1、第1课时 分子空间结构与价层电子对互斥理论A级基础巩固练一、选择题1下列分子中，所有原子不可能共处于同一平面上的是(D)AH2OBCO2CCH2ODCH4解析：H2O为V形分子、CO2为直线形分子、CH2O(甲醛)为平面形分子，而CH4为正四面体形分子，只有CH4分子中的所有原子不可能共处于同一平面上。2下列分子的立体结构与水分子相似的是(B)ACO2BH2SCPCl3DSiCl4解析：H2S与H2O为等电子体，两者立体结构相似，均为V形分子；而CO2为直线形分子、PCl3为三角锥形分子、SiCl4为正四面体形分子。3下列分子中键角最大的是(B)AH2OBCO2CCH2ODNH3解析：H2O分
2、子为V形，键角为105；CO2分子为直线形，键角为180；CH2O分子为平面三角形，键角为120；NH3为三角锥形，键角为107。4下列叙述正确的是(D)ANH3分子中N原子处在3个H原子所组成的三角形的中心BCCl4分子中C原子处在4个Cl原子所组成的正方形的中心CH2O分子中O原子处在2个H原子所连接的直线的中央DCO2分子中C原子处在2个O原子所连接的直线的中央解析：NH3分子为三角锥形分子，N原子位于锥顶，A错误；CCl4分子为正四面体形分子，B错误；H2O分子为V形结构，C错误；CO2分子为直线形，C原子位于两个O原子连线的中央，D正确。5用价层电子对互斥理论推测SO3的立体构型为(
3、D)A正四面体形BV形C三角锥形D平面三角形解析：SO3分子的中心S原子的价层电子对数3(632)3，故VSEPR模型为平面三角形结构；由于S原子没有孤电子对，故SO3分子为平面三角形结构。6下列分子或离子中，VSEPR模型名称与分子或离子的立体构型名称不一致的是(B)ACO2BH2OCCODCCl4解析：CO2分子中每个O原子和C原子形成2对共用电子对，所以C原子的价层电子对数是2，且不含孤电子对，为直线形结构，VSEPR模型名称与分子立体构型名称一致；水分子中O原子的价层电子对数2(621)4，VSEPR模型名称为四面体形，因含有2对孤电子对，所以略去孤电子对后，其实际立体构型名称是V形，
4、故VSEPR模型名称与分子立体构型名称不一致；CO的中心原子C原子形成3个键，中心原子上的孤电子对数(4223)0，所以CO的空间构型是平面三角形，VSEPR模型名称与分子立体构型名称一致；CCl4分子的中心原子C原子的价层电子对数键个数孤电子对数4(414)4，VSEPR模型为正四面体形结构，中心原子不含有孤电子对，分子立体构型为正四面体形结构，VSEPR模型名称与分子立体构型名称一致。7用价层电子对互斥理论预测H2S和NO的立体结构，两个结论都正确的是(D)A直线形；三角锥形BV形；三角锥形C直线形；平面三角形DV形；平面三角形解析：H2S分子的中心原子上的孤电子对数(621)2，因其键电
5、子对数为2，故分子为V形结构；NO分子的中心原子上的孤电子对数(5132)0，因其键电子对数为3，则分子为平面三角形。8下列分子或离子中中心原子未用来成键的电子对最多的是(C)ANHBNH3CH2ODBCl3解析：NH中各原子的最外层电子全部参与成键，NH3中N原子的最外层上有1对电子未参与成键，H2O中O原子上有2对电子未参与成键，BCl3的中心原子为B原子，其最外层电子全部参与成键。9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(C)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
6、形D以上说法都不正确解析：若中心原子A上没有未用于形成共价键的孤电子对，则根据斥力最小的原则，当n2时，分子的立体构型为直线形；n3时，分子的立体构型为平面三角形；当n4时，分子的立体构型为正四面体形。10能说明CH4分子的5个原子不在同一平面而为正四面体结构的是(D)两个键之间夹角为10928CH键为极性共价键4个CH键的键能、键长相同二氯甲烷没有同分异构体ABCD解析：CH4分子的空间结构由两个键之间的夹角决定，只有为正四面体结构，C位于正四面体中心，才有键角为10928；分子的空间构型与共价键的极性无关；同样二氯甲烷没有同分异构体也说明了CH4分子为正四面体结构，如果为平面结构，则二氯甲
7、烷就存在两种构型：；中因为同为CH键，不论分子构型如何，它们的键能、键长都相等。二、非选择题11根据所学知识填空：(1)三原子分子常见的立体构型有_直线_形(如CO2)和_V_形(如H2O)。(2)四原子分子常见的立体构型有_平面三角_形和_三角锥_形，如甲醛(HCHO)分子呈_平面三角_形，键角约为_120_；氨分子呈_三角锥_形，键角为_107_；另外需要注意，特殊的白磷(P4)分子呈_正四面体_形，键角为_60_。(3)五原子分子最常见的立体构型为_正四面体_形，如常见的CH4键角是_10928_。解析：(1)CO2是直线形，H2O是V形。(2)甲醛(HCHO)分子呈平面三角形，氨分子呈
8、三角锥形，白磷分子呈正四面体形。(3)CH4分子呈正四面体形。12(1)写出具有10个电子、两个或两个以上原子核的离子的符号_OH_、_NH_、_H3O_、_NH_。(2)写出具有18个电子的无机化合物的化学式_H2S_、_PH3_、_SiH4_、_HCl_。(3)在(1)(2)题涉及的粒子中，空间构型为正四面体形的有_NH、SiH4_；为三角锥形的有_H3O、PH3_。解析：(1)第二周期元素的氢化物具有10个电子，其分子电离出一个H或结合一个H后，形成阴、阳离子所具有的电子数不变，则有NH、H3O、NH、OH。(2)第三周期元素的氢化物分子中具有18个电子，第二周期元素形成R2Hx型化合物
9、(如C2H6、H2O2等)，也具有18个电子。符合条件的分子有：H2O2、SiH4、PH3、H2S、HCl。(3)由等电子体原理分析可知，SiH4、NH为正四面体形，PH3、H3O为三角锥形。13(1)利用VSEPR推断分子或离子的空间构型。PO_四面体形_；CS2_直线形_；AlBr3(共价分子)_平面三角形_。(2)有两种活性反应中间体粒子，它们的粒子中均含有1个碳原子和3个氢原子。请依据下面给出的这两种粒子的球棍模型，写出相应的化学式：_CH_； _CH_。(3)按要求写出第二周期非金属元素构成的中性分子的化学式。平面三角形分子_BF3_，三角锥形分子_NF3_，四面体形分子_CF4_。
10、(4)为了解释和预测分子的空间构型，科学家在归纳了许多已知的分子空间构型的基础上，提出了一种十分简单的理论模型价层电子对互斥模型。这种模型把分子分成两类：一类是_中心原子上的价电子都用于形成共价键_；另一类是_中心原子上有孤对电子_。BF3和NF3都是四个原子的分子，BF3的中心原子是_B_，NF3的中心原子是_N_；BF3分子的立体构型是平面三角形而NF3分子的立体构型是三角锥形的原因是_BF3分子中B原子的3个价电子都与F原子形成共价键，而NF3分子中N原子的3个价电子与F原子形成共价键，还有一对未成键的电子对，占据了N原子周围的空间，参与相互排斥，形成三角锥形_。解析：PO是AB4型，成
11、键电子对是4，为四面体形。CS2是AB2型，成键电子对是2，是直线形。AlBr3是AB3型，成键电子对是3，是平面三角形。AB3型分子，中心原子无孤电子对的呈平面三角形，有一对孤电子对的呈三角锥形，所以分别是CH、CH。第二周期非金属元素构成的中性分子的化学式，呈三角锥形的是NF3，呈平面三角形的是BF3，呈四面体形的是CF4。B级能力提升练一、选择题1下列关于价电子对互斥理论的叙述不正确的是(C)A价电子对互斥理论可用来预测分子的空间构型B分子中中心原子的价电子对的相互排斥作用决定了分子的空间构型C中心原子上的孤电子对不参与相互排斥作用D分子中键角越大，价电子对之间的斥力越小，分子越稳定解析
12、：中心原子上的孤电子对会占据中心原子周围的空间，并参与相互排斥作用。2下列分子或离子的中心原子，带有一对孤电子对的是(D)BeCl2CH4NH3CH2OSO2H2SCONHABCD解析：根据孤电子对数(axb)，可以计算出各微粒中心原子的孤电子对数分别为0、0、1、0、1、2、0、0，故含有一对孤电子对的是。3对SO2与CO2说法正确的是(B)A都是直线形结构B中心原子的键电子对数都为2CS原子和C原子上都没有孤电子对D两者的立体构型都是直线形解析：在SO2与CO2中，中心原子的键电子对数都为2。在SO2分子中，中心S原子的孤电子对数为1，而CO2分子中，中心C原子的孤电子对数为0，故SO2为
13、V形结构，CO2为直线形结构。4下列说法中正确的是(D)ANO2、BF3、NCl3分子中没有一个分子中原子的最外层电子都满足8电子稳定结构BP4和CH4都是正四面体形分子且键角都为10928CNH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错误；P4为正四面体形分子，但其键角为60，B错误；NH为正四面体形结构而非平面正方形结构，C错误；NH3分子电子式为，有一对未成键电子，由于未成键电子对成键电子的排斥作用，使其键角为107，呈三角锥形，D正确。5已知在CH4中，CH键间的键
14、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)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与成键电子对与成键电子对间的斥力之间的大小关系解析：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，将成键电子对压得靠近一点，使其键角变小，A项正确。6能说明AB3分子构型是平面正三角形而不是三角锥形的依据是(C)A共价键键长相同B共
15、价键键能相同C共价键键角为120D共价键有极性解析：在AB3分子中三个AB键是完全相同的，因此键长、键能和极性键都不能作为AB3分子是平面正三角形的依据。只有当其键角为120时，AB3中四个原子才能共面，且三个B原子处于正三角形的三个顶点。二、非选择题720世纪50年代科学家提出价层电子对互斥模型(简称VSEPR模型)，用于预测简单分子的立体结构。其要点可以概括为：.用AXnEm表示只含一个中心原子的分子组成，A为中心原子，X为与中心原子相结合的原子，E为中心原子最外层未参与成键的电子对(称为孤电子对)，(nm)称为价层电子对数。分子中的价层电子对总是互相排斥，均匀地分布在中心原子周围的空间；
16、.分子的立体构型是指分子中的原子在空间的排布，不包括中心原子未成键的孤电子对；.分子中价层电子对之间的斥力主要顺序为：.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之间的斥力；.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；.X原子得电子能力越弱，AX形成的共用电子对之间的斥力越强；.其他。请仔细阅读上述材料，回答下列问题：(1)根据要点可以画出AXnEm的VSEPR理想模型，请填写下表：nm2_4_VSEPR理想模型_直线形_正四面体形价层电子对之间的理想键角_180_10928(2)请用VSEPR模型解释CO2为直线形分子的原因_CO2属于AX2E0，nm2，
17、故为直线形_。(3)H2O分子的立体构型为_V形_，请你预测水分子中HOH的大小范围并解释原因_水分子属于AX2E2，nm4，VSEPR理想模型为正四面体，价层电子对之间的夹角均为10928。根据题目信息，应有HOH_(填“”或“”)SO2F2分子中FSF。(5)用价层电子对互斥理论(VSEPR)判断下列分子或离子的立体构型(当nm6时，VSEPR理想模型为正八面体)。分子或离子PbCl2XeF4SnClPF3Cl2HgCl立体构型_V形_平面正方形_正八面体形_三角双锥形_正四面体形_解析：(1)因为价层电子对总是互相排斥，均匀地分布在中心原子周围的空间，故当价层电子对数为2时，两者理想键角
18、为180，分子呈直线形。当价层电子对数为4时，理想键角为10928，分子呈正四面体形。(2)CO2分子中C原子的最外层电子都参与成键，没有孤电子对，故CO2属于AX2E0，故在AXnEm中，nm2，故为直线形。(3)在水分子中，O原子上含有两对孤电子对，故H2O分子的立体构型为V形；由于H2O分子属于AX2E2，nm4，VSEPR理想模型为正四面体，价层电子对之间的夹角均为10928，根据题目信息，应有HOH10928，实际上HOH105。(4)SO2Cl2和SO2F2都属于AX4E0，nm4，VSEPR理想模型为正四面体，而SCl键和SF键都是单键，且F原子的得电子能力要强于Cl原子，根据题目信息可知SO2Cl2分子中ClSCl大于SO2F2分子中FSF。(5)PbCl2属于AX2E1，VSEPR理想模型为平面三角形，故该分子立体构型为V形；XeF4属于AX4E2，VSEPR理想模型为正八面体，故该分子立体构型为平面正方形；由于Sn的最外层电子全部参与成键，故SnCl属于AX6E0，VSEPR理想模型为正八面体，该离子的立体构型也为正八面体；P原子的最外层电子都参与成键，没有孤电子对，PF3Cl2属于AX5E0，VSEPR理想模型为三角双锥形，故该分子也为三角双锥形；Hg原子没有孤电子对，HgCl属于AX4E0，VSEPR理想模型为正四面体形，故该离子为正四面体形。
