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第3讲　化学键　分子空间结构
1．掌握化学键的定义及离子键、共价键的形成。会书写电子式及用电子式表示物质的形成过程。
2．了解共价键的类型及键参数。掌握键角大小比较及原因解释并能作出规范描述。
3．掌握价层电子对互斥模型和杂化轨道理论的内容，并能用其推测简单分子或离子的空间结构。
考点1　化学键与化合物类型　电子式
1．化学键
[关系图谱]化学键与物质类别的关系
(1)定义及分类
(2)化学反应的本质：化学反应的过程，本质上就是旧化学键____________和新化学键____________的过程。
2．离子键和共价键的比较
项目 离子键 共价键
非极性键 极性键
概念 带________离子之间的相互作用 原子间通过________所形成的相互作用
成键粒子 ________ ________
成键实质 阴、阳离子的静电作用 共用电子对与成键原子间的静电作用
形成条件 活泼______与活泼______经电子得失形成离子键 ________元素原子之间成键 ________元素原子之间成键
3．离子化合物和共价化合物
项目 离子化合物 共价化合物
定义 由________构成的化合物 以________形成分子的化合物
构成粒子 ________ ________
化学键类型 一定含有_________， 可能含有_________ 只含有________
4．电子式
(1)书写方法
(2)用电子式表示化合物的形成过程
①离子化合物，NaCl：__________________________________________________
_____________________________________________________________________。
②共价化合物，HCl：___________________________________________________
_____________________________________________________________________。
[备考提醒]
(1)物质中不一定含有化学键，如稀有气体分子中不含化学键。
(2)存在共价键的物质不一定是共价化合物，如非金属单质N2、P4、O2，离子化合物 CaC2等。
(3)全部由非金属元素组成的化合物可能是离子化合物，如NH4Cl、NH4NO3等铵盐。由金属元素和非金属元素形成的化合物也可能是共价化合物，如AlCl3。
化学键与化合物类型的判断
1．(鲁科必修第二册习题改编)熔融状态下能导电且含有极性共价键的化合物是(　　)
A．AlCl3 B．Na2O2
C．NaOH D．H2SO4
2．(人教选择性必修2习题改编)制备肼(N2H4)可利用反应：NaClO＋2NH3===N2H4＋NaCl＋H2O。下列说法正确的是(　　)
A．基态O原子的轨道表示式：
B．N2H4分子中含有极性键和非极性键
C．NH3与H2O均为共价化合物，H2O为非极性分子
D．NaClO中仅含有离子键
[思维模型]判断离子化合物和共价化合物的方法
电子式及其规范书写
3．(人教必修第一册习题改编)下列有关电子式表示正确的是(　　)
①次氯酸的电子式：
②甲醛的电子式：
③HCl的电子式：
④由Na和Cl形成离子键的过程：
A．①③ B．①④
C．②③ D．②④
4．(人教必修第一册习题改编)下列用电子式表示离子化合物形成过程正确的是(　　)
A．2Na×＋O2-―→
B．2Na＋F2―→
D．
[误区警示]书写电子式的四个误区
考点2　共价键及其参数
1．共价键
(1)本质及特征
(2)分类
分类依据 类型
形成共价键的原子轨道重叠方式 σ键 电子云“________”重叠
π键 电子云“________”重叠
形成共价键的电子对是否偏移 极性键 共用电子对________偏移
非极性键 共用电子对________偏移
原子间共用电子对的数目 单键 原子间有________共用电子对
双键 原子间有________共用电子对
三键 原子间有________共用电子对
[图解教材]人教选择性必修2
σ键和π键的形成过程及类型
σ键 π键
s-s σ键：s轨道与s轨道重叠 s-p σ键：s轨道与p轨道重叠 p-p σ键：p轨道与p轨道重叠 杂化轨道形成的σ键：如 s-sp3 σ键：s轨道与sp3杂化轨道重叠； sp2-sp3 σ键：sp2轨道与sp3杂化轨道重叠 一般都是p轨道“肩并肩”形成π键
2．键参数
(1)概念
(2)对分子结构和性质的影响
[备考提醒]
(1)原子形成共价键时，优先形成σ键，σ键可以单独形成，π键不能单独形成。
(2)共价键的成键原子半径越小，键长越短，其形成的共价键越牢固。
(3)σ键形成过程中电子云重叠程度比π键大，更稳定，故含有π键的分子发生化学反应时先断裂π键。但也有例外，如N2中的π键。
(4)σ键可以旋转，π键不可以旋转。
共价键及其分类
1．(鲁科选择性必修2习题改编)我国科学家研制出一种催化剂，能在室温下高效催化空气中甲醛的氧化，其反应为HCHO＋O2CO2＋H2O。下列有关说法正确的是(　　)
A．CO2只含有非极性共价键
B．0.5 mol HCHO含有1 mol σ键
C．HCHO、CO2分子中只含有σ键
D．乙烯分子中含有5个σ键和1个π键
2．(人教选择性必修2习题改编)用NaCN溶液浸取矿粉中金的反应为4Au＋2H2O＋8NaCN＋O2===4Na[Au(CN)2]＋4NaOH。下列说法正确的是(　　)
A．H2O的空间结构为直线形
B．NaCN中含有离子键、σ键和π键
C．1 mol [Au(CN)2]－中含有2 mol σ键
D．NaOH的电子式为
[答题模板]
快速有效地判断键的种类及数目的方法
根据物质的结构式，判断成键方式时，需掌握：共价单键全为σ键，共价双键中有一个σ键和一个π键，共价三键中有一个σ键和两个π键。
键参数对分子的结构和性质的影响
3．(人教选择性必修2习题改编)关于键长、键能和键角，下列说法错误的是(　　)
A．键角是描述分子空间结构的重要参数
B．键长的大小与成键原子的半径和成键数目有关
C．C===C键能等于C—C键能的2倍
D．因为O—H的键能小于H—F的键能，所以O2、F2与H2反应的能力逐渐增强
4．(人教必修第二册习题改编)工业上制备粗硅的反应为2C＋SiO2Si＋2CO↑，若C过量，还会生成SiC。下列叙述错误的是(　　)
A．1个CO分子内只含有1个σ键和2个π键
B．键能：C—H>Si—H，因此甲硅烷没有甲烷稳定
C．键长：C—SiSi
D．键长：C—C[误区警示]
(1)共价键的强弱只影响共价晶体的物理性质，对于分子晶体的物理性质无影响。
(2)键能：碳碳单键＜碳碳双键＜碳碳三键，但碳碳双键、碳碳三键的键能并不是碳碳单键的2倍和3倍。
(3)形成共价键的原子的电负性差值越大，键的极性越大，但不一定易断裂，如H—F。化学键断裂的难易程度由化学键的键能决定。
考点3　价层电子对互斥模型　杂化轨道理论
一、价层电子对互斥模型
1．理论要点
(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的“价层电子对”________的结果。
(2)VSEPR的“价层电子对”是指分子中的中心原子与结合原子间的σ键电子对和中心原子上的________。　　　
多重键只计其中的σ键电子对，不计π键电子对
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中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最外层电子数，阳离子要减去离子的电荷数，阴离子要加上离子的电荷数)；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接受的电子数(氢为1，其他原子为“8减去该原子的价电子数”，如卤族元素为1，氧族元素为2等)。
[备考提醒]
价层电子对互斥模型说明的是价层电子对的空间结构，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。
(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。
二、杂化轨道理论
1．理论要点
(1)当原子成键时，原子中能量________的价电子轨道发生混杂，混杂时保持轨道总数________，得到与原轨道数目__________、方向________的一组新的能量________的杂化轨道。
(2)杂化轨道数不同，轨道间的__________不同，形成分子的空间结构也不同。
2．三种类型
[图解教材]人教选择性必修2
sp3杂化轨道
参与杂化的轨道数与得到的杂化轨道数相等 得到的杂化轨道完全相同
sp杂化和sp2杂化后未参与杂化的p轨道参与形成π键
3．VSEPR模型、杂化轨道类型及微粒空间结构的关系
完成下列表格
实例 价层电 子对数 σ键 电子 对数 孤电子 对数 中心原子杂化轨道类型 VSEPR 模型 分子(离子) 空间结构
BeCl2、 CS2 ____ ____ ____ ____ ______ ______
BF3、 SO3、 ____ ____ ____ ____ ______ ______ ________
O3、 SO2 ____ ____ ____ ________
SnCl4、 、 ____ ____ ____ ____ ____ ____ ________
PH3、 ____ ____ ____ ________
H2S、 ____ ____ ____ ________
[备考提醒]
(1)杂化轨道用来形成σ键和容纳孤电子对，所以有公式：杂化轨道数＝中心原子的孤电子对数＋中心原子的σ键电子对数＝中心原子的价层电子对数。
(2)未参与杂化的p轨道参与形成π键。
根据VSEPR模型推测分子(或离子)的空间结构
1．(鲁科选择性必修2习题改编)用价层电子对互斥模型判断下列微粒中心原子的价层电子对数和空间结构。
微粒 SO2 BF3
价层电子对数
空间结构
2．(人教选择性必修2习题改编)臭氧可以有效地去除废水中的CN－(氰化物)，将其转化为无毒或低毒的物质，从而大幅度降低废水的毒性，发生的总反应为＋N2＋5O2。下列有关化学用语或表述正确的是(　　)
A．上述反应中涉及3种非极性分子
B．CN－中σ键与π键的个数比为1∶1
C．水分子的空间结构为直线形
的中心原子为sp2杂化
[答题模板]
“四步法”推测分子(或离子)的空间结构
根据VSEPR模型比较键角的大小
3．(鲁科选择性必修2习题改编)下列分子或离子中键角由大到小排列的顺序是(　　)
①BCl3　②NH3　③H2O　④　⑤HgCl2
A．⑤④①②③ B．⑤①④②③
C．④①②⑤③ D．③②④①⑤
4．(人教选择性必修2习题改编)氯元素有多种化合价，可形成Cl2O、Cl－、ClO－、、、等微粒。下列说法错误的是(　　)
A．键角：
B．Cl2O的空间结构为V形
、、中Cl的杂化方式相同
D．基态Cl原子核外电子的空间运动状态有9种
[思维模型]比较键角大小的三种思维模型
(1)杂化轨道类型不同：sp＞sp2＞sp3。
(2)
(3)在同一分子中，π键电子斥力大，键角大。
判断与推测原子的杂化轨道类型
5．(人教选择性必修2习题改编)甲醛分子的结构式为CHHO。下列描述不正确的是(　　)
A．甲醛分子中有3个σ键
B．甲醛分子中的C原子为sp2杂化
C．甲醛分子中的O原子为sp杂化
D．甲醛分子为平面三角形结构，有一个π键垂直于三角形平面
6．(鲁科选择性必修2习题改编)白磷(P4)是磷的单质之一，与卤素单质反应生成卤化磷。卤化磷通常有三卤化磷和五卤化磷(PCl5分子结构如图所示，其中Cl原子有两种不同位置)。回答下列问题：
(1)基态P原子的价层电子排布为______________。P、S、Cl的第一电离能由小到大顺序为________。
(2)PCl5水解产生一种无色油状中间产物POCl3，该分子的空间结构为________。
(3)PCl5中P的杂化轨道类型为________(填字母)。
A．sp3 B．sp3d
C．d2sp3 D．dsp2
[思维模型]判断分子中原子的杂化轨道类型的两种方法
1．判断正误：正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)(2024·湖北卷)sp3杂化轨道由1个s轨道和3个p轨道混杂而成。 (　　)
(2)(2024·湖北卷)VSEPR理论认为VSEPR模型与分子的空间结构相同。 (　　)
(3)(2024·黑吉辽卷)F2的共价键类型：p-p σ键。 (　　)
(4)(2024·河北卷改编)CO2、CH2O、CCl4键角依次减小是由于孤电子对与成键电子对的斥力大于成键电子对之间的斥力。 (　　)
(5)(2024·湖南卷)Cl2分子中σ键的形成：
。 (　　)
(6)(2025·北京卷)BF3的VSEPR模型：。 (　　)
(7)(2024·山东卷)p-p π键形成的轨道重叠示意图：。 (　　)
(8)(2025·河南卷)用电子式表示CsCl的形成过程：。 (　　)
(9)(2025·河北卷)的价层电子对互斥模型：。 (　　)
(10)(2024·黑吉辽卷)PCl3的空间结构：平面三角形。 (　　)
2．化学用语可以表达化学过程，下列化学用语表达错误的是(　　)
A．(2024·湖北卷)用电子式表示Cl2的形成：
B．(2024·湖南卷)NaCl溶液中的水合离子：
C．(2024·湖北卷)用电子云轮廓图示意p-p π键的形成：
D．(2024·湖南卷)NaOH的电子式：
3．(2025·山东卷)用硫酸和NaN3可制备一元弱酸HN3。下列说法错误的是(　　)
A．NaN3的水溶液显碱性
的空间构型为V形
C．NaN3为含有共价键的离子化合物
的中心N原子所有价电子均参与成键
4．(2025·黑吉辽蒙卷)Cl2O可用于水的杀菌消毒，遇水发生反应：Cl2O＋H2O===2HClO。下列说法正确的是(　　)
A．反应中各分子的σ键均为p-p σ键
B．反应中各分子的VSEPR模型均为四面体形
C．Cl—O键长小于H—O键长
D．HClO分子中Cl的价电子层有2个孤电子对
5．(1)(2024·新课标卷)Ni(CO)4(四羰合镍，沸点43 ℃)结构如图所示，其中含有σ键的数目为________，Ni(CO)4晶体的类型为________。
(2)(2024·全国甲卷)①CaC2俗称电石，该化合物中不存在的化学键类型为________(填标号)。
a．离子键 B．极性共价键
c．非极性共价键 D．配位键
②一种光刻胶薄膜成分为聚甲基硅烷，其中电负性最大的元素是___________________________________________________________________，
硅原子的杂化轨道类型为________。
(3)(2024·北京卷)SnCl2和SnCl4是锡的常见氯化物，SnCl2可被氧化得到SnCl4。
①SnCl2分子的VSEPR模型名称是____________________。
②SnCl4的Sn—Cl键是由锡的________轨道与氯的3p轨道重叠形成σ键。
(4)(2024·山东卷)
(见右图)是MnOx晶型转变的诱导剂。的空间构型为________；[BMIM]＋中咪唑环存在大π键，则N原子采取的轨道杂化方式为________。
1 / 15第3讲　化学键　分子空间结构
1．掌握化学键的定义及离子键、共价键的形成。会书写电子式及用电子式表示物质的形成过程。
2．了解共价键的类型及键参数。掌握键角大小比较及原因解释并能作出规范描述。
3．掌握价层电子对互斥模型和杂化轨道理论的内容，并能用其推测简单分子或离子的空间结构。
考点1　化学键与化合物类型　电子式
1．化学键
[关系图谱]化学键与物质类别的关系
(1)定义及分类
(2)化学反应的本质：化学反应的过程，本质上就是旧化学键断裂和新化学键形成的过程。
2．离子键和共价键的比较
项目 离子键 共价键
非极性键 极性键
概念 带相反电荷离子之间的相互作用 原子间通过共用电子对所形成的相互作用
成键粒子 阴、阳离子 原子
成键实质 阴、阳离子的静电作用 共用电子对与成键原子间的静电作用
形成条件 活泼金属与活泼非金属经电子得失形成离子键 同种元素原子之间成键 不同种元素原子之间成键
3．离子化合物和共价化合物
项目 离子化合物 共价化合物
定义 由离子键构成的化合物 以共用电子对形成分子的化合物
构成 粒子 阴、阳离子 原子
化学键 类型 一定含有离子键，可能含有共价键 只含有共价键
4．电子式
(1)书写方法
(2)用电子式表示化合物的形成过程
①离子化合物，NaCl：。
②共价化合物，HCl：。
[备考提醒]
(1)物质中不一定含有化学键，如稀有气体分子中不含化学键。
(2)存在共价键的物质不一定是共价化合物，如非金属单质N2、P4、O2，离子化合物 CaC2等。
(3)全部由非金属元素组成的化合物可能是离子化合物，如NH4Cl、NH4NO3等铵盐。由金属元素和非金属元素形成的化合物也可能是共价化合物，如AlCl3。
　化学键与化合物类型的判断
1．(鲁科必修第二册习题改编)熔融状态下能导电且含有极性共价键的化合物是(　　)
A．AlCl3 B．Na2O2
C．NaOH D．H2SO4
C　[熔融状态下能导电的化合物属于离子化合物。AlCl3熔融状态下不能导电，A不符合题意；Na2O2熔融状态下能导电，但中只含非极性共价键，B不符合题意；NaOH熔融状态下能导电，且OH－中含极性共价键，C符合题意；H2SO4属于共价化合物，熔融状态下不能导电，D不符合题意。]
2．(人教选择性必修2习题改编)制备肼(N2H4)可利用反应：NaClO＋2NH3===N2H4＋NaCl＋H2O。下列说法正确的是(　　)
A．基态O原子的轨道表示式：
B．N2H4分子中含有极性键和非极性键
C．NH3与H2O均为共价化合物，H2O为非极性分子
D．NaClO中仅含有离子键
B　[O是第8号元素，题中图示违背洪特规则，基态O原子的轨道表示式为
A错误；N2H4分子中含有氮氢极性键和氮氮非极性键，B正确；NH3与H2O均为非金属元素形成的共价化合物，NH3、H2O的中心原子上的价层电子对数都为4，分别含1个和2个孤电子对，正电中心和负电中心不重合，均为极性分子，C错误；NaClO中次氯酸根离子含有极性键，则NaClO含有离子键和极性键，D错误。]
[思维模型]判断离子化合物和共价化合物的方法
　电子式及其规范书写
3．(人教必修第一册习题改编)下列有关电子式表示正确的是(　　)
①次氯酸的电子式：
②甲醛的电子式：
③HCl的电子式：
④由Na和Cl形成离子键的过程：
A．①③ B．①④
C．②③ D．②④
D　[HClO的电子式应为①错误；HCl的电子式应为③错误。]
4．(人教必修第一册习题改编)下列用电子式表示离子化合物形成过程正确的是(　　
A．2Na×＋O2-―→
B．2Na＋F2―→
D．
D　[钠原子和氧原子都应写成电子式的形式，不能写成氧离子，且少了箭头，两个钠原子不能合在一起，A不正确；用电子式表示化合物的形成过程时，反应物应用原子的电子式表示，不能写成Na、F2，B不正确；F原子的最外层电子数只有7个，不是8个，离子化合物中两个氟离子不能合在一起写，C不正确；电子式表示CaS的形成过程时，反应物用×Ca×、表示，中间用→，生成物用表示，D正确。]
[误区警示]书写电子式的四个误区
考点2　共价键及其参数
1．共价键
(1)本质及特征
(2)分类
分类依据 类型
形成共价键的原子轨道重叠方式 σ键 电子云“头碰头”重叠
π键 电子云“肩并肩”重叠
形成共价键的电子对是否偏移 极性键 共用电子对发生偏移
非极性键 共用电子对不发生偏移
原子间共用电子对的数目 单键 原子间有一个共用电子对
双键 原子间有两个共用电子对
三键 原子间有三个共用电子对
[图解教材]人教选择性必修2
σ键和π键的形成过程及类型
σ键 π键
s-s σ键：s轨道与s轨道重叠 s-p σ键：s轨道与p轨道重叠 p-p σ键：p轨道与p轨道重叠 杂化轨道形成的σ键：如 s-sp3 σ键：s轨道与sp3杂化轨道重叠； sp2-sp3 σ键：sp2轨道与sp3杂化轨道重叠 一般都是p轨道“肩并肩”形成π键
2．键参数
(1)概念
(2)对分子结构和性质的影响
[备考提醒]
(1)原子形成共价键时，优先形成σ键，σ键可以单独形成，π键不能单独形成。
(2)共价键的成键原子半径越小，键长越短，其形成的共价键越牢固。
(3)σ键形成过程中电子云重叠程度比π键大，更稳定，故含有π键的分子发生化学反应时先断裂π键。但也有例外，如N2中的π键。
(4)σ键可以旋转，π键不可以旋转。
　共价键及其分类
1．(鲁科选择性必修2习题改编)我国科学家研制出一种催化剂，能在室温下高效催化空气中甲醛的氧化，其反应为HCHO＋O2CO2＋H2O。下列有关说法正确的是(　　)
A．CO2只含有非极性共价键
B．0.5 mol HCHO含有1 mol σ键
C．HCHO、CO2分子中只含有σ键
D．乙烯分子中含有5个σ键和1个π键
D　[CO2中只含有碳氧极性键，A错误；根据结构式可知，0.5 mol HCHO含有1.5 mol σ键，B错误；HCHO、CO2分子中既含有σ键，又含有π键，C错误；乙烯分子中含有的4个C—H为σ键，含有的1个碳碳双键中包括1个σ键和1个π键，D正确。]
2．(人教选择性必修2习题改编)用NaCN溶液浸取矿粉中金的反应为4Au＋2H2O＋8NaCN＋O2===4Na[Au(CN)2]＋4NaOH。下列说法正确的是(　　)
A．H2O的空间结构为直线形
B．NaCN中含有离子键、σ键和π键
C．1 mol [Au(CN)2]－中含有2 mol σ键
D．NaOH的电子式为
B　[H2O的空间结构为V形，A错误；NaCN中Na＋与CN－间形成离子键，CN－中C和N之间形成1个σ键和2个π键，B正确；[Au(CN)2]－中CN－内含有1个σ键，Au与CN－间形成的配位键也是σ键，故1 mol [Au(CN)2]－中含有4 mol σ键，C错误；NaOH的电子式为D错误。]
[答题模板]
快速有效地判断键的种类及数目的方法
根据物质的结构式，判断成键方式时，需掌握：共价单键全为σ键，共价双键中有一个σ键和一个π键，共价三键中有一个σ键和两个π键。
　键参数对分子的结构和性质的影响
3．(人教选择性必修2习题改编)关于键长、键能和键角，下列说法错误的是(　　)
A．键角是描述分子空间结构的重要参数
B．键长的大小与成键原子的半径和成键数目有关
C．C==C键能等于C—C键能的2倍
D．因为O—H的键能小于H—F的键能，所以O2、F2与H2反应的能力逐渐增强
C　[C==C由一个σ键和一个π键构成，C—C为σ键，故C==C键能不等于C—C键能的2倍，C项错误。]
4．(人教必修第二册习题改编)工业上制备粗硅的反应为2C＋SiO2Si＋2CO↑，若C过量，还会生成SiC。下列叙述错误的是(　　)
A．1个CO分子内只含有1个σ键和2个π键
B．键能：C—H>Si—H，因此甲硅烷没有甲烷稳定
C．键长：C—SiSi
D．键长：C—CD　[CO的结构式为C≡O，则1个CO分子内只含有1个σ键和2个π键，A正确；原子半径：CSi—H，共价键的牢固程度：C—H>Si—H，因此甲硅烷没有甲烷稳定，B正确；碳化硅和单晶硅均属于共价晶体，原子半径：CSi—Si，因此熔点：SiC>Si，C正确；键长：C—CSi—Si，说明C原子在形成化学键时，其电子更不容易失去，因此C的还原性小于Si的还原性，D错误。]
[误区警示]
(1)共价键的强弱只影响共价晶体的物理性质，对于分子晶体的物理性质无影响。
(2)键能：碳碳单键＜碳碳双键＜碳碳三键，但碳碳双键、碳碳三键的键能并不是碳碳单键的2倍和3倍。
(3)形成共价键的原子的电负性差值越大，键的极性越大，但不一定易断裂，如H—F。化学键断裂的难易程度由化学键的键能决定。
考点3　价层电子对互斥模型　杂化轨道理论
一、价层电子对互斥模型
1．理论要点
(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的“价层电子对”相互排斥的结果。
(2)VSEPR的“价层电子对”是指分子中的中心原子与结合原子间的σ键电子对和中心原子上的孤电子对。
　　　　　
多重键只计其中的σ键电子对，不计π键电子对
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中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最外层电子数，阳离子要减去离子的电荷数，阴离子要加上离子的电荷数)；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接受的电子数(氢为1，其他原子为“8减去该原子的价电子数”，如卤族元素为1，氧族元素为2等)。
[备考提醒]
价层电子对互斥模型说明的是价层电子对的空间结构，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。
(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。
二、杂化轨道理论
1．理论要点
(1)当原子成键时，原子中能量相近的价电子轨道发生混杂，混杂时保持轨道总数不变，得到与原轨道数目相等、方向不同的一组新的能量相同的杂化轨道。
(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也不同。
2．三种类型
[图解教材]人教选择性必修2
sp3杂化轨道
参与杂化的轨道数与得到的杂化轨道数相等 得到的杂化轨道完全相同
sp杂化和sp2杂化后未参与杂化的p轨道参与形成π键
3．VSEPR模型、杂化轨道类型及微粒空间结构的关系
完成下列表格
实例 价层电 子对数 σ键 电子 对数 孤电子 对数 中心原 子杂化 轨道类 型 VSEPR 模型 分子(离子) 空间结构
BeCl2、CS2 2 2 0 sp 直线形 直线形
BF3、SO3、 3 3 0 sp2 平面 三角形 平面三角形
O3、SO2 2 1 sp2 V形
SnCl4、、 4 4 0 sp3 四面 体形 四面体形
PH3、 3 1 sp3 三角锥形
H2S、 2 2 sp3 V形
[备考提醒]
(1)杂化轨道用来形成σ键和容纳孤电子对，所以有公式：杂化轨道数＝中心原子的孤电子对数＋中心原子的σ键电子对数＝中心原子的价层电子对数。
(2)未参与杂化的p轨道参与形成π键。
　根据VSEPR模型推测分子(或离子)的空间结构
1．(鲁科选择性必修2习题改编)用价层电子对互斥模型判断下列微粒中心原子的价层电子对数和空间结构。
微粒 SO2 BF3
价层电子对数
空间结构
[解析]　AsH3的中心原子的价层电子对数＝3＋×(5－3×1)＝4；H3O＋的中心原子的价层电子对数＝3＋×(6－1－3×1)＝4；H2Se的中心原子的价层电子对数＝2＋×(6－2×1)＝4；的中心原子的价层电子对数＝3＋×(4＋2－3×2)＝3；SO2的中心原子的价层电子对数＝2＋×(6－2×2)＝3；BF3的中心原子的价层电子对数＝3＋×(3－3×1)＝3。
[答案]　4　4　4　3　3　3　三角锥形　三角锥形　V形(或角形)　平面三角形　V形(或角形)　平面三角形
2．(人教选择性必修2习题改编)臭氧可以有效地去除废水中的CN－(氰化物)，将其转化为无毒或低毒的物质，从而大幅度降低废水的毒性，发生的总反应为＋N2＋5O2。下列有关化学用语或表述正确的是(　　)
A．上述反应中涉及3种非极性分子
B．CN－中σ键与π键的个数比为1∶1
C．水分子的空间结构为直线形
的中心原子为sp2杂化
D　[题述反应中共有4种分子，非极性分子有2种，分别是O2、N2，O3和H2O为极性分子，A错误；CN－含碳氮三键，三键包括1个σ键和2个π键，故σ键与π键的个数比为1∶2，B错误；水分子的空间结构为V形，C错误；中C原子价层电子对数为3，为sp2杂化，D正确。]
[答题模板]
“四步法”推测分子(或离子)的空间结构
　根据VSEPR模型比较键角的大小
3．(鲁科选择性必修2习题改编)下列分子或离子中键角由大到小排列的顺序是(　　)
①BCl3　②NH3　③H2O　④　⑤HgCl2
A．⑤④①②③ B．⑤①④②③
C．④①②⑤③ D．③②④①⑤
B　[①BCl3中B的价层电子对数为3＋＝3，中心B原子为sp2杂化，键角为120°；②NH3中N的价层电子对数为3＋＝4，中心N原子为sp3杂化，由于NH3分子中有孤电子对存在，使键角小于109°28′；③H2O中O的价层电子对数为2＋＝4，中心O原子为sp3杂化，由于H2O分子中存在两个孤电子对，使得键角比NH3分子的键角还小；④中P的价层电子对数为4＋＝4，中心P原子为sp3杂化，键角为109°28′；⑤HgCl2中Hg的价层电子对数为2＋＝2，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。]
4．(人教选择性必修2习题改编)氯元素有多种化合价，可形成Cl2O、Cl－、ClO－、、、等微粒。下列说法错误的是(　　)
A．键角：
B．Cl2O的空间结构为V形
、、中Cl的杂化方式相同
D．基态Cl原子核外电子的空间运动状态有9种
A　中Cl原子价层电子对数为2＋＝中Cl原子价层电子对数为3＋＝中Cl原子价层电子对数为4＋＝4，其孤电子对数分别为2、1、0，孤电子对数越多，对成键电子对的斥力越大，成键原子的键角越小，则键角的大小顺序为，A错误；Cl2O中O有两个孤电子对，价层电子对数为2＋2＝4，所以O为sp3杂化，Cl2O的空间结构为V形，B正确；、和中Cl原子的价层电子对数都为4，所以都采用sp3杂化，C正确；氯元素的原子序数为17，电子排布式为1s22s22p63s23p5，核外有9种原子轨道，故基态Cl原子核外电子的空间运动状态有9种，D正确。]
[思维模型]比较键角大小的三种思维模型
(1)杂化轨道类型不同：sp＞sp2＞sp3。
(2)
(3)在同一分子中，π键电子斥力大，键角大。
　判断与推测原子的杂化轨道类型
5．(人教选择性必修2习题改编)甲醛分子的结构式为。下列描述不正确的是(　　)
A．甲醛分子中有3个σ键
B．甲醛分子中的C原子为sp2杂化
C．甲醛分子中的O原子为sp杂化
D．甲醛分子为平面三角形结构，有一个π键垂直于三角形平面
C　[从结构式看，甲醛分子为平面三角形结构，所以中心原子应为sp2杂化，形成三个杂化轨道，分别与O原子和两个H原子形成σ键，还有一个未参与杂化的p轨道与O原子形成π键，该π键垂直于杂化轨道的平面。O原子不是中心原子，不发生轨道杂化。]
6．(鲁科选择性必修2习题改编)白磷(P4)是磷的单质之一，与卤素单质反应生成卤化磷。卤化磷通常有三卤化磷和五卤化磷(PCl5分子结构如图所示，其中Cl原子有两种不同位置)。回答下列问题：
(1)基态P原子的价层电子排布为______________。P、S、Cl的第一电离能由小到大顺序为________。
(2)PCl5水解产生一种无色油状中间产物POCl3，该分子的空间结构为________。
(3)PCl5中P的杂化轨道类型为________(填字母)。
A．sp3 B．sp3d
C．d2sp3 D．dsp2
[解析]　(1)P元素位于元素周期表中第三周期第ⅤA族，所以基态P原子的价层电子排布为3s23p3；同周期主族元素的第一电离能从左到右呈增大趋势，但是第ⅤA族元素的第一电离能大于第ⅥA族元素的第一电离能，所以P、S、Cl的第一电离能由小到大顺序为S[答案]　(1)3s23p3　S[思维模型]判断分子中原子的杂化轨道类型的两种方法
1．判断正误：正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)(2024·湖北卷)sp3杂化轨道由1个s轨道和3个p轨道混杂而成。 (√)
(2)(2024·湖北卷)VSEPR理论认为VSEPR模型与分子的空间结构相同。 (×)
(3)(2024·黑吉辽卷)F2的共价键类型：p-p σ键。 (√)
(4)(2024·河北卷改编)CO2、CH2O、CCl4键角依次减小是由于孤电子对与成键电子对的斥力大于成键电子对之间的斥力。 (×)
(5)(2024·湖南卷)Cl2分子中σ键的形成：
。 (√)
(6)(2025·北京卷)BF3的VSEPR模型：。 (√)
(7)(2024·山东卷)p-p π键形成的轨道重叠示意图：。 (×)
(8)(2025·河南卷)用电子式表示CsCl的形成过程：。 (×)
(9)(2025·河北卷的价层电子对互斥模型：。 (×)
(10)(2024·黑吉辽卷)PCl3的空间结构：平面三角形。 (×)
2．化学用语可以表达化学过程，下列化学用语表达错误的是(　　)
A．(2024·湖北卷)用电子式表示Cl2的形成：
B．(2024·湖南卷)NaCl溶液中的水合离子：
C．(2024·湖北卷)用电子云轮廓图示意p-p π键的形成：
D．(2024·湖南卷)NaOH的电子式：
B　[氯原子的最外层电子数为7，Cl原子与Cl原子共用1个电子对形成Cl2，用电子式表示Cl2的形成过程为―→故A正确；Na＋的离子半径比Cl－的小，水分子电荷情况如图，Cl－带负电荷，水分子在Cl－周围时，呈正电性的H朝向Cl－，水分子在Na＋周围时，呈负电性的O朝向Na＋，NaCl溶液中的水合离子应为、，故B错误；π键是由两个原子的p轨道“肩并肩”重叠形成的，用电子云轮廓图示意p-p π键的形成为，故C正确；NaOH由Na＋和OH－构成，电子式为故D正确。]
3．(2025·山东卷)用硫酸和NaN3可制备一元弱酸HN3。下列说法错误的是(　　)
A．NaN3的水溶液显碱性
的空间构型为V形
C．NaN3为含有共价键的离子化合物
的中心N原子所有价电子均参与成键
B　[由HN3为一元弱酸可知易水解：＋H2O HN3＋OH－，故NaN3的水溶液呈碱性，A正确；与CO2互为等电子体，故其空间构型为直线形，B错误；中存在共价键，Na＋与以离子键相连，C正确；由的空间构型为直线形知，其中心N原子的杂化方式为sp，孤电子对数为0，故中心N原子所有价电子均参与成键，D正确。]
4．(2025·黑吉辽蒙卷)Cl2O可用于水的杀菌消毒，遇水发生反应：Cl2O＋H2O===2HClO。下列说法正确的是(　　)
A．反应中各分子的σ键均为p-p σ键
B．反应中各分子的VSEPR模型均为四面体形
C．Cl—O键长小于H—O键长
D．HClO分子中Cl的价电子层有2个孤电子对
B　[Cl2O中O的价层电子对数为2＋＝4，H2O中O的价层电子对数为2＋＝4，HClO中O的价层电子对数为2＋＝4，故反应中各分子的VSEPR模型均为四面体形，B正确；水分子中的H—O σ键和HClO中的H—O σ键均为s-p σ键，A错误；原子半径：H5．(1)(2024·新课标卷)Ni(CO)4(四羰合镍，沸点43 ℃)结构如图所示，其中含有σ键的数目为________，Ni(CO)4晶体的类型为________。
(2)(2024·全国甲卷)①CaC2俗称电石，该化合物中不存在的化学键类型为________(填标号)。
a．离子键 b．极性共价键
c．非极性共价键 d．配位键
②一种光刻胶薄膜成分为聚甲基硅烷其中电负性最大的元素是_____________________________________________________________________，
硅原子的杂化轨道类型为________。
(3)(2024·北京卷)SnCl2和SnCl4是锡的常见氯化物，SnCl2可被氧化得到SnCl4。
①SnCl2分子的VSEPR模型名称是_______________________。
②SnCl4的Sn—Cl键是由锡的________轨道与氯的3p轨道重叠形成σ键。
(4)(2024·山东卷)(见下图)是MnOx晶型转变的诱导剂。的空间构型为________；[BMIM]＋中咪唑环存在大π键，则N原子采取的轨道杂化方式为________。
[解析]　(1)由Ni(CO)4的结构可知，4个配体CO与中心原子Ni形成配位键，配位键均为σ键，而每个配体CO中含有1个碳氧三键，每个三键中含有1个σ键，因此1个Ni(CO)4分子中含有8个σ键。Ni(CO)4的沸点比较低，且由其结构可知该物质由分子构成，因此其晶体类型为分子晶体。
(2)①CaC2俗称电石，为离子化合物，由Ca2+和构成，存在离子键中两个C原子之间存在非极性共价键，因此，该化合物中不存在的化学键类型为极性共价键和配位键，故选bd。
②一种光刻胶薄膜成分为聚甲基硅烷含C、Si、H三种元素，其电负性大小顺序：C>H>Si，则电负性最大的元素是C；硅原子与周围的4个原子形成共价键，没有孤电子对，价层电子对数为4，则硅原子的杂化轨道类型为sp3。
(3)①SnCl2中Sn的价层电子对数为2＋×(4－2×1)＝3，故SnCl2分子的VSEPR模型名称是平面三角形。
②SnCl4中Sn的价层电子对数为4＋×(4－4×1)＝4，有4个σ键、无孤电子对，故Sn采取sp3杂化，则SnCl4的Sn—Cl键是由锡的sp3杂化轨道与氯的3p轨道重叠形成σ键。
中B形成4个σ键(其中有1个配位键)，为sp3杂化，空间构型为正四面体形；咪唑环存在大π键，N原子形成3个σ键，杂化方式为sp2。
[答案]　(1)8　分子晶体　(2)①bd　②C　sp3　(3)①平面三角形　②sp3杂化　(4)正四面体形　sp2
课时数智作业(二十七)　化学键　分子空间结构
(建议用时：30分钟　分值：50分)
说明：选择题每小题3分
『夯基补弱』
1．(2025·青岛适应性检测)下列化学用语或图示不正确的是(　　)
A．3py-3py形成π键的过程：
B．乙烯分子中的π键：
C．用电子式表示Na2S的形成过程：
D．H2O2的球棍模型：
C　[3p轨道“肩并肩”形成π键，A正确；π键为镜面对称，题中图示为乙烯分子中的π键，B正确；Na2S为离子化合物，用电子式表示Na2S的形成过程：
，C不正确；H2O2的球棍模型是，D正确。]
2．(2024·安徽卷)某催化剂结构简式如图所示。下列说法错误的是(　　)
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
C　[由结构简式可知，P原子与苯环形成3个共用电子对，剩余的孤电子对与Ni形成配位键，Cl－提供孤电子对，与Ni形成配位键，由于整个分子呈电中性，故该物质中Ni为＋2价，A项正确；同周期元素随着原子序数的增大，第一电离能呈增大趋势，故基态原子的第一电离能：Cl＞P，B项正确；该物质中，C原子均存在于苯环上，采取sp2杂化，P原子与苯环形成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项错误；Ni的原子序数为28，位于第四周期第Ⅷ族，基态Ni原子价电子排布式为3d84s2，D项正确。]
3．(2026·太原模拟)《本草纲目》中关于绿矾(FeSO4·7H2O)有记载“消积滞，燥脾湿，化痰涎，除胀满黄肿、疟利、风眼、口齿诸病”。下列说法错误的是(　　)
A．基态Fe2+的价层电子排布为3d54s1
B．电负性：O>S>Fe
C．H2O中O原子杂化轨道类型为sp3
D．键角：H2O>H2S
A　[基态Fe2+的价层电子排布为3d6，A项错误；同主族元素随着原子序数增大，电负性减小；金属的电负性小于非金属，电负性：O>S>Fe，B项正确；H2O中O原子价层电子对数为2＋×(6－1×2)＝4，杂化轨道类型为sp3，C项正确；H2O和H2S的中心原子杂化轨道类型相同，孤电子对数相同，但O的电负性大，半径小，因此O—H中共用电子对更靠近O原子，键角大，所以键角：H2O>H2S，D项正确。]
4．(2025·安徽高三一轮复习模拟卷)下列关于X2Y2型分子的说法错误的是(　　)
A．分子极性：H2O2>C2H2
B．分子稳定性：H2O2>H2S2
C．键角：H2S2>H2O2
D．沸点：S2Br2>S2Cl2
C　[C2H2为直线形分子，结构对称，是非极性分子，H2O2(提示：H2O2的空间结构如图所示，正电中心和负电中心不重合)是极性分子，所以分子极性：H2O2>C2H2，A正确；原子半径：OH—S，所以分子稳定性：H2O2>H2S2，B正确；电负性：O>S，配原子相同时中心原子电负性越强，成键电子对之间的斥力越大，键角越大，所以键角：H2S2S2Cl2，所以沸点：S2Br2>S2Cl2，D正确。]
5．下列说法正确的是(　　)
A．键能：C—C>Si—Si，则硬度：石墨>晶体硅
B．CO2与SiO2分子中σ键和π键的数目相等
C．SiCl4与的空间结构相同
D．H—N—H键角：NH3>NH3BH3
C　[键能越大，键长越短，共价键越强，物质的硬度也就越大，键能：C—C>Si—Si，实际上对应的硬度关系：金刚石>晶体硅，而不是石墨>晶体硅，石墨晶体中层与层之间是分子间作用力，比共价键弱得多，石墨硬度小，A错误；SiO2中不存在单个分子，且无π键，B错误；SiCl4的中心原子Si的孤电子对数为0，硅原子与氯原子形成4个σ键，所以硅原子的价层电子对数为4，SiCl4分子的空间结构为正四面体形；中，B原子的孤电子对数为0，价层电子对数为4，因此的空间结构为正四面体形，C正确；NH3和NH3BH3中氮原子价层电子对数均为4、均发生sp3杂化，NH3中N原子含有1个孤电子对，NH3BH3中N原子不含有孤电子对，因为孤电子对与孤电子对之间的斥力>孤电子对与成键电子对之间的斥力>成键电子对与成键电子对之间的斥力，所以NH3中H—N—H的键角小于NH3BH3中H—N—H的键角，D错误。]
6．(2025·淄博一模)格氏试剂(RMgX)是有机合成的常用试剂，CH3CH2MgBr在乙醚溶液中结晶析出获得CH3CH2MgBr·2(CH3CH2)2O，其结构如图所示(H原子未标出)。下列说法错误的是(　　)
A．O原子存在孤电子对
B．共价键成分：Mg—CC．基态原子第一电离能：O>C>Mg
D．图中○代表C原子，杂化方式为sp3
B　[氧原子的最外层有6个电子，在该化合物中氧原子形成2个共价键，还提供1个孤电子对与中心Mg原子形成配位键，所以还存在1个孤电子对，A正确；电负性O>C，Mg—O的电负性差值大于Mg—C，Mg—O的离子键成分更多，共价键成分更少，即共价键成分：Mg—C>Mg—O，B错误；同周期从左到右第一电离能呈增大趋势，同主族从上到下第一电离能逐渐减小，所以O>C>Si>Mg，即基态原子第一电离能：O>C>Mg，C正确；题图中○代表C原子，D正确。]
7．(2025·萍乡一模)现有甲、乙、丙三种吡啶()的衍生物，其结构如图所示。
下列说法正确的是(　　)
A．第一电离能：N>O>S
B．共价键的极性：丙中C—S>乙中C—Cl
C．—COOH的电离常数Ka：甲>乙
D．丙中O—C==O键角小于C—S—H键角
A　[N原子2p轨道半充满，N原子比相邻的O原子更稳定，N原子比O原子更难失电子，O、S同主族，S原子半径大于O原子，S原子比O原子更易失去电子，所以因此第一电离能：N>O>S，A正确；同周期元素从左到右电负性逐渐增大，即S『培优提能』
8．(2025·太原一模)X、Y、Z、M、Q是元素周期表前四周期元素，且原子序数依次增大。X元素的原子半径是元素周期表中最小的；基态Y原子的np能级处于半充满状态，且YZ2是红棕色气体；M元素是短周期元素中金属性最强的元素；Q原子的次外层是全充满状态，最外层仅有1个电子。下列说法正确的是(　　)
A．简单离子半径：M>Y>Z
B．只含X、Y、Z三种元素的化合物一定是共价化合物
C．Z的简单气态氢化物比Y的简单氢化物稳定，且熔、沸点高
D．中含离子键、共价键、配位键
C　[X元素的原子半径是元素周期表中最小的，X为H元素；基态Y原子的np能级处于半充满状态，且YZ2是红棕色气体，Y为N元素，Z为O元素；M元素是短周期元素中金属性最强的元素，M为Na元素；Q原子的次外层是全充满状态，最外层仅有1个电子，Q为Cu元素。Y、Z、M的简单离子分别是N3-、O2-、Na＋，电子层结构相同，依据“序大径小”原则，简单离子半径：Y>Z>M，A错误；H、N、O形成的化合物NH4NO3为离子化合物，B错误；元素的非金属性越强，其简单氢化物越稳定，而非金属性：O>N，故简单气态氢化物的稳定性：H2O>NH3，再根据常温下H2O和NH3的状态可知，熔、沸点：H2O>NH3，C正确；中只含共价键、配位键，D错误。]
9．某离子液体结构如下图所示。W、X、Y、Z原子序数依次增大，W、X和Y的原子序数之和为14，X和Y基态原子的核外未成对电子数之和为5，Z是第四周期主族元素。下列说法正确的是(　　)
A．该离子液体熔、沸点低，易挥发
B．电负性：YC．该离子液体的阳离子中含有σ键和π键，X、Y的杂化类型不同
D．W、Y、Z可形成含有共价键的离子化合物
D　[Z是第四周期主族元素，且可形成Z－，可知Z为Br，W可形成1个共价键，且W、X和Y的原子序数之和为14，则W为H，那么X和Y的原子序数之和为13，X和Y基态原子的核外未成对电子数之和为5，且X可形成四个共价键，Y可形成三个共价键，由此可知X为C，Y为N；综上，W为H，X为C，Y为N，Z为Br。离子液体的离子半径较大，熔、沸点低；粒子全都是带电荷的离子，因此离子液体难挥发，A项错误；同周期元素从左到右，元素的电负性逐渐增大，则电负性：N>C，由CH4中碳元素显负价，氢元素显正价，可知电负性：C>H，故电负性：N>C>H，即电负性：Y>X>W，B项错误；由结构式可知，该离子液体的阳离子中含有σ键和π键，C、N都含有sp3、sp2 2种杂化类型，C项错误；W、Y、Z可形成NH4Br，其为含有共价键的离子化合物，D项正确。]
10．(12分)(1)Cu2+处于[Cu(NH3)4]2+的中心，若将配离子[Cu(NH3)4]2+中的2个NH3换为CN－，则有2种结构，则Cu2+是否为sp3杂化？______(填“是”或“否”)，理由为_______________________________________________________
_____________________________________________________________________
________________________________________________________________。(3分)
(2)用价层电子对互斥模型推断甲醛中H—C—H的键角________(填“＞”“＜”或“＝”)120°。(2分)
(3)SO2Cl2和SO2F2都属于AX4E0型分子，S==O之间以双键结合，S—Cl、S—F之间以单键结合。请你预测SO2Cl2和SO2F2分子的空间结构为______________________。SO2Cl2分子中∠Cl—S—Cl________(填“＜”“＞”或“＝”)SO2F2分子中∠F—S—F。(4分)
(4)抗坏血酸的分子结构如图所示，该分子中碳原子的杂化轨道类型为____________。(3分)
[解析]　(1)由于将配离子[Cu(NH3)4]2+中的2个NH3换为CN－，有2种结构，说明的空间结构是平面正方形结构，Cu2+在平面正方形对角线的交点上；若是Cu2+采用sp3杂化，由于正四面体任何两个顶点都处于相邻位置，那么[Cu(NH3)4]2+的空间结构为正四面体形，将配离子[Cu(NH3)4]2+中的2个NH3换为CN－，则只有1种结构，所以Cu2+不是采用sp3杂化。
(2)甲醛分子中，碳氧之间为双键，根据价层电子对互斥模型可知双键与单键之间的斥力大于单键与单键之间的斥力，所以H—C—H的键角小于120°。
(3)当中心原子的价层电子对数为4时，VSEPR模型为四面体形，硫原子无孤电子对，所以其空间结构为四面体形；配原子电负性越大，共用电子对之间的斥力越小，F原子的电负性大于氯原子，所以SO2Cl2分子中∠Cl—S—Cl＞SO2F2分子中∠F—S—F。
(4)该分子中饱和C原子价层电子对数都是4，连接碳碳双键和碳氧双键的C原子价层电子对数是3，根据价层电子对互斥模型，该分子中碳原子的轨道杂化类型，前者为sp3杂化、后者为sp2杂化。
[答案]　(1)否　若是sp3杂化，[Cu(NH3)4]2+的空间结构为正四面体形，将配离子[Cu(NH3)4]2+中的2个NH3换为CN－，则只有1种结构　(2)＜　(3)四面体形　＞　、sp3
11．(11分)(1)(2025·青岛一模)键角：BF3______NCl3(填“大于”“小于”或“等于”)；已知中心原子杂化轨道中s成分越多，共价键键能越大；电子云重叠程度越大，键长越短。实验测得BF3中B—F键长比中短，原因是_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
________________________________________________________________。(2分)
(2)(2025·泰安一模)二茂铁是一种在化学、生物医学等多个领域有广泛应用的有机金属化合物，其结构为，由环戊二烯负离子与Fe2+形成。
Fe2+的价层电子轨道表示式为__________________________________________。
二茂铁中存在的作用力有__________(填标号)。(3分)
A．氢键 B．配位键
C．π键 D．离子键
(3)(2025·潍坊一模)HI主要用于药物合成，通常用I2反应生成PI3，PI3再水解制备HI，PI3的空间结构是______________，PI3水解生成HI的化学方程式是_____________________________________________________________________
________________________________________________________________。(3分)
(4)(2025·淄博一模)甲乙酮肟结构简式如图所示，其中氮原子采取的杂化方式为____________，键角：①________(填“>”“<”或“＝”)②。(3分)
[解析]　(1)BF3的中心原子B的价层电子对数为3＋＝3，无孤电子对，其空间结构为平面三角形，键角是120°，NCl3的中心原子N的价层电子对数为3＋＝4，存在1个孤电子对，键角小于109°28′，故键角：BF3大于NCl3；BF3中B采取sp2杂化中B采取sp3杂化，BF3分子中B原子的杂化轨道中s成分更多，电子云重叠程度大，键长短。(2)铁是26号元素，基态Fe2+的价层电子排布为3d6，轨道表示式为二茂铁中Fe2+与环戊二烯负离子通过配位键结合，环戊二烯负离子内部含有大π键，故选BC。(3)PI3的中心原子P的价层电子对数为3＋＝4，有1个孤电子对，故其空间结构是三角锥形，PI3水解生成HI，化合价不变，则化学方程式是PI3＋3H2O===3HI＋H3PO3。(4)根据甲乙酮肟的结构简式，氮原子的价层电子对数为3，所以采取的杂化方式为sp2；键角①的中心碳原子为sp2杂化且无孤电子对，氮原子上有孤电子对，孤电子对对成键电子对的排斥作用大，导致键角②变小，所以键角：①>②。
[答案]　(1)大于　BF3中B采取sp2杂化中B采取sp3杂化，BF3分子中B原子的杂化轨道中s成分更多，电子云重叠程度大，键长短
(2) 　BC
(3)三角锥形　PI3＋3H2O===3HI＋H3PO3
(4)sp2　＞
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