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模块四
物质结构与性质
主题10　分子结构与性质
第33讲　共价键与分子的结构
内容索引
学习目标
活动方案
名卷优选
学 习 目 标
1. 了解化学键的含义及其分类。了解共价键具有饱和性和方向性。2. 了解共价键的主要类型(σ键、π键；极性键、非极性键；单键、双键、三键等)。 3. 能用键能、键长、键角等数据说明简单分子的结构。4. 能用价层电子对互斥模型判断简单分子或离子的空间结构。5. 能用杂化轨道理论解释分子的空间结构。6. 能根据分子结构判断极性分子、非极性分子。
活 动 方 案
1. 化学键的概念、分类及其与物质结构的关系。
判断下列说法是否正确，若不正确，请举例说明。
(1) 物质中粒子与粒子间的相互作用都属于化学键。
【答案】 不正确。分子与分子间的相互作用称为分子间作用力，不是化学键。
(2) 原子与原子间的相互作用一定属于共价键。
【答案】 不正确。稀有气体是单原子分子，原子间的相互作用是分子间作用力。
活动一　共价键的含义
(3) 化学键可分为离子键、共价键、金属键和氢键。
【答案】 不正确。氢键不是化学键，是分子间作用力的一种。
(4) 离子晶体中一定只含离子键，共价晶体中一定只含共价键。
【答案】 不正确。离子晶体中一定含有离子键，还可能含有共价键(如NaOH、Na2O2)。
(5) 某晶体熔融状态下能导电，该晶体中一定含离子键。
【答案】 不正确。该晶体中也可能含金属键。
(6) 溶于水能电离出离子的物质中一定含有离子键。
【答案】 不正确。某些极性键在水分子作用下也会断裂、电离出离子，如HCl、H2SO4等。
(7) 物质中存在阳离子必定存在离子键。
【答案】 不正确。金属晶体中含有阳离子，但无阴离子，不存在离子键。
(8) 只有在分子晶体或共价晶体中才存在共价键。
【答案】 不正确。在离子晶体中也可能存在共价键。
(9) 原子间通过共价键一定形成共价化合物。
【答案】 不正确。原子间通过共价键也可以构成单质，如N2、金刚石等。
(10) 含有离子键的化合物一定是离子化合物。
【答案】 正确。
2. 共价键的含义、形成及分类。
(1) 举例说明共价键具有饱和性和方向性。
【答案】 ①H、N原子以物质的量之比3∶1形成NH3分子；②H2O 分子的空间结构为V形；NH3分子的空间结构为三角锥形。
(2) 分析下列物质中含有哪些不同类型的共价键，在对应的空格处打“√”(σ键、π键需填写1 mol该物质所含σ键、π键的具体的数目)。
物质 极性键 非极性键 σ键 π键 单键 双键 三键
N2
C2H4
SiO2
BF3
HCN
Si
√
1 mol
2 mol
√
√
√
5 mol
1 mol
√
√
√
4 mol
0
√
√
3 mol
0
√
√
2 mol
2 mol
√
√
√
2 mol
0
√
1. 常见原子的成键特点。
(1) 根据原子最外层满足8电子为稳定结构的原理，分析下列元素的原子在通常情况下，形成共用电子对的数目是多少？
①C　②N　③O　④F　⑤S　⑥Cl
【答案】 ①4　②3　③2　④1　⑤2　⑥1
(2) 根据分子的结构式，分析常见分子中原子形成共用电子对的总数是多少？
①CH4　②C2H4　③C2H2
【答案】 ①4　②6　③5
活动二　共价分子的“平面”结构
(3) 根据共价化合物中心元素的化合价，分析该中心元素的原子形成共用电子对的数目是多少？
①BCl3　②CO2　③H3PO4
【答案】 ①3　②4　③5
2. 用电子式、结构式等表示粒子的结构。
(1) 写出下列共价分子的结构式，并将结构式转写成电子式。
①C3O2　②CO(NH2)2　③POCl3
(2) 根据相关原子的成键特点，分析并写出下列粒子的结构式，然后将结构式转写成电子式。
1. 通过分析键参数数据，推断共价分子的立体结构。
已知：BF3分子中F—B—F键角是120°，PF3分子中 F—P—F键角是97.8°，试判断BF3和PF3分子的立体结构。
【答案】 BF3分子呈平面三角形结构；PF3分子呈三角锥形结构。
2. 根据价层电子对互斥模型(VSEPR模型)，推断分子或离子的立体结构。
(1) VSEPR模型中，如何简单推算中心原子价层电子对数？
【答案】 中心原子价层电子对数＝与中心原子直接相连原子数(或者中心原子形成的σ键数)＋孤电子对数
活动三　共价分子的立体结构
(2) 通过价层电子对互斥模型(VSEPR模型)，推断分子或离子的立体结构。
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直线形
四面
体形
平面
三角形
四面
体形
正四
面体形
平面
三角形
直线形
V形
(角形)
V形
(角形)
三角
锥形
正四
面体形
平面
三角形
3. 根据杂化轨道理论，推断分子或离子的立体结构。
(1) 以碳原子为例，根据轨道杂化类型，判断碳原子成键的立体形象。
杂化类型 sp sp2 sp3
立体形象
直线形
平面三角形
四面体形
【答案】 ①sp3　②sp3　③sp2　④sp　⑤sp2
(3) 根据下列粒子中心原子的VSEPR模型或碳原子的“立体形象”，说出中心原子的杂化类型。
【答案】 ①sp3　②sp2　③sp2　④sp　⑤sp2
4. 通过分析分子的极性与非极性，推断共价分子的立体结构。
(1) H2S(极性分子)
(2) CS2(非极性分子)
(3) BeCl2(非极性分子)
(4) PCl3(极性分子)
(5) BCl3(非极性分子)
【答案】 (1) V形　(2) 直线形　(3) 直线形　(4) 三角锥形　(5) 平面三角形
5. 根据你熟悉的共价分子的结构，预测下列分子的立体结构，说说你预测时，是与哪一种物质类比的？
(1) HCN　　(2) CS2　　(3) HCHO
(4) HC≡C—C≡CH　　(5) SiH3Cl
【答案】 (1) 直线形　与CH≡CH类比　(2) 直线形　与CO2类比　(3) 平面三角形　与C2H4类比　(4) 直线形　与CH≡CH类比　(5) 四面体形　与CH3Cl类比
名 卷 优 选
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1 [2023湖北卷]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
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2 [2023江苏卷]下列说法正确的是(　 　)
A
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9
6
8
3 [2023辽宁卷]下列化学用语或表述正确的是(　 　)
A. BeCl2的空间结构：V形
B. P4中的共价键类型：非极性键
C. 基态Ni原子价电子排布式：3d10
1
B
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4 [2025淮安期初]反应CH3COO[Cu(NH3)2]＋NH3＋CO=== CH3COO[Cu(NH3)3CO]可用于除去H2中的CO。下列说法正确的是(　 　)
A. NH3的空间结构为平面三角形
B. CH3COOH中既有离子键又有共价键
C. 1 mol [Cu(NH3)3CO]＋中σ键数目为10 mol
D. [Cu(NH3)3]＋中Cu元素的化合价为＋1
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D
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5 [组合]
(1) [山东卷]OF2分子的空间结构为________。
(2) [全国甲卷]CO2分子中存在______个σ键和_____个π键。
(3) [广东卷]很多含巯基(—SH)的有机化合物是重金属元素汞的解毒剂。例如，解毒剂化合物Ⅰ可与氧化汞生成化合物Ⅱ。
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V形
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8
化合物Ⅲ也是一种汞解毒剂。化合物Ⅳ是一种强酸。下列说法正确的有_______(填字母)。
A. 在Ⅰ中S原子采取sp3杂化
B. 在Ⅱ中S元素的电负性最大
C. 在Ⅲ中C—C—C键角是180°
D. 在Ⅲ中存在离子键与共价键
E. 在Ⅳ中硫氧键的键能均相等
1
AD
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8
(4) [河北卷]已知有关氮、磷的单键和三键的键能(kJ/mol)如表所示。
1
N—N N≡N P—P P≡P
193 946 197 489
键能越大，物质越稳定，N≡N键能较大，而P≡P键能较小，故氮以N2形式存在，而白磷以P4形式存在
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6 [组合]
1
(2) [全国Ⅰ卷]磷酸根离子的空间结构为_________________，其中P的价层电子对数为_______，杂化轨道类型为__________。
7
正四面体形
4
sp3
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1
配位
N
sp3
sp2
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8
(4) [山东卷]含有多个配位原子的配体与同一中心离子(或原子)通过螯合配位成环而形成的配合物为螯合物。一种Cd2＋配合物的结构如图所示，1 mol该配合物中通过螯合作用形成的配位键有_________mol，该螯合物中N的杂化方式有_________种。
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7 [全国甲卷]2008年北京奥运会的“水立方”，在2022年冬奥会上华丽转身为“冰立方”，实现了奥运场馆的再利用，其美丽的透光气囊材料由乙烯(CH2==CH2)与四氟乙烯(CF2==CF2)的共聚物(ETFE)制成。
(1) 图a、b、c分别表示C、N、O和F的逐级电离能I变化趋势(纵坐标的标度不同)。第一电离能的变化图是____________，判断的根据是____________________________________________________________________________________________________________________________；第三电离能的变化图是_________。
1
图a
图b
图c
图a
同一周期从左往右第一电离能总体呈上升趋势，但由于N元素的2p能级为半充满状态，因此N元素的第一电离能比C、O两种元素的高
图b
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(2) 固态氟化氢中存在(HF)n形式，画出(HF)3的链状结构：_______________。
(3) CF2==CF2和ETFE分子中C的杂化轨道类型分别为________和________；聚四氟乙烯的化学稳定性高于聚乙烯，从化学键的角度解释原因：_________________________________________________________ __________。
1
sp2
sp3
C—F的键能大于聚乙烯中C—H的键能，键能越大，化学性质越稳定
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8 [2023组合]
1
(2) [湖北卷]导致SiCl4比CCl4易水解的因素有________(填字母)。
a. Si—Cl键极性更大　　 b. Si的原子半径更大
c. Si—Cl键键能更大 d. Si有更多的价层轨道
四面体形
abd
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(3) [湖南卷]分子中的C—Ga—C键角大小：Ga(CH3)3_________(填“>”“<”或“＝”)Ga(CH3)3(Et2O)[Et2O(乙醚)]，其原因是____________ ___________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
1
>
Ga(CH3)3中Ga为sp2杂化，为平面结构，C—Ga—C键角为120°，而Ga(CH3)3(Et2O)中Ga为sp3杂化，为四面体结构，C—Ga—C键角小于120°，故夹角较小
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sp2
＞
ClO2分子中Cl—O的键长小于Cl2O中Cl—O的键长，其原因是ClO2分子中既存在σ键，又存在大π键，原子轨道重叠的程度较大，因此其Cl—O的键长较小，而Cl2O只存在普通的σ键
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(2) [2024苏锡常镇一调]在烟气中加入适量氨气，用钒氧化物作催化剂将NH3、NO、O2转化为N2。烟气中含有的As2O3会使钒氧化物催化剂中毒。研究发现砷中毒机理主要是As2O3分子破坏了催化剂的Lewis酸位点，使V==O数量减少(产物中As化合价为＋3、＋5)。请补充完整产物的结构。
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(3) [2024苏州期初]用活化后的V2O5作催化剂，NH3将NO还原为N2的一种反应历程如图所示。V2O5与H2O形成能提供质子的酸性位，NH3以“氢键”形式吸附在酸性位上生成“中间体X”，NO与X反应生成不稳定的“过渡态”物质，随后分解生成N2和H2O。“中间体X”的结构式可
表示为_____________。
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1
(4) [2024常州期末]常温下也可用氧化铝和CCl4反应制备无水三氯化铝，同时生成一种具有平面三角形结构的有机副产物。写出该反应的化学方程式：____________________________________。
(5) [2024宿迁调研]两分子尿素通过羰基氧原子形成分子间氢键，得
到具有八元环的二聚分子。二聚分子的结构式为_______________。
Al2O3＋3CCl4===2AlCl3＋3COCl2
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谢谢观看
Thank you for watching主题10　分子结构与性质
第33讲　共价键与分子的结构
学习目标　
1. 了解化学键的含义及其分类。了解共价键具有饱和性和方向性。
2. 了解共价键的主要类型(σ键、π键；极性键、非极性键；单键、双键、三键等)。
3. 能用键能、键长、键角等数据说明简单分子的结构。
4. 能用价层电子对互斥模型判断简单分子或离子的空间结构。
5. 能用杂化轨道理论解释分子的空间结构。
6. 能根据分子结构判断极性分子、非极性分子。
活动方案
共价键的含义
1. 化学键的概念、分类及其与物质结构的关系。
判断下列说法是否正确，若不正确，请举例说明。
(1) 物质中粒子与粒子间的相互作用都属于化学键。
(2) 原子与原子间的相互作用一定属于共价键。
(3) 化学键可分为离子键、共价键、金属键和氢键。
(4) 离子晶体中一定只含离子键，共价晶体中一定只含共价键。
(5) 某晶体熔融状态下能导电，该晶体中一定含离子键。
(6) 溶于水能电离出离子的物质中一定含有离子键。
(7) 物质中存在阳离子必定存在离子键。
(8) 只有在分子晶体或共价晶体中才存在共价键。
(9) 原子间通过共价键一定形成共价化合物。
(10) 含有离子键的化合物一定是离子化合物。
2. 共价键的含义、形成及分类。
(1) 举例说明共价键具有饱和性和方向性。
(2) 分析下列物质中含有哪些不同类型的共价键，在对应的空格处打“√”(σ键、π键需填写1 mol该物质所含σ键、π键的具体的数目)。
物质 极性键 非极性键 σ键 π键 单键 双键 三键
N2
C2H4
SiO2
BF3
HCN
Si
共价分子的“平面”结构
1. 常见原子的成键特点。
(1) 根据原子最外层满足8电子为稳定结构的原理，分析下列元素的原子在通常情况下，形成共用电子对的数目是多少？
①C　②N　③O　④F　⑤S　⑥Cl
(2) 根据分子的结构式，分析常见分子中原子形成共用电子对的总数是多少？
①CH4　②C2H4　③C2H2
(3) 根据共价化合物中心元素的化合价，分析该中心元素的原子形成共用电子对的数目是多少？
①BCl3　②CO2　③H3PO4
2. 用电子式、结构式等表示粒子的结构。
(1) 写出下列共价分子的结构式，并将结构式转写成电子式。
①C3O2　②CO(NH2)2　③POCl3
(2) 根据相关原子的成键特点，分析并写出下列粒子的结构式，然后将结构式转写成电子式。
①NH　②N2H
共价分子的立体结构
1. 通过分析键参数数据，推断共价分子的立体结构。
已知：BF3分子中F—B—F键角是120°，PF3分子中 F—P—F键角是97.8°，试判断BF3和PF3分子的立体结构。
2. 根据价层电子对互斥模型(VSEPR模型)，推断分子或离子的立体结构。
(1) VSEPR模型中，如何简单推算中心原子价层电子对数？
(2) 通过价层电子对互斥模型(VSEPR模型)，推断分子或离子的立体结构。
CO2 H2S SO2 H3O＋ NH CH
与中心原子直接相连原子数
孤电子对数
中心原子价层电子对数
VSEPR模型名称
分子或离子的空间结构名称
3. 根据杂化轨道理论，推断分子或离子的立体结构。
(1) 以碳原子为例，根据轨道杂化类型，判断碳原子成键的立体形象。
杂化类型 sp sp2 sp3
立体形象
(2) 分析下列粒子中碳原子的杂化类型。
①CH　②金刚石　③石墨　④SCN－　⑤CH2O
(3) 根据下列粒子中心原子的VSEPR模型或碳原子的“立体形象”，说出中心原子的杂化类型。
①H2O　②SO2　③SO3　④CO2　⑤CH
4. 通过分析分子的极性与非极性，推断共价分子的立体结构。
(1) H2S(极性分子)　　　
(2) CS2(非极性分子)
(3) BeCl2(非极性分子)　
(4) PCl3(极性分子)
(5) BCl3(非极性分子)
5. 根据你熟悉的共价分子的结构，预测下列分子的立体结构，说说你预测时，是与哪一种物质类比的？
(1) HCN　　(2) CS2　　(3) HCHO
(4) HC≡C—C≡CH　　(5) SiH3Cl
名卷优选
1 [2023湖北卷]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. CH4和H2O的VSEPR模型均为四面体
B. SO和CO的空间结构均为平面三角形
C. CF4和SF4均为非极性分子
D. XeF2与XeO2的键角相等
2 [2023江苏卷]下列说法正确的是(　　)
A. H、H、H都属于氢元素
B. NH和H2O的中心原子杂化轨道类型均为sp2
C. H2O2分子中的化学键均为极性共价键
D. CaH2晶体中存在Ca与H2之间的强烈相互作用
3 [2023辽宁卷]下列化学用语或表述正确的是(　　)
A. BeCl2的空间结构：V形
B. P4中的共价键类型：非极性键
C. 基态Ni原子价电子排布式：3d10
D. 顺 2 丁烯的结构简式：
4 [2025淮安期初]反应CH3COO[Cu(NH3)2]＋NH3＋CO===CH3COO[Cu(NH3)3CO]可用于除去H2中的CO。下列说法正确的是(　　)
A. NH3的空间结构为平面三角形
B. CH3COOH中既有离子键又有共价键
C. 1 mol [Cu(NH3)3CO]＋中σ键数目为10 mol
D. [Cu(NH3)3]＋中Cu元素的化合价为＋1
5 [组合]
(1) [山东卷]OF2分子的空间结构为________。　
(2) [全国甲卷]CO2分子中存在________个σ键和________个π键。
(3) [广东卷]很多含巯基(—SH)的有机化合物是重金属元素汞的解毒剂。例如，解毒剂化合物Ⅰ可与氧化汞生成化合物Ⅱ。
化合物Ⅲ也是一种汞解毒剂。化合物Ⅳ是一种强酸。下列说法正确的有________(填字母)。
A. 在Ⅰ中S原子采取sp3杂化
B. 在Ⅱ中S元素的电负性最大
C. 在Ⅲ中C—C—C键角是180°
D. 在Ⅲ中存在离子键与共价键
E. 在Ⅳ中硫氧键的键能均相等
(4) [河北卷]已知有关氮、磷的单键和三键的键能(kJ/mol)如表所示。
N—N N≡N P—P P≡P
193 946 197 489
从能量角度看，氮以N2、而白磷以P4(结构式可表示为)形式存在的原因是__________________________________________________________________
______________________________________________________________________。
6 [组合]
(1) [江苏卷]柠檬酸的结构简式为。1 mol柠檬酸分子中碳原子与氧原子形成的σ键的数目为________mol。
(2) [全国Ⅰ卷]磷酸根离子的空间结构为________________，其中P的价层电子对数为______，杂化轨道类型为________。
(3) [全国Ⅲ卷]NH3BH3分子中，N—B化学键称为________键，其电子对由________提供。氨硼烷在催化剂作用下水解释放氢气：3NH3BH3＋6H2O3NH＋B3O＋9H2。B3O的结构为。在该反应中，B原子的杂化轨道类型由________变为________。
(4) [山东卷]含有多个配位原子的配体与同一中心离子(或原子)通过螯合配位成环而形成的配合物为螯合物。一种Cd2+配合物的结构如图所示， 1 mol该配合物中通过螯合作用形成的配位键有________mol，该螯合物中N的杂化方式有________种。
7 [全国甲卷]2008年北京奥运会的“水立方”，在2022年冬奥会上华丽转身为“冰立方”，实现了奥运场馆的再利用，其美丽的透光气囊材料由乙烯(CH2===CH2)与四氟乙烯(CF2===CF2)的共聚物(ETFE)制成。
(1) 图a、b、c分别表示C、N、O和F的逐级电离能I变化趋势(纵坐标的标度不同)。第一电离能的变化图是________，判断的根据是___________________
______________________________________________________________________；第三电离能的变化图是________。
图a　 图b 图c
(2) 固态氟化氢中存在(HF)n形式，画出(HF)3的链状结构：__________________________。
(3) CF2===CF2和ETFE分子中C的杂化轨道类型分别为_______和_______；聚四氟乙烯的化学稳定性高于聚乙烯，从化学键的角度解释原因：______________
______________________________________________________________________。
8 [2023组合]
(1) [北京卷]硫代硫酸根(S2O)可看作是SO中的一个O原子被S原子取代的产物，S2O的空间结构是________________。
(2) [湖北卷]导致SiCl4比CCl4易水解的因素有________(填字母)。
a. Si—Cl键极性更大　　　b. Si的原子半径更大
c. Si—Cl键键能更大 d. Si有更多的价层轨道
(3) [湖南卷]分子中的C—Ga—C键角大小：Ga(CH3)3________(填“>”“<”或“＝”)Ga(CH3)3(Et2O)[Et2O (乙醚)]，其原因是______________________________
____________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(4) [山东卷]ClO2中心原子为Cl，Cl2O中心原子为O，二者均为V形结构，但ClO2中存在大π键()。ClO2中Cl原子的轨道杂化方式为________；O—Cl—O键角________(填“＞”“＜”或“＝”)Cl—O—Cl键角。比较ClO2与Cl2O中Cl—O键的键长并说明原因：_____________________________________________
____________________________________________________________________________________________________________________________________________。
9 (1) [2024泰州调研]V2O具有对称结构，其结构式可表示为______________________。
(2) [2024苏锡常镇一调]在烟气中加入适量氨气，用钒氧化物作催化剂将NH3、NO、O2转化为N2。烟气中含有的As2O3会使钒氧化物催化剂中毒。研究发现砷中毒机理主要是As2O3分子破坏了催化剂的Lewis酸位点，使V===O数量减少(产物中As化合价为＋3、＋5)。请补充完整产物的结构。
(3) [2024苏州期初]用活化后的V2O5作催化剂，NH3将NO还原为N2的一种反应历程如图所示。V2O5与H2O形成能提供质子的酸性位，NH3以“氢键”形式吸附在酸性位上生成“中间体X”，NO与X反应生成不稳定的“过渡态”物质，随后分解生成N2和H2O。“中间体X”的结构式可表示为_____________________。
(4) [2024常州期末]常温下也可用氧化铝和CCl4反应制备无水三氯化铝，同时生成一种具有平面三角形结构的有机副产物。写出该反应的化学方程式：______
______________________________________________________________________。
(5) [2024宿迁调研]两分子尿素通过羰基氧原子形成分子间氢键，得到具有八元环的二聚分子。二聚分子的结构式为____________________。
(6) [2024苏州期初]金属锰分解水原位还原CO2产生甲酸是CO2有机资源转化新途径。锰与水反应生成MnO与活性氢原子，MnO结合活性氢原子形成中间体Q；HCO吸附到具有催化活性中间体Q后被活化产生甲酸的部分机理如图所示。
从电负性角度描述中间体Q与HCO生成HCOO－的过程：________________
____________________________________________________________________________________________________________________________________________。
主题10　分子结构与性质
第33讲　共价键与分子的结构
【活动方案】
活动一：
1 (1) 不正确。分子与分子间的相互作用称为分子间作用力，不是化学键。　(2) 不正确。稀有气体是单原子分子，原子间的相互作用是分子间作用力。　(3) 不正确。氢键不是化学键，是分子间作用力的一种。　(4) 不正确。离子晶体中一定含有离子键，还可能含有共价键(如NaOH、Na2O2)。　(5) 不正确。该晶体中也可能含金属键。　(6) 不正确。某些极性键在水分子作用下也会断裂、电离出离子，如HCl、H2SO4等。
(7) 不正确。金属晶体中含有阳离子，但无阴离子，不存在离子键。　(8) 不正确。在离子晶体中也可能存在共价键。　(9) 不正确。原子间通过共价键也可以构成单质，如N2、金刚石等。　(10) 正确。
2 (1) ①H、N原子以物质的量之比3∶1形成NH3分子；②H2O 分子的空间结构为V形；NH3分子的空间结构为三角锥形。
(2)
物质 极性键 非极性键 σ键 π键 单键 双键 三键
N2 √ 1 mol 2 mol √
C2H4 √ √ 5 mol 1 mol √ √
SiO2 √ 4 mol 0 √
BF3 √ 3 mol 0 √
HCN √ 2 mol 2 mol √ √
Si √ 2 mol 0 √
活动二：
1 (1) ①4　②3　③2　④1　⑤2　⑥1　(2) ①4　②6　③5
(3) ①3　②4　③5
2 (1) ①O===C===C===C===O　
② 　　③　　
(2) ①
②
活动三：
1 BF3分子呈平面三角形结构；PF3分子呈三角锥形结构。
2 (1) 中心原子价层电子对数＝与中心原子直接相连原子数(或者中心原子形成的σ键数)＋孤电子对数
(2)
CO2 H2S SO2 H3O＋ NH CH
与中心原子直接相连原子数 2 2 2 3 4 3
孤电子对数 0 2 1 1 0 0
中心原子价层电子对数 2 4 3 4 4 3
VSEPR模型名称 直线形 四面体形 平面三角形 四面体形 正四面体形 平面三角形
分子或离子的空间结构名称 直线形 V形(角形) V形(角形) 三角锥形 正四面体形 平面三角形
3 (1) 直线形　平面三角形　四面体形　(2) ①sp3　②sp3
③sp2　④sp　⑤sp2　(3) ①sp3　②sp2　③sp2　④sp　⑤sp2
4 (1) V形　(2) 直线形　(3) 直线形　(4) 三角锥形 (5) 平面三角形
5 (1) 直线形　与CH≡CH类比　(2) 直线形　与CO2类比
(3) 平面三角形　与C2H4类比　(4) 直线形　与CH≡CH类比　(5) 四面体形　与CH3Cl类比
【名卷优选】
1 A　甲烷分子的中心原子的价层电子对数为4，水分子的中心原子价层电子对数也为4，所以他们的VSEPR模型都是四面体形，A正确；SO的孤电子对数为1，CO的孤电子对数为0，所以SO的空间结构为三角锥形，CO的空间结构为平面三角形，B错误；CF4为正四面体结构，为非极性分子，SF4中心原子有孤电子对，为极性分子，C错误；XeF2和XeO2分子中，孤电子对数不相等，孤电子对越多，排斥力越大，所以键角不等，D错误。
2 A　H、H、H都属于氢元素，三者互为同位素，统称为氢元素，A正确；NH和H2O的中心原子轨道杂化类型均为sp3，B错误；H2O2分子中的化学键既存在O—H极性共价键，也存在O—O非极性共价键，C错误；CaH2晶体中存在Ca2+与H－之间的离子键，为强烈相互作用，D错误。
过氧化氢分子的极性
H2O2中有H—O极性键，也有O—O非极性键，分子空间结构是二面角形，故正负电荷中心不重合，为极性分子。
3 B　BeCl2的中心原子为Be，根据VSEPR模型可以计算，BeCl2中不含有孤电子对，因此BeCl2为直线形分子，A错误；P4分子中相邻两个P原子之间形成共价键，同种原子之间形成的共价键为非极性共价键，P4分子中的共价键类型为非极性共价键，B正确；Ni原子的原子序数为28，其基态原子的价电子排布为3d84s2，C错误；顺-2-丁烯的结构中两个甲基在双键的同一侧，其结构简式为，D错误。
4 D　NH3中心原子N的价层电子对数＝3＋×(5－3×1)＝4，含1个孤电子对，空间结构为三角锥形，A错误；CH3COOH属于共价化合物，分子中只有共价键，B错误；1 mol [Cu(NH3)3CO]＋中存在4 mol配位键和10 mol 共价键，即σ键总数为14 mol，C错误；化合物中各元素化合价代数和为0，[Cu(NH3)3]＋中Cu元素的化合价为＋1，D正确。
5 (1) V形　(2) 2　2　(3) AD　(4) 键能越大，物质越稳定，N≡N键能较大，而P≡P键能较小，故氮以N2形式存在，而白磷以P4形式存在
6 (1) 7　(2) 正四面体形　4　sp3　(3) 配位　N　sp3　sp2
(4) 6　1
7 (1) 图a　同一周期从左往右第一电离能总体呈上升趋势，但由于N元素的2p能级为半充满状态，因此N元素的第一电离能比C、O两种元素的高　图b　(2)
(3) sp2　sp3　C—F的键能大于聚乙烯中C—H的键能，键能越大，化学性质越稳定
8 (1) 四面体形　(2) abd　(3) >　Ga(CH3)3中Ga为sp2杂化，为平面结构，C—Ga—C键角为120°，而Ga(CH3)3(Et2O)中Ga为sp3杂化，为四面体结构，C—Ga—C键角小于120°，故夹角较小
(4) sp2　＞　ClO2分子中Cl—O的键长小于Cl2O中Cl—O的键长，其原因是ClO2分子中既存在σ键，又存在大π键，原子轨道重叠的程度较大，因此其Cl—O的键长较小，而Cl2O只存在普通的σ键
解析：(1) SO的中心原子S的价层电子对数为4，无孤电子对，空间结构为四面体形，S2O可看作是SO中1个O原子被S原子取代，则S2O的空间结构为四面体形。(2) Si—Cl极性更大，则 Si—Cl更易断裂，因此，SiCl4比CCl4易水解，a有关；Si的原子半径更大，因此，SiCl4中的共用电子对更加偏向于Cl，从而导致Si—Cl极性更大，且Si原子更易受到水电离的OH－的进攻，因此，SiCl4比CCl4易水解，b有关；通常键能越大化学键越稳定且不易断裂，因此，Si—Cl键能更大不能说明Si—Cl更易断裂，故不能说明SiCl4比CCl4易水解，c无关；Si有更多的价层轨道，因此更易与水电离的OH－形成化学键，从而导致SiCl4比CCl4易水解，d有关；综上导致SiCl4比CCl4易水解的因素有abd。(3) 分子中的C—Ga—C键角Ga(CH3)3>Ga(CH3)3(Et2O)，其原因是Ga(CH3)3中Ga为sp2杂化，为平面结构，而Ga(CH3)3(Et2O)中Ga为sp3杂化，为四面体结构，故夹角较小。(4) ClO2中心原子为Cl，Cl2O中心原子为O，二者均为V形结构，但ClO2中存在大π键()。由ClO2中存在可以推断，其中Cl原子只能提供1对电子，有一个O原子提供1个电子，另一个O原子提供1对电子，这5个电子处于互相平行的p轨道中形成大π键，Cl提供孤电子对与其中一个O形成配位键，与另一个O形成的是普通的共价键(σ键，这个O只提供了一个电子参与形成大π键), Cl的价层电子对数为3，则Cl原子的轨道杂化方式为sp2；Cl2O中心原子为O，根据价层电子对的计算公式可知n＝＝4，因此，O的杂化方式为sp3；根据价层电子对互斥理论可知，n＝4时，VSEPR模型为正四面体形，n＝3时，VSEPR模型为平面三角形，sp2杂化的键角一定大于sp3杂化的，因此，虽然ClO2和Cl2O均为V形结构，但O—Cl—O键角大于Cl—O—Cl键角，孤电子对对成键电子对的排斥作用也改变不了这个结论。ClO2分子中Cl—O的键长小于Cl2O中Cl—O的键长，其原因是ClO2分子中既存在σ键，又存在大π键，原子轨道重叠的程度较大，因此其中Cl—O的键长较小，而Cl2O只存在普通的σ键。
9 (1) 或 (双键写成配位键也正确)　
(2) 　(3)
(4) Al2O3＋3CCl4===2AlCl3＋3COCl2
(5) 　(6) 中间体Q中与Mn相连的H带负电，该H与HCO 中带正电的碳原子结合形成C—H，HCO 中C—O断裂生成HCOO－
解析：(2) As2O3中As元素的化合价为＋3，且每个As原子周围有一个孤电子对，As2O3分子破坏了催化剂的Lewis酸位点，且产物中As元素的化合价为＋3、＋5，故推出As2O3中有1个As与2个Lewis酸位点(O原子)结合，化合价变为＋5，故结构见答案。(3) 对比与过渡态知，去掉画圈中的NO以及方框中结构，即步骤中加入的NH3，则中间体X为，NH3被吸附在上，用虚线连接表示氢键。(4) 平面三角形结构的有机副产物为COCl2，其结构式为，故该反应的化学方程式见答案。(6) 由机理流程分析知，沿虚线断开，断开处C带正电，羟基O带负电，反应生成，其中带负电的H来自中间体Q中与Mn相连的H，Mn带正电，其电负性小于H。HCO中离开的羟基与Q中Mn相连生成。

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