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(共42张PPT)
课标要求　 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、晶体X射线衍射等技术进行测定。
考点一　价层电子对互斥模型
1.理论要点
(1)价层电子对在空间上彼此相距最远时，排斥力　 　，体系的能量　 　。
(2)孤电子对的排斥力较大，孤电子对越多，排斥力　 　，键角　 　。
2.中心原子价层电子对数的计算
用价层电子对互斥模型推测分子的空间结构的关键是判断分子的中心原子上的价层电子对数。
其中：a为中心原子的价电子数(对于主族元素等于原子的　 　电子数，阳离子要减去电荷数，阴离子要加上电荷数)；x为与中心原子结合的原子数；b为与中心原子结合的原子最多能　 　的电子数(氢原子为1，其他原子=8－该原子的价电子数，如卤族元素为1，氧和氧族元素中的S、Se均为2等)。
最小
最低
越强
越小
最外层
接受
3.VSEPR模型与分子空间结构的关系
注：由于价层电子对的相互排斥，可得到含有孤电子对的分子的VSEPR模型，然后，略去VSEPR模型中的中心原子上的孤电子对，便可得到分子的空间结构。
(1)当中心原子无孤电子对时，二者的空间结构一致。
(2)当中心原子有孤电子对时，二者的空间结构不一致。
价层电
子对数 σ键电
子对数 孤电子
对数 VSEPR
模型 分子空
间结构 实例
2 2 0
. 　 　 CO2
3 3 0 . 平面三角形 BF3
2 1 　 　 SO2
4 4 0 　 　 正四面体形 CH4
3 1 　 　 NH3
2 2 　 　 H2O
直线形
直线形
平面三角形
V形
四面体形
三角锥形
V形
学以致用
判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)杂化轨道用于形成σ键或用来容纳未参与成键的孤电子对。(　 　)
(2)分子内中心原子若通过sp3杂化轨道成键，则该分子一定为正四面体形结构。(　 　)
(3)NH3分子的空间结构为三角锥形，N原子发生sp2杂化。(　 　)
(4)只要分子的空间结构为平面三角形，中心原子均为sp2杂化。(　 　)
(5)中心原子的杂化轨道类型是sp杂化的，其分子的空间结构不一定为直线形。(　 　)
(6)价层电子对互斥模型中，π键电子对数不计入中心原子的价层电子对数。(　 　)
√
×
×
√
×
√
考向1　基于VSEPR模型推测分子(或离子)的空间结构
B
A
D
利用VSEPR模型的“四步法”推测分子(或离子)的空间结构
考向2　基于VSEPR模型比较键角的大小
C
D
考点二　杂化轨道理论
1.理论要点
(1)当原子成键时，原子的价电子轨道相互混杂，形成与原轨道数　 　且能量　 　的杂化轨道。
(2)杂化轨道数不同，轨道间的夹角不同，形成分子的空间结构不同。
(3)杂化轨道的作用：杂化轨道用来形成　 　键和容纳　 　，没有闲置的杂化轨道。
2.三种重要的杂化类型
相等
相同
σ
孤电子对
3.杂化轨道与分子空间结构的关系
杂化类型 杂化轨道数目 杂化轨道间夹角 分子空间结构 实例
sp 2 　 180° 　 　 　 CO2
sp2 3 120° 　 　 BF3
sp3 4 109°28' 　 　 CH4
4.中心原子杂化类型和分子空间结构的相互判断(浙江高频)
分子(A为
中心原子) 中心原子
孤电子对数 中心原子
杂化方式 分子的
空间结构 实例
AB2 0 　 　 　 　 BeCl2
1 　 　 　 　 SO2
2 　 　 　 　 H2O
AB3 0 　 　 . BF3
1 　 　 　 　 NH3
AB4 0 　 　 . CH4
sp
直线形
sp2
sp3
sp2
sp3
sp3
V形
V形
平面三角形
三角锥形
正四面体形
考向1　判断分子(或离子)中心原子的杂化类型
1.下列分子中的中心原子杂化轨道的类型相同的是(　 　)
A.CO2与SO2
B.CH4与NH3
C.BeCl2与BF3
D.C2H6与C2H2
【解析】 CO2中C为sp杂化，SO2中S为sp2杂化，A错误；BeCl2中Be为sp杂化，BF3中B为sp2杂化，C错误；C2H6中C为sp3杂化，C2H2中C为sp杂化，D错误。
B
sp3
正四面体形
sp3
sp2
3.SiCl4是生产高纯硅的前驱体，其中Si采取的杂
化类型为　 。SiCl4可发生水解反应，机理如下：
含s、p、d轨道的杂化类型有①dsp2，②sp3d，③sp3d2，中间体SiCl4(H2O)中Si采取的杂化类型为　 (填标号)。
【解析】 SiCl4的中心原子Si的价层电子对数为4，则Si采取的杂化类型为sp3。中间体SiCl4(H2O)中Si原子形成5个σ键，则杂化轨道总数为5。杂化轨道用于形成σ键和容纳孤电子对，且杂化过程原子轨道总数不变。dsp2、sp3d、sp3d2杂化后杂化轨道总数分别为4、5、6，故选②。
考向2　基于杂化轨道理论推测中心原子的杂化类型
sp3
②
5
D
基于杂化轨道理论推测中心原子杂化类型的两个依据
(1)依据杂化轨道的作用：杂化轨道用来形成σ键和容纳孤电子对。
(2)依据杂化轨道的总数：原子轨道发生杂化前后，轨道总数保持不变。
进阶高考
1.(2024·湖北卷)基本概念和理论是化学思维的基石。下列叙述不正确的是(　 　)
A.VSEPR理论认为VSEPR模型与分子的空间结构相同
B.元素性质随着原子序数递增而呈周期性变化的规律称为元素周期律
C.泡利原理认为一个原子轨道内最多只能容纳两个自旋相反的电子
D.sp3杂化轨道由1个s轨道和3个p轨道混杂而成
【解析】 VSEPR模型是价层电子对互斥模型，而分子的空间结构指的是成键电子对的空间结构，不包括孤电子对，当中心原子无孤电子对时，VSEPR模型与分子的空间结构相同，当中心原子有孤电子对时，VSEPR模型与分子的空间结构不同，A错误。
A
2.(2024·安徽卷)某催化剂结构简式如图所示。下列说法不正确的是(　 　)
A.该物质中Ni为＋2价
B.基态原子的第一电离能：Cl＞P
C.该物质中C和P均采取sp2杂化
D.基态Ni原子价电子排布式为3d84s2
【解析】 该物质中，C均存在于苯环上，采取sp2杂化，P与苯环形成3个共用电子对，剩余的孤电子对与Ni形成配位键，价层电子对数为4，采取sp3杂化，C错误。
C
正四面体形
sp2
sp3
平面三角形
sp3杂化
课时作业
答案速对
第七章 第24讲 价层电子对互斥模型、杂化轨道
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 B C C D A D B D
题号 9 10 11 12 13 14 15
答案 D B D D A D 见答案
题号 16 17
答案 见答案 见答案
B
2.VSEPR模型和杂化轨道理论常用于预测和解释分子的空间结构。下列说法正确的是
(　 　)
A.凡是AB3型的共价化合物，其中心原子A均采用sp2杂化轨道成键
B.凡是中心原子采取sp3杂化的分子，其空间结构都是正四面体形
C.杂化轨道只用于形成σ键或用于容纳未参与成键的孤电子对
D.凡是分子中形成π键的原子，均采用sp2杂化
【解析】 AB3型的共价化合物，如BF3中B原子采用sp2杂化，NH3中N原子采用sp3杂化，A错误；中心原子采取sp3杂化的分子，其空间结构可能是正四面体形、三角锥形、V形，CCl4、NH3、H2O的中心原子都采取sp3杂化，但其空间结构分别是正四面体形、三角锥形、V形，B错误；分子中形成π键的原子，可能采用sp2杂化，也可能采用sp杂化，如HC≡CH分子中的C原子可形成π键，采用sp杂化，D错误。
C
C
4.磷的两种含氧酸的结构信息如图所示，下列说法正确的是(　 　)

A.二者σ键数目均为6
B.磷原子均为sp2杂化
C.二者中心P原子的价层电子数不同
D.分子间均存在氢键
【解析】 由题图可知，磷酸分子中的σ键数目为7，A错误；H3PO3和H3PO4中磷原子的价层电子对数都为4，磷原子的杂化方式都为sp3杂化，B、C错误；H3PO3和H3PO4分子中都存在羟基，都能形成分子间氢键，D正确。
D

A
D
B
选项 粒子 空间结构 解释
A. 直线形 N原子采取sp杂化
B. 二氧化硫 V形 S原子采取sp3杂化
C. 三角锥形 C原子采取sp3杂化
D. 乙炔(C2H2) 直线形 C原子采取sp杂化且C原子的价电子均参与成键
D
9.可通过“一锅煮”法制备杯芳烃Q(Bn代表苯甲基)。下列说法正确的是(　 　)
A.杯芳烃Q分子中所有碳原子一定处于同一平面 B.杯芳烃Q分子内不存在氢键
C.杯芳烃Q分子中碳原子均采取sp2杂化 D.HCHO分子的空间结构为平面三角形
【解析】 杯芳烃Q分子苯环上碳原子采取sp2杂化，两个苯环之间的碳原子采取sp3杂化，因此杯芳烃Q分子中所有碳原子不一定处于同一平面，A错误；杯芳烃Q分子内含有多个相邻的羟基，可以形成分子内氢键，B错误；杯芳烃Q分子苯环上碳原子采取sp2杂化，两个苯环之间的碳原子采取sp3杂化，C错误；HCHO分子的中心原子是C，其采取sp2杂化，分子的空间结构为平面三角形，D正确。
D
B
11.我国科研团队利用二维氮化硼陶瓷片在特定方
向上具有超高热导的性质造出一款新型热界面材
料。以天然硼砂为原料，可制备得到BF3和BN，
如图所示。下列叙述不正确的是(　 　)
A.硼酸分子间存在氢键
B.NH3与BF3都具有极性键，但前者为极性分子，后者为非极性分子
C.平面二维氮化硼(BN)中，B、N都为sp2杂化
D.NH3分子与NF3分子的键角，后者大于前者
【解析】 硼酸分子之间能自发形成分子间氢键，也能形成类似分子内氢键的结构，A正确；NH3是由极性键构成的极性分子，空间结构为三角锥形，中心原子N上有一个孤电子对，正、负电中心不重合，BF3是由极性键构成的非极性分子，空间结构为平面三角形，其中心原子B上没有孤电子对，电荷分布均匀，B正确；平面二维氮化硼(BN)与石墨结构相似，其中B、N均采取sp2杂化，C正确；NH3的空间结构是三角锥形，NF3的空间结构也是三角锥形，但电负性：F＞H，成键电子对更靠近于F，故NH3的键角大于NF3的键角，D错误。
D
D
13.(2025·绍兴春晖中学统考)很多含巯基(—SH)的有机化合物是重金属元素汞的解毒剂，如化合物Ⅰ、Ⅱ(结构如图)。下列说法正确的是(　 　)
　　　
Ⅰ Ⅱ
A.在两种化合物中S原子均采取sp3杂化
B.在两种化合物中C—C—C键角均是180°
C.在两种化合物中C原子的杂化类型不完全相同
D.化合物Ⅱ的水溶性不如化合物Ⅰ
【解析】 两种化合物中—SH中的S原子的σ键数均为2，孤电子对数为2，化合物Ⅱ中
—SO3Na中S的价层电子对数为4，故S原子均采取sp3杂化，A正确；在两种化合物中，中心碳原子均为sp3杂化碳原子，C－C－C键角均约为109°28'，B错误；两种化合物中C原子均形成单键，故均采取sp3杂化，C错误；化合物Ⅱ为离子化合物，其水溶性大于化合物Ⅰ，D错误。
A
D
4s
O＜N＜F
NH3　＞　PH3
平面三角形
sp3
sp3
sp3
不能
sp3
N＞O＞C
sp2
直线形
sp
sp3
三角锥形
PCl3
(4)B(OCH3)3中B采用的杂化类型是　 　。写出两个与B(OCH3)3具有相同空间结构的分子或离子：　 　。
(5)SiCl4与N－甲基咪唑( )反应可以得到M2＋，其结构如图所示：
－甲基咪唑分子中碳原子的杂化轨道类型为　 　，H、C、N的电负性由大到小的顺序为　 　，1个M2＋中含有　 　个σ键。
sp2
sp2、sp3
N＞C＞H
54
17.部分中学化学常见元素原子的结构及性质如表所示：
(1)A元素在周期表中的位置为　 　，E原子的价层电子排布式为 　 。 (2)元素C、D、E的第一电离能由大到小的排列顺序：　 　(用元素符号表示，下同)，元素C、D、E、F的电负性由大到小的排列顺序：　 　。
(3)在B原子中，电子占据的最高能层符号为　 　，有　 　种运动状态不同的电子。
(4)C与E可以形成原子个数比分别为1∶2和1∶3的两种阴离子X和Y，X离子的VSEPR模型名称为　 　，Y离子的空间结构为　 　。
(5)根据对角线规则，书写Li在氧气中燃烧的化学方程式：　 　。
元素 结构及性质
A A是一种常见的金属元素，它的一种氧化物是具有磁性的黑色晶体
B B是一种常见的金属元素，原子核外有三个电子层且最外层电子数为偶数
C C的气态氢化物易液化，常用作制冷剂
D D的单质为灰黑色具有金属光泽的固体，是太阳能电池板的常用材料
E E的原子最外层电子数是内层电子总数的3倍
F F在周期表中排在第ⅠA族，也有人提出可以排在第ⅦA族
第四周期Ⅷ族
2s22p4
N＞O＞Si
O＞N＞H＞Si
M
12
平面三角形
平面三角形

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