1、1价层电子对互斥理论（1）理论要点价层电子对在空间上彼此相距最远时，排斥力最小，体系的能量最低。孤电子对的排斥力较大，孤电子对越多，排斥力越强，键角越小。（2）价层电子对互斥模型与分子立体构型的关系电子对数成键对数孤电子对数电子对立体构型分子立体构型实例键角220直线形直线形BeCl2180330三角形平面正三角形BF312021V形SnBr2105440四面体形正四面体形CH41092831三角锥形NH310722V形H2O1052杂化轨道理论（1）杂化轨道概念：在外界条件的影响下，原子内部能量相近的原子轨道重新组合的过程叫原子轨道的杂化，组合后形成的一组新的原子轨道，叫杂化原子轨道，简称杂
2、化轨道。（2）杂化轨道的类型与分子立体构型的关系杂化类型杂化轨道数目杂化轨道间夹角分子立体构型实例sp2180直线形BeCl2sp23120平面三角形BF3sp3410928四面体形CH4（3）由杂化轨道数判断中心原子的杂化类型杂化轨道用来形成键和容纳孤电子对，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键个数。代表物杂化轨道数中心原子杂化轨道类型CO2022spCH2O033sp2CH4044sp3SO2123sp2NH3134sp3H2O224sp3（4）中心原子杂化类型和分子构型的相互判断：分子组成(A为中心原子)中心原子的孤电子对数中心原子的杂化方式分子立体构型示例AB20sp
3、直线形BeCl21sp2V形SO22sp3V形H2OAB30sp2平面三角形BF31sp3三角锥形NH3AB40sp3正四面体形CH43等电子原理原子总数相同，价电子总数相同的分子具有相似的化学键特征，它们的许多性质相似，如CO和N2。【重难点指数】【重难点考向一】分子构型的判断及中心原子杂化类型【典型例题1】（1）【2015高考全国卷节选】在CS2分子中，C原子的杂化轨道类型是_，写出两个与CS2具有相同空间构型和键合形式的分子或离子_。（2）【2014高考全国卷节选】乙醛中碳原子的杂化轨道类型为_。（3）【2014高考全国卷，37（2）改编】NH3分子的中心原子的杂化方式为_，分子的空间构
4、型为_。（4）在硅酸盐中，SiO四面体如下图(a)通过共用顶角氧离子可形成岛状、链状、层状、骨架网状四大类结构型式。图(b)为一种无限长单链结构的多硅酸根；其中Si原子的杂化形式为_。【答案】（1）spCO2、SCN(或COS等)（2）sp3、sp2（3）sp3三角锥形（4）sp3【解析】（1）CS2分子中，C原子的价层电子对数为2，杂化轨道类型为sp。根据等电子理论，与CS2具有相同空间构型和键合形式的分子有CO2、COS和N2O，离子有NO、SCN。（2）乙醛的结构式为，甲基碳原子形成4个键，C 的杂化方式为sp3 ；醛基碳原子形成 3 个 键，C的杂化方式为 sp2。（3）NH3分子中N
5、原子有4对价层电子对，其中一对为孤电子对，故N为 sp3 杂化，分子空间构型为三角锥形。（4）在硅酸盐中，Si与4个O形成4个键，Si无孤电子对；SiO为正四面体结构，所以硅原子的杂化形式为sp3。【名师点睛】（1）“三种”方法判断分子中心原子的杂化类型根据杂化轨道的空间分布构型判断；根据杂化轨道之间的夹角判断；根据等电子原理结构相似进行推断。（2）用价层电子对互斥理论推测分子或离子的立体构型的思维程序分子(或离子)的立体构型【重难点考向二】等电子原理的应用及配合物理论的考查【典型例题2】1919年，Langmuir提出等电子原理：原子数相同、电子总数相同的分子，互称为等电子体。等电子体的结构
6、相似、物理性质相近。（1）根据上述原理，仅由第二周期元素组成的共价分子中，互为等电子体的是_和_；_和_。（2）此后，等电子原理又有所发展。例如：由短周期元素组成的微粒，只要其原子数相同，各原子最外层电子数之和相同，也可互称为等电子体，它们也具有相似的结构特征。在短周期元素组成的物质中，与NO互为等电子体的分子有_、_。【答案】（1）N2CON2OCO2（2）SO2O3【名师点睛】（1）常见的等电子体汇总微粒通式价电子总数立体构型CO2、CNS、NO、NAX216e直线形CO、NO、SO3AX324e平面三角形SO2、O3、NOAX218eV形SO、POAX432e正四面体形PO、SO、ClO
7、AX326e三角锥形CO、N2AX10e直线形CH4、NHAX48e正四面体形（2）根据已知的一些分子结构推测另一些与它等电子的微粒的立体结构，并推测其物理性质。(BN)x与(C2)x，N2O与CO2等也是等电子体；硅和锗是良好的半导体材料，它们的等电子体磷化铝(AlP)和砷化镓(GaAs)也是很好的半导体材料；白锡(Sn2)与锑化铟是等电子体，它们在低温下都可转变为超导体；SiCl4、SiO、SO的原子数目和价电子总数都相等，它们互为等电子体，中心原子都是sp3杂化，都形成正四面体形立体构型。（3）等电子体结构相同，物理性质相近，但化学性质不同。1根据价层电子对互斥理论及原子的杂化理论判断N
8、F3分子的空间构型和中心原子的杂化方式为 （ ）A直线形 sp杂化 B三角形 sp2杂化C三角锥形 sp2杂化 D三角锥形 sp3杂化【答案】D【解析】根据价层电子对互斥理论可知，NF3分子中氮原子含有的孤对电子对数（531）21，所以NF3是三角锥形结构，氮原子是sp3杂化，答案选D。2下列分子中，中心原子杂化轨道类型相同，分子的空间构型也相同的是 （ ）ABeCl2、CO2BH2O、SO2CSO2、CH4DNF3、CH2O【答案】A3对于SO2和CO2的说法中正确的是 （ ）A都是直线形结构 B中心原子都采用SP杂化轨道CSO2为V形结构，CO2为直线形结构 DS原子和C原子上都没有孤对电
9、子【答案】C【解析】ASO2的价层电子对个数=2+（622）=3，含有1个孤电子对，该分子为V形结构，CO2的价层电子对个数=2+（422）=2，该分子是直线形结构，故A错误；BSO2的价层电子对个数是3，所以硫原子采取sP2杂化，CO2的价层电子对个数是2，所以碳原子采取sP杂化，故B错误；CSO2的价层电子对个数=2+（622）=3，该分子为V形结构，CO2的价层电子对个数=2+（422）=2，该分子是直线形结构，故C正确；DSO2的孤电子对个数=（622）=1，CO2的孤电子对个数=（422）=0，所以二氧化硫有1对孤对电子，二氧化碳没有孤对电子，故D错误；故选C4下列分子或离子与SO4
10、2互为等电子体的是 （ ）APCl5 BCCl4 CNF3 DNH4+【答案】B【解析】具有相同原子数和价电子数的微粒互称为等电子体它们具有相似的结构特征解：SO42含有5个原子，32个价电子，PCl5、NF3原子数分别为6、4，都不是SO42的等电子体；NH4+含有5个原子，8个价电子，不是SO42的等电子体；CCl4含有5个原子，32个价电子，和SO42互为等电子体故选：B5（1）纳米技术制成的金属燃料、非金属固体燃料、氢气等已应用到社会生活和高科技领域。单位质量的A和B单质燃烧时均放出大量热，可用作燃料。已知A和B为短周期元素，其原子的第一至第四电离能如下表所示：电离能（KJ/mol）I
11、1I2I3I4A93218211539921771B7381451773310540某同学根据上述信息，推断B的核外电子排布如下图所示，该同学所画的电子排布图违背 ，B元素位于周期表五个区域中的 区。ACl2分子中A的杂化类型为 ，ACl2的空间构型为 。（2）氢能的存储是氢能应用的主要瓶颈，目前所采用或正在研究的主要储氢材料有：配位氢化物、富氢载体化合物、碳质材料、金属氢化物等。Ti（BH4）2是一种过渡元素硼氢化物储氢材料。a、Ti2+基态的外围电子排布式可表示为_。b、BH4-的空间构型是_（用文字描述）。液氨是富氢物质，是氢能的理想载体，利用N2+3H22NH3实现储氢和输氢。下列说法
12、正确的是_（多项选择）。ANH3分子中N原子采用sp3杂化B相同压强时，NH3沸点比PH3低CCu（NH3）42+离子中，N原子是配位原子DCN的电子式为:CN:2008年，Yoon等人发现Ca与C60生成的Ca32C60能大量吸附H2分子。C60晶体易溶于苯、CS2，C60是_分子（填“极性”或“非极性”）。（3）已知硫酸（H2SO4）和高碘酸（H5IO6）的结构分别如图I、II所示：请从结构角度比较二者酸性强弱：H2SO4_H5IO6（填“”、 “”或“”）。【答案】（1）能量最低原理（或构造原理）；s；sp杂化；直线形；（2） 3d2；正四面体形；ACD非极性（3）（2）钛是22号元素，
13、Ti2+核外有20个电子，根据构造原理知其基态核外电子排布式为：1s22s22p63s2 3p63d2，所以Ti2+基态的外围电子排布式可表示为3d2；BH4-中B原子价层电子对=4+1/2（3+141）4，且没有孤电子对，所以是正四面体形结构；A.NH3分子中N原子含有3个共用电子对和一个孤电子对，所以其价层电子对是4，采用sp3杂化，正A项正确；B相同压强时，氨气中含有氢键，PH3中不含氢键，所以NH3沸点比PH3高，B项错误；CCu（NH3）42+离子中，N原子提供孤电子对，所以N原子是配位原子，C项正确；DCN-的电子式为:CN:，D项正确；答案选ACD。苯、CS2都是非极性分子，根据相似相溶原理知，C60是非极性分子。（3）根据同种元素形成的含氧酸的酸性判断依据，将酸写成（HO）mROn，n值越大，酸性越强。根据结构可知，硫酸（H2SO4）为（OH）2SO2，高碘酸（H5IO6）为（OH）4IO，则酸性H2SO4H5IO6。