1、第1课时形形色色的分子价层电子对互斥理论记一记探一探一、形形色色的分子1分子的空间构型主要是由共价键的什么性质决定的？原子数目相同的分子空间构型一定相同吗？提示 分子的空间构型主要是由共价键的方向性决定的。原子数目相同的分子空间构型不一定相同。例如CO2和H2O、NH3和甲醛原子数相同，但空间构型不同。2AB2型分子空间构型一般有哪些情况？NH3和甲醛分子中那个的键角要大？甲烷和白磷(P4)分子的空间形状分别是什么形状，键角分别为多少？提示AB2型分子空间构型一般有V形和直线形。NH3和甲醛分子的形状分别为三角锥形和平面三角形，前者键角约为107，后者键角约120，甲醛的键角大。甲烷和白磷(P
2、4)分子的空间形状均为正四面体，甲烷键角为10928，白磷键角为60。二、价层电子对互斥理论1NH3、H2O、CH4、SO、 NH的键电子对数分别为多少？NH3、H2O、CH4、SO的中心原子的孤电子对数分别为多少？提示键电子对数中心原子结合的原子数；中心原子上的孤电子对数(axb)。 2如何根据价层电子对数确定分子的空间构型？价层电子对数相同的分子(离子)空间构型一定相同吗？提示键电子对数孤电子对数价层电子对数VSEPR模型分子或离子的立体构型。 价层电子对数相同的分子(离子)空间构型不一定相同，价层电子对数相同，则VSEPR模型相同，但是分子的空间构型还与中心原子的孤电子对数有关。探究感悟
3、判一判判断正误(正确的打“”，错误的打“”)。(1)H2O分子为V形，CO2为直线形。()(2)大多数四原子分子采用平面三角形和三角锥形，前者的键角一般比后者大。()(3)甲烷、四氯化碳、三氯甲烷均为具有正四面体结构的分子，键角都是10928。( )(4)NH3分子中心原子孤电子对为0，分子为三角锥形，键角为107。()(5)CH2Cl2分子只有一种，可说明CH4的立体构型为正四面体形而不是平面正方形。()(6)分子的VSEPR模型和相应分子的立体构型是相同的。()(7)根据价层电子对互斥理论，H3O的立体构型为平面正三角形。()(8)SO2分子与CO2分子中心原子的价层电子对数分别为3和2，
4、所以空间构型不同 。()(9)CCl4和H2O的中心原子的价层电子对数都是4，所以分子的VSEPR模型相同。()(10)SnBr2分子中Sn原子含有2对孤电子对，SnBr键的键角小于180。()练一练1.下列常见分子的立体构型或键角正确的是 ()ACH2O：三角锥形BNH3：键角10928CH2O：键角180 DCH4：正四面体形解析：甲醛CH2O为平面三角形，A项错误；NH3为三角锥形，键角不是10928，B项错误；水分子是V形，所以键角不是180，C项错误；CH4是正四面体形，D项正确。答案：D2下列各组微粒中心原子的价层电子对数相等的是()ASnCl2、BeCl2 BBF3、NH3CCC
5、l4、SiF4 DCS2、OF2解析：SnCl2、BeCl2中心原子的价层电子对数分别为3、2，不相等，A项错误；BF3、NH3中心原子的价层电子对数分别为3、4，不相等，B项错误；CCl4、SiF4 中心原子的价层电子对数均为4，相等，C项正确；CS2、OF2中心原子的价层电子对数分别为2、4，不相等，D项错误。 答案：C3H2S2的结构式为HSSH，S2Cl2的结构式为ClSSCl，下列有关H2S2与S2Cl2的说法不正确的是()A均为直线形分子B分子中键数目相同 C每个S原子均有2对孤电子对DS原子的价层电子对数为4解析：二者中心原子的价层电子对数均为4，而且均有2对孤电子对，所以C、D
6、两项均正确；二者分子相当于有两个V形结构，故不可能是直线形，所以A项错误；由结构式可知每个分子均含有3个键，B项正确。 答案：A4(1)计算下列分子中标“”原子的价层电子对数：Cl4_；eCl2_；Cl3_；Cl3_。(2)计算下列分子中标“”原子的孤电子对数：H2 _；Cl5_；F3_；H3_。解析：(1)根据ABm型分子中价电子对数目n的计算公式：nCCl4中C原子的价电子对数为4；BeCl2中Be原子的价电子对数为2；BCl3中B原子的价电子对数为3；PCl3中P原子的价电子对数为4。(2)根据ABm型分子中心原子的孤电子对数(axb)的计算公式：H2S中的S原子的孤电子对数：(621)
7、2；PCl5中的P原子的孤电子对数：(551)0；BF3中的B原子的孤电子对数：(331)0；NH3中的N原子的孤电子对数：(531)1。答案：(1)4234(2)2001知识点一 形形色色的分子1.下列分子中的立体结构模型正确的是()ACO2的立体结构模型 BH2O的立体结构模型 CNH3的立体结构模型 DCH4的立体结构模型 解析：CO2的立体构型为直线形，A项不正确；H2O的立体构型为V形，B项不正确；NH3的立体构型为三角锥形，C项不正确；CH4的立体构型为正四面体形，D项正确。答案：D2下列分子构型与分子中共价键键角对应一定正确的是()A直线形分子：180 B平面正三角形：120C三
8、角锥形：10928 D正四面体形：10928解析：HCl是直线形分子，因只有一个共价键，故不存在键角，A项错误；氨分子呈三角锥形，键角为107，C项错误；甲烷与白磷分子均是正四面体形分子，但键角分别为10928、60，D项错误。答案：B知识点二 价层电子对互斥理论3.下列分子或离子的中心原子上孤电子对数最多的是()AH2O BNH3CNH DPCl3解析：A项，氧原子有两对未成键的价电子对；B项，NH3分子中N原子有一对孤电子对；C项，NH的中心原子的价电子全部参与成键；D项，磷原子有一对未成键的价电子对。答案：A4硒(Se)是第A族元素，则SeS3的分子构型是()A正四面体形 BV形C三角锥
9、形 D平面三角形解析：SeS3中的Se价层电子对数为3，故其分子构型为平面三角形，D项正确。答案：D综合考查5.下列对应关系不正确的是()选项ABCD中心原子所在族AAAA分子通式AB4AB3AB2AB2立体构型正四面体形平面三角形直线形V形解析：当中心原子在A族，AB3分子应是三角锥形。当中心原子在A族，AB4分子是正四面体形，AB2分子是直线形。当中心原子在A族，AB2分子是V形。答案：B6已知CH4中CH键间的键角为10928，NH3中NH键间的键角为107，H2O中OH键间的键角为105，则下列说法中正确的是()A孤电子对与成键电子对间的斥力大于成键电子对与成键电子对间的斥力B孤电子对
10、与成键电子对间的斥力小于成键电子对与成键电子对间的斥力C孤电子对与成键电子对间的斥力等于成键电子对与成键电子对间的斥力D题干中的数据不能说明孤电子对与成键电子对间的斥力和成键电子对与成键电子对间的斥力之间的大小关系解析：电子对间排斥力的大小顺序为孤电子对孤电子对孤电子对成键电子对成键电子对成键电子对，恰好可以解释上述分子的键角大小关系，A项正确。答案：A7三原子分子或离子的常见立体构型有_形和_形两种；四原子分子或离子的常见立体构型有_形和_形两种；五原子分子或离子最常见的立体构型是_形。CO是平面三角形结构，则离子中的键角是_；CBr4分子中，两个相邻CBr键的夹角是10928，说明CBr4
11、分子的立体构型为_形。解析：组成确定的微粒，其立体构型既与中心原子的键电子对数有关，也与中心原子是否存在孤电子对有关，由于这些微粒的中心原子有些有孤电子对，有些则没有，故它们的立体构型有所不同。答案：直线V平面三角三角锥四面体120正四面体基础达标1.以下分子或离子的结构为正四面体形且键与键夹角为10928的是()CH4GeCl4CH3ClP4SOA B C D解析：在CH4和GeCl4中，中心原子价层电子对数均为4，且没有孤电子对，4个氢原子和4个氯原子在空间呈正四面体形排列，且键角为10928；CH3Cl可看成CH4中一个氢原子被一个氯原子替换，由于氢原子与氯原子间的排斥作用力不同且氢原子
12、与氯原子半径不同，故CH3Cl的立体构型不是正四面体形；P4是正四面体结构，但键角为60；SO中S原子价层电子对数为4，没有孤电子对，SO为正四面体形，键角为10928。答案：D2若ABn分子的中心原子A上没有未用于形成共价键的孤电子对，根据价层电子对互斥理论，下列说法正确的是()A若n2，则分子的立体构型为V形B若n3，则分子的立体构型为三角锥形C若n4，则分子的立体构型为正四面体形D以上说法都不正确解析：若中心原子A上没有未用于成键的孤电子对，则根据斥力最小的原则，当n2时，分子的立体结构为直线形；当n3时，分子的立体结构为平面三角形；当n4时，分子的立体结构为正四面体形。答案：C3下列各
13、组分子的立体构型名称相同的是()ASCl2、BeCl2 BBF3、NF3CCF4、SiCl4 DCO2、SF2解析：先确定分子的价层电子对数、孤电子对数后再确定分子的立体构型。键电子对数孤电子对数价层电子对数分子立体构型SCl22(621)24V形BeCl22(221)02直线形BF33(331)03平面三角形NF33(531)14三角锥形CF44(441)04正四面体形SiCl4 4(441)04正四面体形CO22(422)02直线形SF22(621)24V形答案：C4SO离子的中心原子孤对电子计算公式为(axb)/2，下列对应的数值正确的是()Aa8x3b2 Ba6x3b2Ca4x2b3
14、Da6x2b3解析：SO离子的中心原子孤对电子计算公式为(axb)/2中，a指中心原子价电子个数，x指配原子个数，b指配原子形成稳定结构需要的电子个数，因此a628，x3，b2，故选A。答案：A5下列分子中，价层电子对互斥模型与分子的立体结构模型相同的是()CH2OCO2NCl3H2SA BC D解析：两种模型相同，说明中心原子的价电子均参与成键，无孤电子对存在。 答案：A6下列有关H3O与NH的说法正确的是()A价层电子对互斥模型相同B互为等电子体C立体结构相同D键角相同解析：H3O与NH的价层电子对数均为4，A项正确；二者原子数目不同，不属于等电子体，B项错误；H3O与NH分别属于三角锥形
15、、四面体形，C项错误；H3O与NH分别属于三角锥形、正四面体形，所以键角不同，D错误。答案：A7硫化羰(分子式为COS)是一种有臭鸡蛋气味的无色气体，可视为由一个硫原子取代了CO2分子中的一个氧原子后形成的，下列有关硫化羰的说法正确的是()A硫化羰的结构式为C=O=SB分子中三个原子位于同一直线上C中心原子价层电子对数为4D分子是V形结构解析：由题干信息可知，硫化羰的中心原子是碳，结构式为O=C=S，中心原子价层电子对数是2，属于直线形分子，故B项正确。答案：B8有X、Y两种活性反应中间体微粒，均含有1个碳原子和3个氢原子，其球棍模型如图所示：(X)，(Y)下列说法错误的是()AX的组成为CH
16、 BY的组成为CHCX的价层电子对数为4 DY中键角小于120解析：由图可知，X为平面三角形结构，其碳原子应该有三对价层电子对，其组成为CH，A项正确，C项错误；Y为三角锥形结构，其碳原子有四对价层电子对，故其组成为CH，键角比120小，B、D项正确。答案：C9下列说法中正确的是()ANO2、BF3、NCl3分子中原子的最外层电子都不满足8电子稳定结构BPCl3、NH3 和NCl3都是三角锥形分子，所以键角一定相同CNH的电子式为，离子呈平面正方形结构DNH3分子中有一对未成键的孤电子对，它对成键电子的排斥作用较强解析：NCl3分子的电子式为，分子中各原子都满足8电子稳定结构，A项错误；三角锥
17、形分子的键角不一定相同，B项错误；NH为正四面体形结构而非平面正方形结构，C项错误；NH3分子电子式为，有一对未成键的孤电子对，由于孤电子对对成键电子的排斥作用，使其键角为107，呈三角锥形，D项正确。答案：D10下图为常见的分子结构图，据此判断下列说法中正确的是( )分子白磷S8B12(正二十面体)CH4结构A.正四面体结构的分子中键角一定是10928B白磷与B12分子中键角相等CS8分子中键角大于CO2分子中键角DCCl4与CH4的均为正四面体分子， 比例模型相同解析：白磷为正四面体，但是键角为60，A错误；白磷与B12分子中键角均为60，B正确；S8分子中键角小于180，而CO2分子为直
18、线形，键角为180，C错误；CCl4与CH4均为正四面体分子，但是原子半径ClCH，所以比例模型不同，D错误。答案：B11用价层电子对互斥理论完成下列问题(点“”的原子为中心原子)。键电子对数孤电子对数VSEPR模型 分子(离子)形状eF2lCl3OClOO答案：键电子对数孤电子对数VSEPR模型 分子(离子)构型eF222四面体V形lCl330平面三角形平面三角形31四面体三角锥形OCl21平面三角形V形O20直线形直线形O21平面三角形V形12.按下列要求写出由第二周期非金属元素组成的中性分子的相关内容： (1)平面三角形分子：分子式_。(2)三角锥形分子：分子式_，VSEPR模型的名称为
19、_。(3)正四面体形分子：结构式_。(4)与O互为等电子体的一种化合物的分子式为_，O的电子式可表示为_，1 mol O中含有的键数目为_。解析：(1)在第二周期元素中，形成平面三角形分子的是BF3；(2)形成三角锥形分子的是NF3，氮原子的价层电子对数是31/2(53)4，有一对孤电子对，所以为三角锥形，VSEPR模型为四面体形；(3)形成的正四面体形分子为CF4，碳原子与4个氟原子分别形成1个共价键，所以四氟化碳的结构式是；(4)O中含有10个价电子，所以与O互为等电子体的化合物的分子式是CO；O的电子式是:OO:2；该结构中含有三键，即含一个键和2个键，所以1 mol O中含有键数目为2
20、NA。答案：(1)BF3(2)NF3四面体形(3) (4)CO:OO:22NA13X、Y、Z、W、R是元素周期表前四周期元素中的五种常见元素，其原子序数依次增大。X的基态原子的最外层电子排布式为nsnnpn1。Y、Z同主族且ZY2是导致酸雨的主要物质之一。R位于ds区且原子最外层只有一个电子。W原子次外层电子数为最外层电子数的7倍。回答下列问题：(1)W位于元素周期表第_周期_族，其基态原子的核外电子排布式为_。(2)Y的气态氢化物稳定性比Z的气态氢化物的稳定性_(填“强”或“弱”)。Y的第一电离能比X的_(填“大”或“小”)。(3)X的最常见的气体氢化物分子的VSEPR模型为_，分子的空间构
21、型是_。(4)原子总数相同、价电子总数相同的分子或离子称为等电子体。分别写出一种与XO互为等电子体的单质和化合物的化学式_、_。解析：X、Y、Z、W、R是元素周期表前四周期元素中的五种常见元素，其原子序数依次增大。X的基态原子的最外层电子排布式为nsnnpn1，s能级容纳2个电子，则n2，故X为氮元素；Y、Z同主族且ZY2是导致酸雨的主要物质之一，则Y为氧元素、Z为硫元素；R位于ds区且原子最外层只有一个电子，外围电子排布式为3d104s1，故R为Cu；W原子次外层电子数为最外层电子数的7倍，原子序数大于S、小于Cu，只能处于第四周期，最外层电子数为2、次外层电子数为14，核外电子排布式为1s
22、22s22p63s23p63d64s2，故W为Fe。(1)W为铁元素，位于元素周期表第四周期族，其基态原子的核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d64s2；(2)非金属性OS，故氢化物稳定性H2OH2S，由于N的2P轨道半充满，所以N的第一电离能大于氧；(3)X的最常见的气态氢化物为NH3，氮原子形成3个NH键，含有1对孤电子对，价层电子对数为4，分子的VSEPR模型为四面体形，分子的空间构型是三角锥形；(4)与NO互为等电子体的单质和化合物的化学式：O3、SO2。答案：(1)四Ar3d64s2(2)强大(3)四面体形三角锥形(4)O3SO2能力达标14六氟化硫分子呈正八面体形(
23、如图所示)，在高电压下仍有良好的绝缘性，在电器工业方面有着广泛的用途，但逸散到空气中会引起温室效应。下列有关六氟化硫的推测正确的是()A六氟化硫易燃烧生成二氧化硫B六氟化硫中各原子均达到8电子稳定结构C六氟化硫分子中的SF键都是键，且键长、键能都相等D若将六氟化硫分子中的2个F原子换成Cl原子，可以得到3种可能结构解析：SF6分子中，S和F的化合价分别是6和1，S的化合价已达到最高价，不会再升高，而F的氧化性比O强，所以六氟化硫不易燃烧，A错误；SF6分子中的硫原子并不是8电子稳定结构，氟原子满足8电子稳定结构，B错误；SF6分子中只有SF极性共价单键，均为键，C正确；若将六氟化硫分子中的2个
24、F原子换成Cl原子，只有2种可能结构产物，D错误。答案：C15(1)已知氯与硫均有多种含氧微粒，S有：SO2、SO、SO3、SO；Cl有：HClO、ClO、ClO、ClO，其中立体构型为V形的微粒有_；为三角锥形的有_；为平面正三角形的有_；为正四面体形的有_。(2)已知：孤电子对与成键电子对间的斥力大于成键电子对与成键电子对间的斥力，而且孤电子对越多，对成键电子对的斥力越大，所以含有孤电子对的分子其键角要小于VSEPR模型中的键角；不含孤电子对的分子中，原子间形成化学键越多，斥力越大：双键与双键之间的斥力双键与单键之间的斥力单键与单键之间的斥力。SiH4、PH3、H2S分子中HSiH、HPH
25、、HSH的键角大小顺序为：_ 。SnBr2分子中BrSnBr的键角_120；PCl3分子中，ClPCl的键角_109.5。俗称光气的氯代甲酰氯分子(COCl2)形状为：_，其分子中有两种键角：124.3、111.4，其中ClCCl的键角为_ 。答案：(1)SO2、HClO、ClOSO、ClOSO3SO、ClO(2)HSiHHPHHSH平面三角形111.416短周期元素D、E、X、Y、Z的原子序数逐渐增大，它们的最简单氢化物分子的空间构型依次是正四面体形、三角锥形、正四面体形、V形、直线形。回答下列问题：(1)HZO分子的中心原子价层电子对数的计算式为_，该分子的立体构型为_。(2)Y的价层电子排布式为_，Y的最高价氧化物的VSEPR模型为_。(3)X与Z形成的最简单化合物的化学式是_，该分子中的键角是_。(4)D、E的最简单氢化物的分子空间构型分别是正四面体形与三角锥形，这是因为_(填序号)。a两种分子的中心原子的价层电子对数不同bD、E的非金属性不同cE的氢化物分子中有一对孤电子对，而D的氢化物分子中没有答案：(1)2(61111)4V形(2)3s23p4平面三角形(3)SiCl410928(4)c