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微专题6　共价分子中键角大小的比较
影响键角大小的因素主要有中心原子的杂化类型，中心原子孤电子对数，配位原子的电负性大小，中心原子的电负性大小等，这几个影响键角的因素都是有条件的，在影响键角的能力方面也是有区别的。
(1)电子对斥力大小的顺序
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。
这一斥力的顺序是经常要考虑的，可以这样理解这一斥力的顺序：
成键电子对受到左、右两端带正电的原子核的吸引，而孤电子对只受到一端原子核的吸引，相比之下，孤电子对较“胖”，占据较大的空间，而成键电子对较“瘦”，占据较小的空间。
例如：CH4、NH3、H2O三种分子的中心原子价电子对数均为4，价电子对互斥模型均为正四面体形，CH4、NH3和H2O中的孤电子对数分别是0、1、2，故键角大小顺序为CH4＞NH3＞H2O，图示如下：
(2)双键之间的斥力＞双键与单键之间的斥力＞单键之间的斥力。
例如：SO2Cl2的价层电子对互斥模型为四面体形，因S===O是双键，S—Cl是单键，依据斥力的大小顺序判断：
“∠O—S—O”＞109°28′
“∠Cl—S—Cl”＜“∠O—S—Cl”＜109°28′
(3)斥力大小顺序：xw－xw＞xw－xs＞xs－xs
(其中x代表配位原子的电负性，下标w为弱，s为强)
例如：SO2F2中“∠F－S－F”为98°，而SO2Cl2中“∠Cl—S—Cl”为102°，后者键角较大的原因就是Cl的电负性小于F，Cl—S—Cl中价电子对的斥力大于F—S—F中价电子对的斥力，故SO2Cl2分子中键角大。
[典例]　NH3、PH3、AsH3的空间结构均为三角锥形()，三种分子中键角由大到小的顺序为________。
[构建模板]
键角大小比较的解题流程
1.下列分子中，键角最大的是(　　)
A.H2O B.CO2
C.BF3 D.CH4
2.NH3、NF3、NCl3三种分子的中心原子相同，若周围原子电负性大，则键角小。NH3、NF3、NCl3三种分子中，键角大小的顺序正确的是(　　)
A.NH3>NF3>NCl3 B.NCl3>NF3>NH3
C.NH3>NCl3>NF3 D.NF3>NCl3>NH3
3.(2023·扬州高二开学考试)用VSEPR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.PCl3分子中三个共价键的键能、键长、键角都相等
B.NH3、PH3、AsH3键角由大到小的顺序为AsH3>PH3>NH3
C.CO2分子的键角是120°
D.PCl3、PCl5都是三角锥形的分子
4.请回答下列问题。
(1)BF3中键角________(填“大于”或“小于”)CCl4中键角。
(2)H＋可与H2O形成H3O＋，H3O＋中H—O—H的键角比H2O中H—O—H的键角大，原因为________________________________________________________。
(3)乙酸分子()中键角1________(填“大于”“等于”或“小于”)键角2，原因是__________________________________________________________
___________________________________________________________________。
1.利用价层电子对互斥模型可以预测许多分子或离子的空间结构，也可推测键角的大小，下列判断正确的是(　　)
A.CS2是V形分子
B.SnBr2的键角大于120°
C.BF3是三角锥形分子
D.NH的键角等于109°28′
2.(2023·临沂郯城一中高二期末)根据VSEPR模型判断下列各组分子或离子空间结构相同的是(　　)
A.SO2和CO2 B.BF3和NH3
C.PH3和H2S D.CCl4和NH
3.下列分子或离子之间互为等电子体的是(　　)
A.CH4和H3O＋ B.NO和SO2
C.O3和CO2 D.N2和C
4.(2024·北京师大二附中高二月考)下列离子的VSEPR模型与离子的空间立体构型一致的是(　　)
A.SO B.ClO
C.NO D.ClO
5.请回答下列各题：
(1)写出与H2O分子互为等电子体的两种微粒的化学式：________。
(2)写出一种与NO互为等电子体的微粒的化学式：________。
(3)CaCN2中阴离子为CN，与CN互为等电子体的分子的化学式为________，可推知CN的空间结构为________形。
(4)用价层电子对互斥理论推断甲醛中H—C—H的键角________(填“>”“<”或“＝”)120°。
微专题6　共价分子中键角大小的比较
【典例】　NH3＞PH3＞AsH3
解析　N、P、As属于同一主族元素，其电负性N＞P＞As，因三种氢化物分子中的中心原子电负性逐渐减弱，则分子中成键电子对逐渐远离中心原子，致使成键电子对的排斥降低，键角逐渐减小，即键角由大到小的顺序为NH3＞PH3＞AsH3。
迁移应用
1.B　[四个选项中，键角最大的是直线形分子CO2，键角为180°；其次是平面三角形分子BF3，键角是120°；再次是正四面体形分子CH4，键角是109°28′；最小的是V形分子H2O，键角为104°30′。]
2.C　[由于电负性F＞Cl＞H，故键角的大小顺序为NH3＞NCl3＞NF3。]
3.A　[PCl3是三角锥形的分子，其结构类似于氨气，分子中三个共价键的键能、键长、键角都相等，A正确；NH3、PH3、AsH3中中心原子都是sp3杂化，都有1个孤电子对 ，NH3分子的中心原子N的电负性最大，成键电子对距离中心原子最近，键角最大，键角由大到小的顺序为NH3>PH3>AsH3，B错误；CO2是直线形分子，键角是180°，C错误；PCl3是三角锥形的分子，PCl5分子中中心原子的价层电子对数＝5＋×(5－5×1)＝5，没有孤电子对，是三角双锥形结构，D错误。]
4.(1)大于
(2)H2O中氧原子有两对孤电子对，H3O＋中氧原子有一对孤电子对，斥力较小
(3)大于　C===O键对C—C键的斥力大于C—O键对C—C键的斥力
解析　(1)BF3分子的空间结构为平面三角形，键角为120°；CCl4分子的空间结构为正四面体形，键角为109°28′。(2)H3O＋、H2O的中心原子的价电子对数均为4，H2O中O原子有两对孤电子对，H3O＋中O原子有一对孤电子对，因为孤电子对间的斥力＞孤电子对与成键电子对间的斥力＞成键电子对间的斥力，导致H3O＋中H—O—H的键角比H2O中H—O—H的键角大。(3)由于双键对单键的斥力大于单键对单键的斥力，故乙酸分子结构中键角1大于键角2。
课堂达标训练
1.D　[CS2的中心C原子的价电子对数为＝2，不含孤电子对，CS2为直线形分子，A项错误；SnBr2的中心Sn原子的价电子对数为＝3，孤电子对数为1，SnBr2为V形，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，所以SnBr2的键角小于120°，B项错误；BF3的中心B原子的价电子对数为＝3，不含孤电子对，BF3为平面三角形，C项错误；NH的中心N原子的价电子对数为＝4，不含孤电子对，NH为正四面体形，NH的键角等于109°28′，D项正确。]
2.D　[CO2中心原子价电子对为×(4＋0)＝2，中心C原子为sp杂化，为直线形分子；SO2中心原子价电子对数为×(6＋0)＝3，中心S原子为sp2杂化，有孤电子对，为V形分子，故A不选；BF3中心原子价电子对数为×(3＋3)＝3，中心B原子为sp2杂化，为平面三角形分子；NH3中心原子价电子对数为×(5＋3)＝4，中心N原子为sp3杂化，有孤电子对，为三角锥形分子，故B不选；PH3中心原子价电子对数为×(5＋3)＝4，中心P原子为sp3杂化，有孤电子对，为三角锥形分子；H2S中心原子价电子对数为×(6＋2)＝4，中心S原子为sp3杂化，有孤电子对，为V形分子，故C不选；CCl4中心原子价电子对数为×(4＋4)＝4，中心C原子为sp3杂化，没有孤电子对，为正四面体形分子；NH中心原子价电子对数为×(5＋4－1)＝4，中心N原子为sp3杂化，没有孤电子对，为正四面体形分子，故选D。]
3.D　[CH4和H3O＋原子数不同，A错误；NO和SO2原子数、价电子数均不同，B错误；O3和CO2价电子总数不同，C错误；N2和C原子数相同，价电子总数相同，D正确。]
4.B　[SO中心原子价电子对数＝3＋＝4，VSEPR模型是正四面体，由于参与成键的原子数是3个，所以SO的空间构型是三角锥形，故A不选；ClO中心原子价电子对数＝4＋＝4，VSEPR模型是正四面体，由于参与成键的原子数是4个，所以ClO的空间构型是正四面体形，故B选；NO中心原子价电子对数＝2＋＝3，VSEPR模型是平面三角形，由于参与成键的原子数是2个，所以NO的空间构型是V形，故C不选；ClO中心原子价电子对数＝3＋＝4，VSEPR模型是正四面体形，由于参与成键的原子数是3个，所以ClO的空间构型是三角锥形，故D不选。]
5.(1)H2S、NH
(2)CO(或BF3、SiO、SO3等)
(3)CO2(或N2O)　直线　(4)<
解析　(1)用S原子替换H2O中的O原子得等电子体H2S；用N原子替换H2O中的O原子且增加1个负电荷得等电子体NH。(2)用C原子或Si原子替换NO中的N原子，同时需增加1个负电荷得等电子体CO、SiO；用S原子替换NO中的N原子，同时需减掉1个负电荷得等电子体SO3；同理推出BF3与SO3为等电子体。(3)用2个O原子替换CN中的2个N原子，同时需去掉2个负电荷，得其等电子体CO2；用1个O原子替换CN中的1个C原子，同时需去掉2个负电荷得其另一等电子体N2O；由于CO2为直线形分子，故CN也是直线形分子。(4)甲醛分子中由于C===O与C—H之间的排斥作用大于2个C—H键之间的排斥作用，所以甲醛分子中C—H键与C—H键之间的夹角小于120°。(共12张PPT)
微专题　
6
共价分子中键角大小
专题4 分子空间结构与物质性质
第一单元 分子的空间结构
的比较
影响键角大小的因素主要有中心原子的杂化类型，中心原子孤电子对数，配位原子的电负性大小，中心原子的电负性大小等，这几个影响键角的因素都是有条件的，在影响键角的能力方面也是有区别的。
(1)电子对斥力大小的顺序
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。
这一斥力的顺序是经常要考虑的，可以这样理解这一斥力的顺序：
成键电子对受到左、右两端带正电的原子核的吸引，而孤电子对只受到一端原子核的吸引，相比之下，孤电子对较“胖”，占据较大的空间，而成键电子对较“瘦”，占据较小的空间。
例如：CH4、NH3、H2O三种分子的中心原子价电子对数均为4，价电子对互斥模型均为正四面体形，CH4、NH3和H2O中的孤电子对数分别是0、1、2，故键角大小顺序为CH4＞NH3＞H2O，图示如下：
(2)双键之间的斥力＞双键与单键之间的斥力＞单键之间的斥力。
例如：SO2Cl2的价层电子对互斥模型为四面体形，因S===O是双键，S—Cl是单键，依据斥力的大小顺序判断：
“∠O—S—O”＞109°28′
“∠Cl—S—Cl”＜“∠O—S—Cl”＜109°28′
(3)斥力大小顺序：xw－xw＞xw－xs＞xs－xs
(其中x代表配位原子的电负性，下标w为弱，s为强)
例如：SO2F2中“∠F－S－F”为98°，而SO2Cl2中“∠Cl—S—Cl”为102°，后者键角较大的原因就是Cl的电负性小于F，Cl—S—Cl中价电子对的斥力大于F—S—F中价电子对的斥力，故SO2Cl2分子中键角大。
NH3＞PH3＞AsH3
解析　N、P、As属于同一主族元素，其电负性N＞P＞As，因三种氢化物分子中的中心原子电负性逐渐减弱，则分子中成键电子对逐渐远离中心原子，致使成键电子对的排斥降低，键角逐渐减小，即键角由大到小的顺序为NH3＞PH3＞AsH3。
[构建模板]
键角大小比较的解题流程
B
1.下列分子中，键角最大的是(　　)
A.H2O B.CO2
C.BF3 D.CH4
解析　四个选项中，键角最大的是直线形分子CO2，键角为180°；其次是平面三角形分子BF3，键角是120°；再次是正四面体形分子CH4，键角是109°28′；最小的是V形分子H2O，键角为104°30′。
C
2.NH3、NF3、NCl3三种分子的中心原子相同，若周围原子电负性大，则键角小。NH3、NF3、NCl3三种分子中，键角大小的顺序正确的是(　　)
A.NH3>NF3>NCl3 B.NCl3>NF3>NH3
C.NH3>NCl3>NF3 D.NF3>NCl3>NH3
解析　由于电负性F＞Cl＞H，故键角的大小顺序为NH3＞NCl3＞NF3。
A
3.(2023·扬州高二开学考试)用VSEPR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.PCl3分子中三个共价键的键能、键长、键角都相等
B.NH3、PH3、AsH3键角由大到小的顺序为AsH3>PH3>NH3
C.CO2分子的键角是120°
D.PCl3、PCl5都是三角锥形的分子
4.请回答下列问题。
(1)BF3中键角________(填“大于”或“小于”)CCl4中键角。
(2)H＋可与H2O形成H3O＋，H3O＋中H—O—H的键角比H2O中H—O—H的键角大，原因为_________________________________________________________
__________。
大于
H2O中氧原子有两对孤电子对，H3O＋中氧原子有一对孤电子对，
斥力较小
解析　(1)BF3分子的空间结构为平面三角形，键角为120°；CCl4分子的空间结构为正四面体形，键角为109°28′。(2)H3O＋、H2O的中心原子的价电子对数均为4，H2O中O原子有两对孤电子对，H3O＋中O原子有一对孤电子对，因为孤电子对间的斥力＞孤电子对与成键电子对间的斥力＞成键电子对间的斥力，导致H3O＋中H—O—H的键角比H2O中H—O—H的键角大。
大于
C===O键对C—C键的斥力大于C—O键对C—C键的斥力

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