形 BF3、CH2O
1 V形 SO2、PbCl2
2 直线形
4 四面体形 0 正四面体形 CH4、CCl4
1 三角锥形 NH3、PCl3
2 V形 H2O、H2S
3 直线形 ClO－
【微点拨】
①若ABn型分子中，A与B之间通过两对或三对电子(即通过双键或三键)结合而成，则价层电子对互斥理论把双键或三键作为一对电子对看待
②由于孤电子对有较大斥力，含孤电子对的分子的实测键角几乎都小于VSEPR模型的预测值。价层电子对之间相互排斥作用大小的一般规律：孤电子对－孤电子对＞孤电子对－成键电子对＞成键电子对－成键电子对。随着孤电子对数目的增多，成键电子对与成键电子对之间的斥力减小，键角也减小，如：CH4、NH3和H2O分子中的键角依次减小。
③价层电子对互斥构型是价层电子对的立体构型，而分子的立体构型指的是成键电子对的立体构型，不包括孤电子对。两者是否一致取决于中心原子上有无孤电子对(未用于形成共价键的电子对)，当中心原子上无孤电子对时，两者的构型一致；当中心原子上有孤电子对时，两者的构型不一致
④价层电子对互斥模型不能用于预测以过渡金属为中心原子的分子
⑤常见的分子立体构型：直线形、V形、平面三角形、三角锥形、四面体形、三角双锥及正八面体形等
常见的分子或离子的空间构型的判断方法
分子或离子 中心原子 价层电子对数 σ键电子对数 孤电子对数 电子对构型 分子或离子的空间构型
CO2 C 2 2 0 直线形 直线形
CS2 C 2 2 0 直线形 直线形
BeCl2 Be 2 2 0 直线形 直线形
BF3 B 3 3 0 平面三角形 平面三角形
BCl3 B 3 3 0 平面三角形 平面三角形
SO3 S 3 3 0 平面三角形 平面三角形
SO2 S 3 2 1 平面三角形 V形
CH4 C 4 4 0 四面体形 正四面体形
CCl4 C 4 4 0 四面体形 正四面体形
NH3 N 4 3 1 四面体形 三角锥形
NF3 N 4 3 1 四面体形 三角锥形
PCl3 P 4 3 1 四面体形 三角锥形
H2O O 4 2 2 四面体形 V形
H2S S 4 2 2 四面体形 V形
NO N 3 3 0 平面三角形 平面三角形
SO S 4 3 1 四面体形 三角锥形
SO S 4 4 0 四面体形 正四面体形
NH N 4 4 0 四面体形 正四面体形
PO P 4 4 0 四面体形 正四面体形
H3O+ O 4 3 1 四面体形 三角锥形
CO C 3 3 0 平面三角形 平面三角形
ClO Cl 4 3 1 四面体形 三角锥形
PCl5 P 5 5 0
SF6 S 6 6 0
XeF4 Xe 6 4 2
IF5 I 6 5 1
【对点训练3】
1．下列关于价层电子对互斥模型的叙述中不正确的是(　　)
A．价层电子对互斥模型可用来预测分子的空间结构
B．分子中价层电子对相互排斥决定了分子的空间结构
C．中心原子上的孤电子对不参与互相排斥
D．分子中键角越大，价层电子对相互排斥力越小，分子越稳定
2．下列微粒中心原子的价层电子对数正确的是(　　)
A．CH4　4 B．CO2　1 C．BF3　2 D．SO3　2
3．甲酸分子(HCOOH)中碳原子的价层电子对数为(　　)
A．1 B．2 C．3 D．4
4．下列关于BeF2和SF2的说法错误的是(　　)
A．BeF2分子中，中心原子Be的价层电子对数等于2，成键电子对数也等于2
B．BeF2分子的孤电子对数为0
C．SF2分子中，中心原子S的价层电子对数等于4，其空间结构为四面体形，成键电子对数等于2，没有孤电子对
D．在气相中，BeF2是直线形而SF2是V形
5．价层电子对互斥理论(VSEPR)可用于预测H2S和COCl2的立体结构，则其立体结构分别为(　　)
A．V形、平面三角形 B．V形、三角锥形
C．直线形、平面三角形 D．直线形、三角锥形
6．根据VSEPR模型判断，下列微粒中所有原子都在同一平面上的是(　　)
A．SO3和NO B．NH3和NO C．BF3和CH4 D．H2O和PCl3
7．有X、Y两种活性反应中间体微粒，均含有1个碳原子和3个氢原子，其球棍模型如图所示： INCLUDEPICTURE "F:\\（新教材）人教版 选择性必修2\\2-221A.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\米昕\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 选择性必修2\\2-221A.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\米昕\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 选择性必修2\\word\\2-221A.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\米昕\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 选择性必修2\\word\\2-221A.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\米昕\\e\\米昕\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 选择性必修2\\word\\2-221A.TIF" \* MERGEFORMATINET ， INCLUDEPICTURE "F:\\（新教材）人教版 选择性必修2\\2-221.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\米昕\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 选择性必修2\\2-221.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\米昕\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 选择性必修2\\word\\2-221.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\米昕\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 选择性必修2\\word\\2-221.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\米昕\\e\\米昕\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 选择性必修2\\word\\2-221.TIF" \* MERGEFORMATINET 。下列说法错误的是(　　)
A．X的组成为CH B．Y的组成为CH
C．X的价层电子对数为4 D．Y中键角小于120°
8．用价层电子对互斥模型(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．SO2、CS2、HI都是直线形分子 B．BF3键角为120°，SnF2键角大于120°
C．COCl2、BF3、SO3都是平面三角形分子 D．PCl3、NH3、PCl5都是三角锥形分子
9．下列描述正确的是(　　)
A．BeCl2为V形分子 B．ClO的空间结构为正四面体形
C．P4和CH4都是正四面体分子且键角都为109°28′ D．H2O和CO空间结构均为平面三角形
10．下列分子的VSEPR模型与分子的空间结构相同的是(　　)
A．CCl4 B．SO2 C．NH3 D．H2O
11．若ABn型分子的中心原子A上没有未用于形成共价键的孤电子对，运用价层电子对互斥模型，判断下列说法中正确的是(　　)
A．若n＝2，则分子的空间结构为V形
B．若n＝3，则分子的空间结构为三角锥形
C．若n＝4，则分子的空间结构为正四面体形
D．以上说法都不正确
【课时跟踪检测】
1．TBC的一种标准谱图如图所示，它是(　　)
INCLUDEPICTURE"RJ103.TIF" INCLUDEPICTURE "E:\\2022\\课件\\化学人教选2\\RJ103.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\2022\\课件\\化学人教选2\\RJ103.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\2022\\课件\\化学人教选2\\RJ103.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\2022\\课件\\化学人教选2\\RJ103.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\2022\\课件\\2023（春）化学 选择性必修2 人教版（新教材）鲁琼湘冀（双选）\\教师Word文档\\RJ103.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\2022\\课件\\2023（春）化学 选择性必修2 人教版（新教材）鲁琼湘冀（双选）\\教师Word文档\\第二章 分子结构与性质\\RJ103.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\2022\\课件\\2023（春）化学 选择性必修2 人教版（新教材）鲁琼湘冀（双选）\\教师Word文档\\第二章 分子结构与性质\\第二节　分子的空间结构\\RJ103.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\2022\\课件\\2023（春）化学 选择性必修2 人教版（新教材）鲁琼湘冀（双选）\\教师Word文档\\第二章 分子结构与性质\\第二节　分子的空间结构\\RJ103.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\2022\\课件\\2023（春）化学 选择性必修2 人教版（新教材）津京辽……（单选）\\教师Word文档\\第二章 分子结构与性质\\第二节　分子的空间结构\\RJ103.TIF" \* MERGEFORMATINET
A．核磁共振氢谱 B．质谱 C．红外光谱 D．紫外光谱
2．下列有关价层电子对互斥理论的描述正确的是(　　)
A．价层电子对就是σ键电子对 B．孤电子对数由分子式来确定
C．分子的空间结构是价层电子对互斥的结果 D．孤电子对数等于π键数
3．下列分子的空间结构错误的是(　　)
A．SO2：　　 B．NH3：
C．CS2： D．CH4：
4．下列分子的空间结构中，属于H2O的分子结构模型的是(　　)
A B C D
INCLUDEPICTURE"RJ99.TIF" INCLUDEPICTURE "E:\\2022\\课件\\化学人教选2\\RJ99.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\2022\\课件\\化学人教选2\\RJ99.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\2022\\课件\\化学人教选2\\RJ99.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\2022\\课件\\化学人教选2\\RJ99.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\2022\\课件\\2023（春）化学 选择性必修2 人教版（新教材）鲁琼湘冀（双选）\\教师Word文档\\RJ99.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\2022\\课件\\2023（春）化学 选择性必修2 人教版（新教材）鲁琼湘冀（双选）\\教师Word文档\\第二章 分子结构与性质\\RJ99.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\2022\\课件\\2023（春）化学 选择性必修2 人教版（新教材）鲁琼湘冀（双选）\\教师Word文档\\第二章 分子结构与性质\\第二节　分子的空间结构\\RJ99.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\2022\\课件\\2023（春）化学 选择性必修2 人教版（新教材）鲁琼湘冀（双选）\\教师Word文档\\第二章 分子结构与性质\\第二节　分子的空间结构\\RJ99.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\2022\\课件\\2023（春）化学 选择性必修2 人教版（新教材）津京辽……（单选）\\教师Word文档\\第二章 分子结构与性质\\第二节　分子的空间结构\\RJ99.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE"RJ100.TIF" INCLUDEPICTURE "E:\\2022\\课件\\化学人教选2\\RJ100.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\2022\\课件\\化学人教选2\\RJ100.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\2022\\课件\\化学人教选2\\RJ100.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\2022\\课件\\化学人教选2\\RJ100.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\2022\\课件\\2023（春）化学 选择性必修2 人教版（新教材）鲁琼湘冀（双选）\\教师Word文档\\RJ100.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\2022\\课件\\2023（春）化学 选择性必修2 人教版（新教材）鲁琼湘冀（双选）\\教师Word文档\\第二章 分子结构与性质\\RJ100.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\2022\\课件\\2023（春）化学 选择性必修2 人教版（新教材）鲁琼湘冀（双选）\\教师Word文档\\第二章 分子结构与性质\\第二节　分子的空间结构\\RJ100.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\2022\\课件\\2023（春）化学 选择性必修2 人教版（新教材）鲁琼湘冀（双选）\\教师Word文档\\第二章 分子结构与性质\\第二节　分子的空间结构\\RJ100.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\2022\\课件\\2023（春）化学 选择性必修2 人教版（新教材）津京辽……（单选）\\教师Word文档\\第二章 分子结构与性质\\第二节　分子的空间结构\\RJ100.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE"RJ101.TIF" INCLUDEPICTURE "E:\\2022\\课件\\化学人教选2\\RJ101.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\2022\\课件\\化学人教选2\\RJ101.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\2022\\课件\\化学人教选2\\RJ101.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\2022\\课件\\化学人教选2\\RJ101.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\2022\\课件\\2023（春）化学 选择性必修2 人教版（新教材）鲁琼湘冀（双选）\\教师Word文档\\RJ101.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\2022\\课件\\2023（春）化学 选择性必修2 人教版（新教材）鲁琼湘冀（双选）\\教师Word文档\\第二章 分子结构与性质\\RJ101.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\2022\\课件\\2023（春）化学 选择性必修2 人教版（新教材）鲁琼湘冀（双选）\\教师Word文档\\第二章 分子结构与性质\\第二节　分子的空间结构\\RJ101.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\2022\\课件\\2023（春）化学 选择性必修2 人教版（新教材）鲁琼湘冀（双选）\\教师Word文档\\第二章 分子结构与性质\\第二节　分子的空间结构\\RJ101.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\2022\\课件\\2023（春）化学 选择性必修2 人教版（新教材）津京辽……（单选）\\教师Word文档\\第二章 分子结构与性质\\第二节　分子的空间结构\\RJ101.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE"RJ102.TIF" INCLUDEPICTURE "E:\\2022\\课件\\化学人教选2\\RJ102.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\2022\\课件\\化学人教选2\\RJ102.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\2022\\课件\\化学人教选2\\RJ102.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\2022\\课件\\化学人教选2\\RJ102.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\2022\\课件\\2023（春）化学 选择性必修2 人教版（新教材）鲁琼湘冀（双选）\\教师Word文档\\RJ102.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\2022\\课件\\2023（春）化学 选择性必修2 人教版（新教材）鲁琼湘冀（双选）\\教师Word文档\\第二章 分子结构与性质\\RJ102.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\2022\\课件\\2023（春）化学 选择性必修2 人教版（新教材）鲁琼湘冀（双选）\\教师Word文档\\第二章 分子结构与性质\\第二节　分子的空间结构\\RJ102.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\2022\\课件\\2023（春）化学 选择性必修2 人教版（新教材）鲁琼湘冀（双选）\\教师Word文档\\第二章 分子结构与性质\\第二节　分子的空间结构\\RJ102.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\2022\\课件\\2023（春）化学 选择性必修2 人教版（新教材）津京辽……（单选）\\教师Word文档\\第二章 分子结构与性质\\第二节　分子的空间结构\\RJ102.TIF" \* MERGEFORMATINET
5．下列叙述正确的是(　　)
A．NH3分子中N原子处在3个H原子所组成的三角形的中心
B．CCl4分子中C原子处在4个Cl原子所组成的正方形的中心
C．H2O分子中O原子处在2个H原子所连接的直线的中央
D．CO2分子中C原子处在2个O原子所连接的直线的中央
6．下列有关描述正确的是(　　)
A．NO为V形微粒
B．ClO的空间结构为平面三角形
C．NO的价层电子对互斥模型、空间结构均为平面三角形
D．ClO的价层电子对互斥模型、空间结构相同
7．下列说法中正确的是(　　)
A．NO2、BF3、NCl3分子中没有一个分子中原子的最外电子层都满足了8电子稳定结构
B．P4和CH4都是正四面体形分子且键角都为109°28′
C．NH的电子式为，离子呈平面正方形结构
D．NH3分子中有一对未成键的孤电子对，它对成键电子的排斥作用较强
8．下列物质中，化学键类型和分子空间构型皆相同的是(　　)
A．CO2和SO3 B．CH4和SiH4
C．BF3和PH3 D．HCl和NH4Cl
9．下列描述正确的是(　　)
A．CO2分子的空间结构为V形 B．ClO的空间结构为平面三角形
C．SF6中每个原子均满足最外层8电子稳定结构 D．SiF4和SO的中心原子无孤电子对
10．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构型，也可推测键角大小，下列判断正确的是(　　)
A．BF3与PCl3为三角锥形 B．SO3与CO为平面三角形
C．SO2键角等于120° D．SOCl2是平面三角形
11．下列分子或离子中，中心原子的价层电子对的空间结构为正四面体形且分子或离子的空间结构为V形的是(　　)
A．NO B．PH3 C．H3O＋ D．OF2
12．下列物质的分子与O3分子的结构最相似的是(　　)
A．H2O B．CO2 C．SO2 D．BeCl2
13．下列各组分子或离子的空间结构不相似的是(　　)
A．NH、CH4 B．H3O＋、NH3 C．CO、BF3 D．CO2、SO2
14．下列对应关系不正确的是(　　)
选项 A B C D
中心原子所在族 ⅣA ⅤA ⅣA ⅥA
分子通式 AB4 AB3 AB2 AB2
空间结构 正四面体形 平面三角形 直线形 V形
15．第ⅤA族元素的原子R与A原子结合形成RA3气态分子，其空间结构呈三角锥形。RCl5在气态和液态时，分子结构如下图所示，下列关于RCl5分子的说法中不正确的是(　　)
INCLUDEPICTURE "F:\\（新教材）人教版 选择性必修2\\2-222.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\米昕\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 选择性必修2\\2-222.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\米昕\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 选择性必修2\\word\\2-222.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\米昕\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 选择性必修2\\word\\2-222.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\米昕\\e\\米昕\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 选择性必修2\\word\\2-222.TIF" \* MERGEFORMATINET
A．每个原子都达到8电子稳定结构
B．键角(Cl－R－Cl)有90°、120°、180°几种
C．RCl5受热后会分解生成分子空间结构呈三角锥形的RCl3
D．分子中5个R－Cl键能不都相同
16．H2O2的结构式为H－O－O－H，下列有关H2O2的说法正确的是(　　)
A．是直线形分子 B．是三角锥形分子
C．氧原子有1对孤电子对 D．氧原子的价层电子对数为4
17．科学家最近研制出有望成为高效火箭推进剂的N(NO2)3(如图所示)。已知该分子中N－N－N键角都是108.1°，下列有关N(NO2)3的说法正确的是(　　)
INCLUDEPICTURE "I:\\王真\\2023\\一轮\\化学 人教版新教材 大一轮\\教师word\\A9-53A.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "I:\\王真\\2023\\一轮\\化学 人教版新教材 大一轮\\教师word\\A9-53A.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\王真\\2023\\一轮\\化学 人教版新教材 大一轮\\教师word\\A9-53A.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\王真\\2023\\一轮\\大一轮 化学 人教版新教材\\教师word\\A9-53A.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\王真\\2023\\一轮\\大一轮 化学 人教版新教材\\教师word\\A9-53A.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\王真\\i\\王真\\2023\\一轮\\大一轮 化学 人教版新教材\\教师word\\A9-53A.TIF" \* MERGEFORMATINET
A．分子中N、O原子间形成的共价键是非极性键 B．分子中四个氮原子共平面
C．该物质既有氧化性又有还原性 D．分子中四个氮原子围成一个空间正四面体
18．下列分子或离子中键角由大到小排列的顺序是(　　)
①BCl3　 ②NH3　 ③H2O　 ④PCl　 ⑤HgCl2
A．⑤④①②③ B．⑤①④②③ C．④①②⑤③ D．③②④①⑤
19．下列分子中，价层电子对互斥模型与分子的立体结构模型相同的是(　　)
①CH2O　 ②CO2　 ③NCl3　 ④H2S
A．①② B．②③ C．③④ D．①④
20．根据价层电子对互斥模型，判断下列分子或者离子的空间结构不是三角锥形的是(　　)
A．PCl3 B．H3O＋ C．HCHO D．PH3
21．已知：①CS2　②PCl3　③H2S　④CH2O　⑤H3O＋　⑥NH　⑦BF3　⑧SO2。请回答下列问题：
(1)中心原子没有孤电子对的是________(填序号，下同)。
(2)立体构型为直线形的分子或离子有________；立体构型为平面三角形的分子或离子有________
(3)立体构型为V形的分子或离子有________
(4)立体构型为三角锥形的分子或离子有________。立体构型为正四面体形的分子或离子有________
22．按要求题空
(1)利用VSEPR模型推断分子或离子的空间结构。PO________；CS2________；AlBr3(共价分子)______
(2)按要求写出第二周期非金属元素构成的中性分子的化学式。
平面三角形分子________，三角锥形分子________，四面体形分子________
(3)为了解释和预测分子的空间结构，科学家在归纳了许多已知的分子空间结构的基础上，提出了一种十分简单的理论模型——价层电子对互斥模型。这种模型把分子分成两类：一类是____________________________；另一类是______________________。BF3和NF3都是四个原子的分子，BF3的中心原子是________，NF3的中心原子是________；BF3分子的空间结构是平面三角形而NF3分子的空间结构是三角锥形的原因是___________
_____________________________________________________________________________________________
23．短周期元素D、E、X、Y、Z的原子序数逐渐增大，它们的最简单氢化物分子的空间结构依次是正四面体形、三角锥形、正四面体形、V形、直线形。回答下列问题：
(1)Z的氢化物的结构式为____________，HZO分子的中心原子价层电子对数的计算式为________________，该分子的空间结构为____________________
(2)Y的价层电子排布式为__________，Y的最高价氧化物的VSEPR模型为______________
(3)X与Z形成的最简单化合物的化学式是___________________，该分子中的键角是______________
(4)D、E的最简单氢化物的分子空间结构分别是正四面体形与三角锥形，这是因为____________
a．两种分子的中心原子的价层电子对数不同
b．D、E的非金属性不同
c．E的氢化物分子中有一对孤电子对，而D的氢化物分子中没有
24．20世纪50年代科学家提出价层电子对互斥模型(简称VSEPR模型)，用于预测简单分子空间结构。其要点可以概括：
Ⅰ．用AXnEm表示只含一个中心原子的分子组成，A为中心原子，X为与中心原子相结合的原子，E为中心原子最外层未参与成键的电子对(称为孤电子对)，(n＋m)称为价层电子对数。分子中的价层电子对总是互相排斥，均匀地分布在中心原子周围的空间；
Ⅱ．分子的空间结构是指分子中的原子在空间中的排布，不包括中心原子未成键的孤电子对；
Ⅲ．分子中价层电子对之间的斥力主要顺序为ⅰ.孤电子对之间的斥力>孤电子对与共用电子对之间的斥力>共用电子对之间的斥力；ⅱ.双键与双键之间的斥力>双键与单键之间的斥力>单键与单键之间的斥力；ⅲ.X原子得电子能力越弱，A—X形成的共用电子对之间的斥力越强；ⅳ.其他。请仔细阅读上述材料，回答下列问题：
(1)根据要点Ⅰ可以画出AXnEm的VSEPR理想模型，请填写下表：
n＋m 2
VSEPR理想模型 正四面体形
价层电子对之间的理想键角 109°28′
(2)请用VSEPR模型解释CO2为直线形分子的原因_________________________________
(3)H2O分子的空间结构为________，请你预测水分子中∠H—O—H的大小范围并解释原因： ________________
______________________________________________________________________________
(4)SO2Cl2和SO2F2都属AX4E0型分子，S与O之间以双键结合，S与Cl、S与F之间以单键结合。请你预测SO2Cl2和SO2F2分子的空间结构：________________，SO2Cl2分子中∠Cl—S—Cl________(填“<”“>”或“＝”)SO2F2分子中∠F—S—F
25．按要求题空
(1)用VSEPR模型推测下列分子或离子的空间结构。
①HCN(H—C≡N)：　　　　　　
②AlBr3(共价分子)：　　　　　　
③CO：　　　　　　
④SO：　　　　　　
⑤ClO　　　　　　　　
(2)按要求写出第二周期非金属元素构成的中性分子的化学式
①平面三角形分子：　　　　　　
②三角锥形分子：　　　　　　
③四面体形分子：　　　　　　
(3)有两种活性反应中间体，它们的粒子中均含有1个碳原子和3个氢原子，依据图中给出的这两种粒子的球棍模型，写出这两种活性反应中间体的相应化学式：
INCLUDEPICTURE"RJ109.TIF" INCLUDEPICTURE "E:\\2022\\课件\\化学人教选2\\RJ109.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\2022\\课件\\化学人教选2\\RJ109.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\2022\\课件\\化学人教选2\\RJ109.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\2022\\课件\\化学人教选2\\RJ109.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\2022\\课件\\2023（春）化学 选择性必修2 人教版（新教材）鲁琼湘冀（双选）\\教师Word文档\\RJ109.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\2022\\课件\\2023（春）化学 选择性必修2 人教版（新教材）鲁琼湘冀（双选）\\教师Word文档\\第二章 分子结构与性质\\RJ109.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\2022\\课件\\2023（春）化学 选择性必修2 人教版（新教材）鲁琼湘冀（双选）\\教师Word文档\\第二章 分子结构与性质\\第二节　分子的空间结构\\RJ109.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\2022\\课件\\2023（春）化学 选择性必修2 人教版（新教材）鲁琼湘冀（双选）\\教师Word文档\\第二章 分子结构与性质\\第二节　分子的空间结构\\RJ109.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\2022\\课件\\2023（春）化学 选择性必修2 人教版（新教材）津京辽……（单选）\\教师Word文档\\第二章 分子结构与性质\\第二节　分子的空间结构\\RJ109.TIF" \* MERGEFORMATINET 　　　　
INCLUDEPICTURE"RJ110.TIF" INCLUDEPICTURE "E:\\2022\\课件\\化学人教选2\\RJ110.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\2022\\课件\\化学人教选2\\RJ110.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\2022\\课件\\化学人教选2\\RJ110.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\2022\\课件\\化学人教选2\\RJ110.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\2022\\课件\\2023（春）化学 选择性必修2 人教版（新教材）鲁琼湘冀（双选）\\教师Word文档\\RJ110.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\2022\\课件\\2023（春）化学 选择性必修2 人教版（新教材）鲁琼湘冀（双选）\\教师Word文档\\第二章 分子结构与性质\\RJ110.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\2022\\课件\\2023（春）化学 选择性必修2 人教版（新教材）鲁琼湘冀（双选）\\教师Word文档\\第二章 分子结构与性质\\第二节　分子的空间结构\\RJ110.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\2022\\课件\\2023（春）化学 选择性必修2 人教版（新教材）鲁琼湘冀（双选）\\教师Word文档\\第二章 分子结构与性质\\第二节　分子的空间结构\\RJ110.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\2022\\课件\\2023（春）化学 选择性必修2 人教版（新教材）津京辽……（单选）\\教师Word文档\\第二章 分子结构与性质\\第二节　分子的空间结构\\RJ110.TIF" \* MERGEFORMATINET 　　　　
(4)计算下列中心原子的价层电子对数
①SCl2分子中的中心原子的价层电子对数是　　　　
②NO中的中心原子的价层电子对数是　　　　
③PCl5分子中的中心原子的价层电子对数是　　　　
(5)计算下列分子或离子中点“·”原子的价层电子对数。
①Cl4________
②eCl2________
③Cl3________
④Cl3________
(6)计算下列微粒中点“·”原子的孤电子对数。
①H2 ________
②Cl5________
③F3________
④H3________
(7)三原子分子或离子的常见空间结构有________形和________形两种；四原子分子或离子的常见空间结构有________形和________形两种；五原子分子或离子最常见的空间结构是________形。CO是平面三角形结构，则离子中的键角是________；CBr4分子中，两个相邻C—Br键的夹角是109°28′，说明CBr4分子的空间结构为________形
【分子结构的测定和多样性　价层电子对互斥模型】答案
【对点训练1】
1．C。解析　核磁共振氢谱能分析等效氢的种类 ，故A错误；质谱分析相对分子质量，故B错误；红外光谱判断有机物分子中官能团的种类，故C正确；只根据紫外光谱是不能完全确定物质的分子结构，故D错误。
2．D。解析：有机物样品的质荷比的最大值为该物质的相对分子质量，根据有机物样品的质荷比图可知该物质的相对分子质量为16，甲醇、丙烷、乙烯、甲烷的相对分子质量分别为32、44、28、16，因此该有机物是甲烷。
【对点训练2】
1．D。解析：CO2的空间结构为直线形，A不正确；H2O的空间结构为V形，B不正确；NH3的空间结构为三角锥形，C不正确；CH4的空间结构为正四面体形，D正确。
2．(1)V形　
(2)直线形　
(3)ad
解析：(1)、(2)中可由键角直接判断分子的空间结构。(3)五原子分子CH4可能有平面四边形和正四面体两种空间结构，不管为哪种，b、c两项都成立；若为前者，则键角为90°，CH2Cl2有两种：和 ；若为后者，则键角为109°28′，CH2Cl2只有一种。
【对点训练3】
1．C。解析：价层电子对互斥模型可用来预测分子的空间结构，注意实际空间结构要去掉孤电子对，A正确；空间结构与价层电子对相互排斥有关，所以分子中价层电子对相互排斥决定了分子的空间结构，B正确；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，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错误；在多原子分子内，两个共价键之间的夹角越大，价层电子对相互排斥力越小，分子越稳定，D正确。
2．A。解析：根据价层电子对互斥理论可知，分子中的中心原子的价层电子对数＝与中心原子结合的原子数＋中心原子孤电子对数。CH4中中心原子的价层电子对数＝4＋×(4－4×1)＝4；CO2中中心原子的价层电子对数＝2＋×(4－2×2)＝2；BF3中中心原子的价层电子对数＝3＋×(3－3×1)＝3；SO3中中心原子的价层电子对数＝3＋×(6－3×2)＝3。
3．C。解析：该有机物中碳原子不存在孤电子对，价层电子对数＝σ键数，故选C。
4．C。解析：SF2分子中，中心原子S的孤电子对数为＝2，成键电子对数为2，故价层电子对数为4，分子的空间结构为V形。
5．A。解析：H2S中S原子价层电子对个数＝2＋＝4且S原子含有2个孤电子对，则该分子为V形结构；COCl2中C原子价层电子对个数＝3＋＝3且C原子不含孤电子对，该分子为平面三角形结构。
6．A。解析：A.SO3为平面三角形结构，所有原子共平面；NO为平面三角形结构，该离子中所有原子共平面，故A正确；B.NH3空间构型为三角锥形，该分子中所有原子共平面；NO为V形结构，该离子中所有原子不共平面，故B错误；C.BF3为平面三角形结构，所有原子共平面；CH4为正四面体结构，所有原子不能共平面，故C错误；D.H2O为V形结构，所有原子共平面；PCl3空间构型为三角锥形，该分子中所有原子不共平面，故D错误。
7．C。解析：由图可知，X为平面三角形结构，其碳原子应该有三对价层电子对，其组成为CH，A项正确、C项错误；Y为三角锥形，其碳原子有四对价层电子对，故其组成为CH，键角比120°小，B、D项正确。
8．C。解析：SO2分子中含有孤电子对，不是直线形分子，是V形分子，A错误；BF3键角为120°，SnF2中有两个成键电子对，一个孤电子对，孤电子对会产生斥力，所以键角小于120°，B错误；PCl3、NH3是三角锥形分子，PCl5是三角双锥形分子，D错误。
9．B。解析：BeCl2分子中，铍原子含有两个共价单键，不含孤电子对，所以价层电子对数是2，分子的空间结构为直线形，故A错误；由价层电子对互斥模型可知ClO中Cl原子的价层电子对数为4＋×(7＋1－4×2)＝4，无孤电子对，所以ClO是正四面体形，故B正确；P4键角为60°，CH4键角为109°28′，二者都是正四面体分子，故C错误；水分子中氧原子形成2个O—H、含有2个孤电子对，空间结构为V形，CO的中心原子C原子上含有3个σ键，中心原子上的孤电子对数为×(4＋2－2×3)＝0，所以空间结构为平面三角形，故D错误。
10．A。解析：CCl4中碳原子价层电子对数＝4＋×(4－4×1)＝4，所以VSEPR模型为正四面体结构，不含有孤电子对，所以其空间结构为正四面体结构，VSEPR模型与分子空间结构模型一致，故A正确；SO2中孤电子对数为＝1，σ 键电子对数为2，价层电子对数＝1＋2＝3，VSEPR模型为平面三角形结构，含有1对孤电子对，空间结构为V形，VSEPR模型与分子空间结构模型不一致，故B错误；氨气分子中氮原子的价层电子对数＝σ键电子对数＋孤电子对数＝3＋×(5－3×1)＝4，VSEPR模型为正四面体结构，含有1对孤电子对，所以其空间结构为三角锥形，VSEPR模型与分子空间结构模型不一致，故C错误；水分子中氧原子的价层电子对数＝2＋×(6－2×1)＝4，VSEPR模型为正四面体结构，含有2对孤电子对，空间结构是V形，VSEPR模型与分子空间结构模型不一致，故D错误。
11．C。解析：若中心原子A上没有未用于形成共价键的孤电子对，则不存在σ键电子对与孤电子对之间的相互排斥。当n＝2时，分子的空间结构为直线形；n＝3时，分子的空间结构为平面三角形；n＝4时，分子的空间结构为正四面体形。
【课时跟踪检测】
1．C。解析：核磁共振氢谱用于测定H原子的种类和数目；质谱用于测定有机物的相对分子质量；红外光谱横坐标为波数，紫外光谱横坐标为波长。
2．C。解析：价层电子对数是σ键电子对数与中心原子上的孤电子对数之和，中心原子上的孤电子对数是指没有成键的价电子对数，其与中心原子价层电子总数、与中心原子结合的原子最多能接受的电子数及与中心原子结合的原子数有关，A、B、D项错误。
3．B。解析：NH3的空间结构为三角锥形。
4．D。解析：H2O的价层电子对数＝σ键数＋(a－xb)＝2＋(6－2×1)＝2＋2＝4，VSEPR模型为正四面体形，去掉孤电子对数2，空间结构呈V形。
5．D。解析：NH3分子为三角锥形分子，N原子位于锥顶，A错误；CCl4分子为正四面体形分子，B错误；H2O分子为V形结构，C错误；CO2分子为直线形，C原子位于两个O原子连线的中央，D正确。
6．C。解析：NO中N原子的价层电子对数为3＋(5＋1－3×2)＝3，没有孤电子对，NO为平面三角形微粒，故A项错误、C项正确；ClO中氯原子的价层电子对数为3＋(7＋1－3×2)＝4，孤电子对数为1，价层电子对互斥模型为四面体形而空间结构为三角锥形，B、D项错误。
7．D。解析：NCl3分子原子的最外电子层都满足8电子稳定结构，故A错误；白磷的键角是60°，故B错误；NH呈正四面体形结构，故C错误；分子中，孤电子对对成键电子对的排斥力大于成键电子对对成键电子对的排斥力，所以NH3分子中有一对未成键的孤电子对，它对成键电子的排斥作用较强，故D正确。
8．B。解析：CO2和SO3 都含有共价键，但CO2为直线形分子， SO3为平面三角形，故A错误；CH4和SiH4都含有共价键，且都是正四面体形，故B正确；BF3和PH3 都含有共价键，BF3为平面三角形， PH3为三角锥形，故C错误；HCl只含共价键， NH4Cl含有离子键和共价键，故D错误。
9．D。解析：CO2分子中C原子形成2个σ键，孤电子对数为0，为直线形分子，A错误；ClO中Cl原子形成3个σ键，孤电子对数为＝1，为三角锥形离子，B错误；SF6中S原子最外层电子数为6×2＝12，C错误；SiF4分子中Si原子形成4个σ键，孤电子对数为0，SO中S原子形成4个σ键，孤电子对数为＝0，D正确。
10．B。解析：A.BF3中B原子价层电子对个数＝3＋＝3且不含孤电子对，PCl3中P原子价层电子对个数＝3＋＝4且含有孤电子对，根据价层电子对互斥理论判断其空间构型：前者为平面三角形、后者为三角锥形，故A错误；B.SO3分子中S原子价层电子对个数＝3＋＝3，不含孤电子对，CO离子中C原子价层电子对个数＝3＋＝3，不含孤电子对，所以其空间构型都是平面三角形，故B正确；C.二氧化硫分子中S原子价层电子对个数＝2＋＝3，该分子中含有一个孤电子对，孤电子对和成键电子对之间的排斥力大于成键电子对之间的排斥力，所以其键角小于120°，故C错误；D.该分子中S原子价层电子对个数＝3＋＝4且含有一个孤电子对，所以其空间构型为三角锥形，故D错误。
11．D。解析：NO的价层电子对的空间结构呈平面三角形，A错误；PH3的空间结构呈三角锥形，B错误；
H3O＋的空间结构呈三角锥形，C错误；OF2中心原子的价层电子对的空间结构为正四面体形且分子的空间结构为V形，D正确。
12．C。解析：H2O分子中氧原子采用sp3杂化方式；CO2中碳原子采用sp杂化方式；BeCl2中Be原子采用sp杂化方式。
13．D。解析：NH中N原子价层电子对数为4＋＝4，不含孤电子对，CH4中C原子价层电子对数为4＋＝4，不含孤电子对，所以二者都是正四面体结构，故不选A；H3O＋中O原子价层电子对数为3＋＝4，含有1个孤电子对，NH3中N原子价层电子对数为3＋＝4，含有1个孤电子对，所以二者都是三角锥形，故不选B；CO中C原子价层电子对数为3＋＝3，不含孤电子对，BF3中B原子价层电子对数为3＋＝3，不含孤电子对，所以二者都是平面三角形，故不选C；二氧化碳是直线形分子，二氧化硫分子中S原子价层电子对数为2＋＝3，含有1个孤电子对，为V形结构，二者结构不相似，故选D。
14．B。解析：当中心原子在ⅤA族时，AB3分子应是三角锥形。当中心原子在ⅣA族时，AB4分子是正四面体形，当中心原子在ⅣA族时，AB2分子是直线形，当中心原子在ⅥA族时，AB2分子是V形。
15．A。解析：R原子最外层有5个电子，形成5对共用电子对，所以RCl5中R的最外层电子数为10，不满足8电子稳定结构，故选A；上下两个顶点与中心R原子形成的键角为180°，中间为平面三角形，构成三角形的键角为120°，顶点与平面形成的键角为90°，所以键角(Cl—R—Cl)有90°、120°、180°几种，故不选B；RCl5RCl3＋Cl2↑，则RCl5受热后会分解生成分子空间结构呈三角锥形的RCl3，故不选C；键长越短，键能越大，键长不同，所以键能不同，故不选D。
16．D。解析：H2O2中的每个氧原子有6个价电子，形成了2个σ键，故还有4个电子没有成键，孤电子对数为2，价层电子对数为4，C项错误、D项正确；以氧为中心的三个原子呈V形结构，H2O2中相当于有两个V形结构，故不可能是直线形或三角锥形分子，A、B项错误。
17．C
18．B。解析：①BCl3中中心B原子为sp2杂化，键角为120°；②NH3中中心N原子为sp3杂化，NH3分子中有孤电子对存在，使键角小于109°28′；③H2O中中心O原子为sp3杂化，H2O分子中存在两个孤电子对，使键角比NH3分子的键角还小；④PCl中中心P原子为sp3杂化，键角为109°28′；⑤HgCl2中中心Hg原子为sp杂化，键角为180°；综上，键角由大到小的顺序为⑤①④②③。
19．A。解析：两种模型相同，说明中心原子的价电子均参与成键，无孤电子对存在。
20．C。解析：PCl3中P原子含有的孤电子对数是＝1，σ键电子对数为3，P的价层电子对数为4，VSEPR模型为正四面体形，PCl3的空间结构为三角锥形，不选A；H3O＋中O原子含有的孤电子对数是＝1，σ键电子对数为3，O的价层电子对数为4，VSEPR模型为正四面体形，H3O＋的空间结构为三角锥形，不选B；HCHO中碳原子含有的孤电子对数是＝0，σ键电子对数为3，C的价层电子对数为3，VSEPR模型为平面三角形，甲醛的空间结构是平面三角形，选C；PH3中P原子含有的孤电子对数是＝1，σ键电子对数为3，P的价层电子对数为4，VSEPR模型为正四面体形，PH3的空间结构为三角锥形，不选D。
21．(1)①④⑥⑦　
(2)①　④⑦　
(3)③⑧　
(4)②⑤　⑥
解析：①CS2的中心原子的价电子对数＝2＋＝2，不含孤电子对，故为直线形；②PCl3的中心原子的价电子对数＝3＋＝4，含1对孤电子对，故为三角锥形；③H2S的中心原子的价电子对数＝2＋＝4，含2对孤电子对，故为V形结构；④CH2O的中心原子的价电子对数为3，不含孤电子对，故为平面三角形；⑤H3O＋的中心原子的价电子对数＝3＋＝4，含1对孤电子对，故为三角锥形；⑥NH的中心原子的价电子对数＝4＋＝4，不含孤电子对，故为正四面体形；⑦BF3的中心原子的价电子对数＝3＋＝3，不含孤电子对，故为平面三角形；⑧SO2的中心原子的价电子对数＝2＋＝3，含1对孤电子对，故为V形结构。
22．(1)正四面体形　直线形　平面三角形
(2)BF3　NF3　CF4
(3)中心原子上的价电子都用于形成共价键 　中心原子上有孤电子对　B　N　BF3分子中B原子的3个价电子都与F原子形成共价键，而NF3分子中N原子的3个价电子与F原子形成共价键，还有一对未成键的电子对，占据了N原子周围的空间，参与相互排斥，形成三角锥形
23．(1)H—Cl　2＋×(6－1×1－1×1)　V形　
(2)3s23p4　平面三角形　
(3)SiCl4　109°28′　
(4)c
解析：由题意可推出D、E、X、Y、Z分别为C、N、Si、S、Cl。HClO中氧原子是中心原子，价层电子对数＝2＋×(6－1×1－1×1)＝4，所以HClO分子的空间结构为V形。SO3中硫原子的价层电子对数为3，VSEPR模型为平面三角形。SiCl4是正四面体结构，键角为109°28′。CH4、NH3的中心原子价层电子对数均为4，分子的空间结构不同的根本原因是NH3分子中有孤电子对而CH4分子中没有，分子构型与元素的非金属性强弱无关。
24．(1)
n＋m 2 4
VSEPR理想模型 直线形 正四面体形
价层电子对之间的理想键角 180° 109°28′
(2)CO2属AX2E0，n＋m＝2，故为直线形
(3)V形　水分子属AX2E2，n＋m＝4，VSEPR理想模型为正四面体形，价层电子对之间的夹角均为109°28′，根据Ⅲ中的ⅰ，应有∠H—O—H<109°28′
(4)四面体形　>
25．(1)①直线形　②平面三角形 ③平面三角形　④正四面体形 ⑤三角锥形
(2)①BF3　②NF3　③CF4
(3)CH　CH　
(4)①4 ②4　③5
(5)①4　②2　③3　④4　
(6)①2　②0　③0　④1　
(7)直线　V　平面三角　三角锥　四面体　120°　正四面体
解析　(1)①HCN中C的价层电子对数为2＋＝2，不含孤电子对，VSEPR模型为直线形，HCN的空间结构为直线形。②AlBr3中Al的价层电子对数为3＋＝3，不含孤电子对，VSEPR模型为平面三角形，AlBr3的空间结构为平面三角形。③CO中C的价层电子对数为3＋＝3，不含孤电子对，VSEPR模型为平面三角形，CO的空间结构为平面三角形。④SO中S的价层电子对数为4＋＝4，不含孤电子对，VSEPR模型为正四面体形，SO的空间结构为正四面体形，ClO是AB3型离子，价层电子对数是4，孤电子对数是1，为三角锥形
(3)AB3型分子或离子中，中心原子无孤电子对的呈平面三角形，有一对孤电子对的呈三角锥形，所以分别是CH、CH。
(4)①SCl2中的中心原子是S，电子式为，价层电子对数为2＋2＝4。②NO中σ键数为3，孤电子对数为(5＋1－3×2)＝0，故价层电子对数为3。③PCl5中的中心原子是P，σ键数为5，孤电子对数为(5－5×1)＝0，价层电子对数为5＋0＝5。
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