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二、 分子的空间结构
导学1　分子结构的测定和多样性　价层电子对互斥模型
分子结构与性质
第二章
知 识 点 一
知识点一　分子结构的测定　多样的分子空间结构
1. 红外光谱
(1)当一束红外线透过分子时，分子会吸收跟它的某些_______
____________________的红外线，再记录到图谱上呈现
__________。
(2)通过和已有谱图库__________，或通过量子化学__________，
可分析出分子中含有何种__________或__________的信息。
化学
键的振动频率相同
吸收峰
比对
计算
化学键
官能团
2. 质谱法——测定分子的相对分子质量
(1)基本原理：在质谱仪中使分子失去电子变成带__________电荷的__________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。
正
分子
(2)示例——甲苯分子的质谱图：
相对分子质量=最大质荷比，甲
苯的相对分子质量为________。
92
3. 多样的分子空间结构
项目 化学式 电子式 结构式 键角 分子的空间结构
三原子分子 CO2
H2O
180°
直线形
105°
V形(或角形)
项目 化学式 电子式 结构式 键角 分子的空间结构
四原子分子 BF3
NH3
CH2O
120°
平面正三角形
107°
三角锥形
120°
平面三角形
项目 化学式 电子式 结构式 键角 分子的空间结构
五原子分子 CH4
CH3Cl —
109°
28'
正四面体形
四面体形
√
×
×
√
例1　如图所示，某分子式为C4H8O2的有机物的红外光谱图，
则该有机物可能为(　　)
A. CH3COOCH2CH3
B. CH3CH2CH2COOH
C. HCOOCH2CH2CH3
D. (CH3)2CHCH2COOH
A
例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__________(填字母)。
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)
V形
直线形
AD
知 识 点 二
知识点二　价层电子对互斥模型
1. 价层电子对互斥模型(VSEPR model)
(1)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价层电子对相互__________的结果。
(2)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_____________和未成键的____________)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。
排斥
σ键电子对
孤电子对
2. 中心原子的价层电子对数的计算
(1)中心原子上的价层电子对数=____________数＋___________
_____________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，就有几个σ键电子对。
例如，H2O分子中， O有__________个σ键电子对，NH3分子中，
N有__________个σ键电子对。
σ键电子对
中心原子上
的孤电子对
2
3
对象 公式
主族元素 a=原子的最外层电子数
阳离子 a=中心原子的价电子数－离子的电荷数
阴离子 a=中心原子的价电子数＋|离子的电荷数|
ⅱ.x表示与中心原子结合的原子数。
ⅲ.b表示与中心原子结合的原子最多能接受的电子数。
3. VSEPR模型的空间结构
4. VSEPR模型的应用——预测分子或离子的空间结构
(1)基本方法：
对于ABn型分子，利用VSEPR模型推测分子或离子空间结构的步骤如下：
(2)示例：
①中心原子不含孤电子对
分子或离子 中心原子上的
价层电子对数 VSEPR模型及名称 分子或离子的空
间结构及名称
CO2
直线形
直线形

平面三角形
平面三角形
2
3
分子或离子 中心原子上的
价层电子对数 VSEPR模型及名称 分子或离子的空
间结构及名称
CH4

正四面体形
正四面体形
4
②中心原子含孤电子对
分子或离子 中心原子上的
价层电子对数 中心原子上的
孤电子对数 VSEPR模
型及名称 分子或离子的空间结构及名称
NH3

四面体形

三角锥形
H2O
四面体形

V形
4
1
4
2
分子或离子 中心原子上的
价层电子对数 中心原子上的
孤电子对数 VSEPR模
型及名称 分子或离子的空间结构及名称
H3O＋

四面体形

三角锥形
SO2

平面三角形
V形
4
1
3
1
[判断正误]
(1)若中心原子不含孤电子对，则分子的VSEPR模型和其空间结构相同。(　　)
(2)SO2与CO2的分子组成相似，推测其分子的空间结构相同。
(　　)
(3)由价层电子对互斥模型推测，SO3分子中S—O 的键角小于180°。(　　)
(4)根据价层电子对互斥模型推测，H3O＋与NH3的空间结构相同。(　　)
√
×
√
√
D
例4　根据价层电子对互斥模型，请写表格。
项目 σ键电子对数 孤电子对数 空间结构
H2S
SCl2
PCl3
SeO2
OF2
2
2
V形
2
2
V形
3
1
三角锥形
2
1
V形
4
0
正四面体形
2
2
V形
随 堂 检 测
1. 如图所示为有机物A的
质谱图，则A的相对分子
质量是(　　)
A. 29
B. 43
C. 57
D. 72
D
2. (2024·瑞安中学高二检测)根据价电子对互斥理论模型判断，
下列分子或离子的VSEPR模型及空间结构，正确的是(　　)
B
选项 分子或离子 VSEPR模型 分子或离子的空间结构
A. H2Se V形 V形
B. 四面体形 三角锥形
C. PCl3 四面体形 平面三角形
D. BBr3 平面三角形 三角锥形
3. (2024·萧山中学高二检测)由徐光宪院士发起的一种科普读
物上生动形象地说到了BF3、NH3、H2S、O3、CH3COOH、
SOCl2等众多“分子共和国”中的明星。下列说法中，正确的
是(　　)
A. 所有分子都只存在σ键，不存在π键
B. SOCl2分子中S原子的价层电子对数为3
C. NH3、BF3的VSEPR模型和分子的空间结构均不同
D. H2S、O3分子的空间结构均为直线形
C
4. (2024·丽水中学高二检测)As2O3(砒霜)是两性氧化物，其分子结构如图所示，溶于盐酸生成AsCl3，AsCl3被LiAlH4还原生
成AlH3。下列说法中，正确的是(　　)
A. As2O3分子中含有σ键和π键
B. LiAlH4为共价化合物
C. AsCl3的空间结构为平面三角形
D. AlH3分子的空间结构为平面三角形
D
三角锥形
PCl3
SiCl4
①＞④＞②＞③

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