《学霸笔记 同步精讲》专题4 分子空间结构与物质性质 第1单元 第1课时 分子的空间结构模型（课件）高中化学苏教版选择性必修2
文档属性
| 名称 | 《学霸笔记 同步精讲》专题4 分子空间结构与物质性质 第1单元 第1课时 分子的空间结构模型（课件）高中化学苏教版选择性必修2 |
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| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 1.6MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 苏教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2026-03-05 00:00:00 | ||
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文档简介
(共36张PPT)
第1课时 分子的空间结构模型
专题4
2026
内容索引
01
02
03
自主预习 新知导学
合作探究 释疑解惑
课堂小结
课标定位、素养阐释
能运用杂化轨道理论和价层电子对互斥模型来解释或预测共价分子的空间结构。
自主预习 新知导学
一、分子的空间结构模型
1.sp3杂化与CH4分子的空间结构。
(1)sp3杂化轨道的形成。
碳原子2s轨道上的1个电子进入2p空轨道, 1个 2s轨道和 3个 2p轨道“混杂”,形成 能量相等 、成分相同 的4个sp3杂化轨道。
图示:
(2)sp3杂化轨道的空间分布。
碳原子的4个sp3杂化轨道指向 正四面体的4个顶点 ,每个轨道上都有一个未成对电子。
(3)共价键的形成。
碳原子的4个 sp3杂化 轨道分别与H原子的 1s 轨道重叠形成4个相同的σ键。
(4)CH4分子的空间结构。
CH4分子为 正四面体 结构,分子中C—H键之间的夹角都是109°28' 。
(5)分子或离子中的中心原子采用sp3杂化轨道形成共价键的常见物质:CCl4、 、金刚石、晶体硅、石英(SiO2)晶体等。
2.sp2杂化与BF3分子的空间结构。
(1)sp2杂化轨道的形成。
硼原子2s轨道上的1个电子进入2p轨道,1个2s轨道和 2 个2p轨道发生杂化,形成能量相等、成分相同的 3 个sp2杂化轨道。
图示:
(2)sp2杂化轨道的空间分布。
硼原子的3个sp2杂化轨道指向 平面三角形的三个顶点 ,3个sp2杂化轨道间的夹角为 120°。
(3)共价键的形成。
硼原子的3个 sp2杂化 轨道分别与3个氟原子的1个2p轨道重叠,形成3个相同的σ键。
(4)BF3分子的空间结构。
BF3分子的空间结构为 平面三角形 ,键角为 120°。
3.sp杂化与BeCl2分子的空间结构。
(1)sp杂化轨道的形成。
Be原子2s轨道上的1个电子进入2p轨道,1个2s轨道和1个2p轨道发生杂化,形成能量相等、成分相同的 2 个sp杂化轨道。
图示:
(2)sp杂化轨道的空间分布。
两个sp杂化轨道呈 直线形 ,其夹角为 180°。
(3)共价键的形成。
Be原子的2个sp杂化轨道分别与2个Cl原子的 3p 轨道重叠形成 2 个相同的σ键。
(4)BeCl2分子的空间结构。
BeCl2分子的空间结构为 直线形 ,键角为 180°。
【自主思考1】 ⅠA族元素原子成键时能不能形成杂化轨道
提示：ⅠA族元素原子的外围电子排布式为ns1,由于只有1个ns电子,因此不可能形成杂化轨道。
二、价层电子对互斥模型
1.价层电子对互斥模型的基本内容。
分子中的价电子对(包括成键电子对和孤电子对) 由于相互 排斥 作用,而趋向于尽可能彼此远离以减小斥力,分子尽可能采取对称的空间结构。
2.价层电子对互斥模型与分子的几何构型。
(1)ABm型分子(A是中心原子,B是配位原子)中价电子对数n的计算:
__________________________________________________________。
n= ×(中心原子的价电子数+每个配位原子提供的价电子数×m)
(2)中心原子中的价电子全部参与形成共价键的分子的几何构型如下表所示(由中心原子周围的原子数m来预测):
(3)中心原子上有孤电子对(价电子中未参与形成共价键的电子对)的分子的几何构型:中心原子上的孤电子对占据中心原子周围的空间,与成键电子对 互相排斥 ,使分子的几何构型发生变化,如H2O、NH3等。
ABm 几何构型 示例
m=2 直线形 CO2、BeCl2
m=3 平面三角形 BF3
m=4 正四面体形 CH4、CCl4
(4)相关说明。
①具有相同价电子对数的分子,中心原子的杂化轨道类型 相同 ,价电子对分布的几何构型也 相同 。
②如果分子中中心原子的杂化轨道上存在孤电子对,价电子对之间的斥力大小顺序为: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。随着孤电子对数目的增多,孤电子对对成键电子对的排斥作用 增强 ,使得成键电子对与成键电子对之间的键角也 减小 。
【自主思考2】 用价层电子对互斥模型预测H2S的几何构型是什么形状
提示：H2S与H2O类似,中心原子S的价电子对数为4,且S上有2对孤电子对,价电子对的几何分布呈四面体结构,略去孤电子对,H2S分子的几何构型呈V形。
三、等电子原理
【效果自测】
1.判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。
(1)CH2Cl2分子只有一种,可说明CH4的空间结构为正四面体形。( )
(2)P4和CH4都是正四面体形分子且键角都为109°28'。( )
(3)金刚石中的碳原子和CO2中的碳原子采用的杂化类型相同。( )
(4)分子中价电子对的几何构型和相应分子的空间结构是一致的。( )
(5)CH4和NH3分子中的中心原子均采用sp杂化,故两分子的键角相同。
( )
(6)SO2分子与CO2分子的组成相似,故它们都是直线形分子。( )
√
×
×
×
×
×
2.H2O的中心原子上有 对孤电子对,与中心原子上的 键电子对相加等于 ,它们相互排斥形成 价层电子对互斥模型。略去价层电子对互斥模型中的中心原子上的孤电子对,因而H2O分子呈 形。
答案：2 σ 4 四面体形 V
3.(1)NH4H2PO4中,电负性最高的元素是 ;P的 杂化轨道与O的2p轨道形成 键。
(2)乙二胺(H2NCH2CH2NH2)是一种有机化合物,分子中氮、碳的杂化类型分别是 、 。
答案：(1)O sp3 σ (2)sp3 sp3
合作探究 释疑解惑
探究任务1
分子的空间结构与杂化轨道类型
【问题引领】
下图描述的是乙烯分子和乙炔分子中的化学键情况。
1.分析乙烯中C原子的杂化方式,总结原子轨道杂化后,数量和能量有什么变化。
提示：乙烯中C原子采取sp2杂化,杂化轨道与参与杂化的原子轨道数目相同,但能量不同。s轨道与p轨道的能量不同,杂化后,形成的一组杂化轨道能量相同。
2.分析乙炔中C原子的杂化方式,根据乙烯、乙炔分析杂化类型与分子的空间结构有什么关系。
提示：乙炔中C原子采取sp杂化。乙烯中C原子采取sp2杂化,乙烯分子呈平面形;乙炔中C原子采取sp杂化,乙炔分子呈直线形。
【归纳提升】
1.杂化轨道理论要点。
(1)只有能量相近的原子轨道才能杂化。
(2)杂化轨道数目和参与杂化的原子轨道数目相等,杂化轨道能量相同。
(3)杂化改变原有轨道的形状和伸展方向,使原子间形成的共价键更牢固。
(4)杂化轨道为使相互间的排斥力最小,故在空间取最大夹角分布,不同的杂化轨道伸展方向不同。
(5)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。
(6)未参与杂化的p轨道可用于形成π键。
2.ABm型粒子的中心原子杂化与粒子的空间结构的关系。
(1)当杂化轨道全部用于形成σ键时的情况。
(2)当杂化轨道中有未参与成键的孤电子对时的情况。
由于孤电子对参与互相排斥,会使分子的空间结构与杂化轨道的空间分布有所区别。如水分子中氧原子的sp3杂化轨道有2个是由孤电子对占据的,其分子不呈正四面体型,而呈V形;氨分子中氮原子的sp3杂化轨道有1个由孤电子对占据,氨分子不呈正四面体形,而呈三角锥形。
3.含σ键和π键的分子的空间结构和中心原子的杂化类型。
【典型例题】
【例题1】 下列有关杂化轨道的说法不正确的是( )。
A.杂化前后的轨道数不变,但轨道的形状发生了改变
B.sp3、sp2、sp杂化轨道间的夹角分别为109°28'、120°、180°
C.部分四面体形、三角锥形、V形分子的空间结构可以用sp3杂化轨道解释
D.杂化轨道全部参与形成化学键
答案：D
解析：杂化轨道不一定都参与成键,如CH4、NH3和H2O分子中的C、N、O均为sp3杂化,CH4的碳原子杂化轨道均参与成键,而N、O分别有一个、两个杂化轨道未参与成键,D项错误。
方法指导 分子或离子中中心原子杂化类型的判断
(1)根据分子或离子的空间结构判断,如直线形分子或离子的中心原子为sp杂化,平面形分子或离子的中心原子为sp2杂化,四面体形分子或离子的中心原子为sp3杂化。
(2)根据杂化轨道之间的夹角判断:若杂化轨道之间的夹角为109°28',则中心原子发生sp3杂化;若杂化轨道之间的夹角为120°,则中心原子发生sp2杂化;若杂化轨道之间的夹角为180°,则中心原子发生sp杂化。
(3)有机化合物分子中碳原子杂化类型的判断:饱和碳原子采取sp3杂化,形成双键的碳原子采取sp2杂化,形成三键的碳原子采取sp杂化。
【变式训练1】 下列说法正确的是( )。
A.中心原子为sp3杂化的分子一定是四面体形结构
B.中心原子为sp2杂化的分子不一定是平面结构
C.通过sp3杂化形成的化合物分子中含有σ键
D.通过sp2或sp杂化形成的化合物分子中一定含有π键
答案：C
解析：有孤电子对的中心原子采用sp3杂化形成的分子可能是V形或三角锥形,A项错误;中心原子为sp2杂化的分子一定是平面结构,B项错误;sp3杂化轨道只能形成σ键或容纳孤电子对,C项正确;BF3中的B原子为sp2杂化,BeF2中Be原子为sp杂化,但二者中均没有π键,D项错误。
【问题引领】
探究任务2
利用价层电子对互斥模型判断分子或离子的空间结构
可以用“价电子对相互排斥而尽量远离”的原则快捷地判断乙醇和乙酸的分子结构。
1.根据信息中图示,结合价层电子对互斥模型分析乙醇分子中C—O—H的空间结构。
提示：在乙醇分子中,羟基上的氧原子有两对成键电子对和两对孤电子对,价电子对共有四个空间取向,氧原子价电子对相互排斥而远离,呈四面体形,因此C—O—H呈V形。
2.根据信息中图示,结合价层电子对互斥模型分析乙酸分子中 的空间结构。
提示：在乙酸分子中,羧基上的碳原子的价电子对均为成键电子对,
C O上的成键电子对仅有一个空间取向,因此碳原子的价电子对共有三个空间取向,相互排斥而远离, 部分呈三角形。
【归纳提升】
1.ABm型中心原子价电子对、杂化类型和分子空间结构的关系。
杂化类型 价电子对数 成键电子对数 孤电子对数 分子的空间结构 实例
sp 2 2 0 直线形 BeCl2、CO2
sp2 3 3 0 平面三角形 BF3、SO3
2 1 V形 SnBr2、PbCl2
sp3 4 4 0 正四面体形 CH4、CCl4
3 1 三角锥形 NH3、PCl3
2 2 V形 H2O
2.价电子对数的一般计算方法。
对于ABm型分子(A是中心原子,B是配位原子),分子的价电子对数可以通过下式确定:即 (中心原子的价电子数+每个配位原子提供的价电子数×m)。
①作为配体,卤素原子和氢原子提供1个电子,氧族元素的原子按不提供电子计算;②作为中心原子,卤素原子按提供7个电子计算,氧族元素的原子按提供6个电子计算,即中心原子的价电子数等于中心原子的最外层电子数;③对于复杂离子,在计算价电子对数时,还应加上阴离子的电荷数或减去阳离子的电荷数;④计算价电子对数时,若剩余1个电子,亦当作1对价电子对处理;⑤双键、三键等多重键作为1对价电子对看待。
【典型例题】
【例题2】 用价层电子对互斥模型可以预测许多分子或离子的空间结构,有时也能用来推测键角大小。下列判断正确的是( )。
A.SO2、CS2、HI都是直线形的分子
B.BF3键角为120°,SnBr2键角大于120°
C.COCl2、BF3、SO3都是平面三角形的分子
D.PCl3、NH3、PCl5都是三角锥形的分子
解析：SO2是V形分子,CS2、HI是直线形的分子,A项错误;BF3键角为120°,是平面三角形结构,而Sn原子价电子对数是4,Sn上还有一对孤电子对,对成键电子对有排斥作用,使键角小于120°,B项错误;COCl2、BF3、SO3都是平面三角形的分子,C项正确;PCl3、NH3都是三角锥形的分子,而PCl5是三角双锥形结构,D项错误。
C
方法指导 确定ABm型分子或离子空间结构的思路
σ键电子对数+中心原子上的孤电子对数=中心原子上的价电子对数
价层电子对互斥模型 分子或离子的空间结构。
【变式训练2】 已知具有相同价电子数和相同原子数的分子或离子具有相同的结构,这一原理称为“等电子原理”。根据等电子原理,下列各组粒子结构不相似的是( )。
A.BCl3和PH3 B.N和CH4
C.N和C D.CO2和N2O
答案：A
解析：BCl3和PH3中,前者的价电子数为24,后者的价电子数为8,二者的结构不相似,A项符合题意;N和CH4都由5个原子构成,价电子数都为8,二者结构相似,B项不符合题意;N和C都由4个原子构成,价电子数都为24,二者的结构相似,C项不符合题意;CO2和N2O都由3个原子构成,价电子数都为16,二者的结构相似,D项不符合题意。
课堂小结
第1课时 分子的空间结构模型
专题4
2026
内容索引
01
02
03
自主预习 新知导学
合作探究 释疑解惑
课堂小结
课标定位、素养阐释
能运用杂化轨道理论和价层电子对互斥模型来解释或预测共价分子的空间结构。
自主预习 新知导学
一、分子的空间结构模型
1.sp3杂化与CH4分子的空间结构。
(1)sp3杂化轨道的形成。
碳原子2s轨道上的1个电子进入2p空轨道, 1个 2s轨道和 3个 2p轨道“混杂”,形成 能量相等 、成分相同 的4个sp3杂化轨道。
图示:
(2)sp3杂化轨道的空间分布。
碳原子的4个sp3杂化轨道指向 正四面体的4个顶点 ,每个轨道上都有一个未成对电子。
(3)共价键的形成。
碳原子的4个 sp3杂化 轨道分别与H原子的 1s 轨道重叠形成4个相同的σ键。
(4)CH4分子的空间结构。
CH4分子为 正四面体 结构,分子中C—H键之间的夹角都是109°28' 。
(5)分子或离子中的中心原子采用sp3杂化轨道形成共价键的常见物质:CCl4、 、金刚石、晶体硅、石英(SiO2)晶体等。
2.sp2杂化与BF3分子的空间结构。
(1)sp2杂化轨道的形成。
硼原子2s轨道上的1个电子进入2p轨道,1个2s轨道和 2 个2p轨道发生杂化,形成能量相等、成分相同的 3 个sp2杂化轨道。
图示:
(2)sp2杂化轨道的空间分布。
硼原子的3个sp2杂化轨道指向 平面三角形的三个顶点 ,3个sp2杂化轨道间的夹角为 120°。
(3)共价键的形成。
硼原子的3个 sp2杂化 轨道分别与3个氟原子的1个2p轨道重叠,形成3个相同的σ键。
(4)BF3分子的空间结构。
BF3分子的空间结构为 平面三角形 ,键角为 120°。
3.sp杂化与BeCl2分子的空间结构。
(1)sp杂化轨道的形成。
Be原子2s轨道上的1个电子进入2p轨道,1个2s轨道和1个2p轨道发生杂化,形成能量相等、成分相同的 2 个sp杂化轨道。
图示:
(2)sp杂化轨道的空间分布。
两个sp杂化轨道呈 直线形 ,其夹角为 180°。
(3)共价键的形成。
Be原子的2个sp杂化轨道分别与2个Cl原子的 3p 轨道重叠形成 2 个相同的σ键。
(4)BeCl2分子的空间结构。
BeCl2分子的空间结构为 直线形 ,键角为 180°。
【自主思考1】 ⅠA族元素原子成键时能不能形成杂化轨道
提示：ⅠA族元素原子的外围电子排布式为ns1,由于只有1个ns电子,因此不可能形成杂化轨道。
二、价层电子对互斥模型
1.价层电子对互斥模型的基本内容。
分子中的价电子对(包括成键电子对和孤电子对) 由于相互 排斥 作用,而趋向于尽可能彼此远离以减小斥力,分子尽可能采取对称的空间结构。
2.价层电子对互斥模型与分子的几何构型。
(1)ABm型分子(A是中心原子,B是配位原子)中价电子对数n的计算:
__________________________________________________________。
n= ×(中心原子的价电子数+每个配位原子提供的价电子数×m)
(2)中心原子中的价电子全部参与形成共价键的分子的几何构型如下表所示(由中心原子周围的原子数m来预测):
(3)中心原子上有孤电子对(价电子中未参与形成共价键的电子对)的分子的几何构型:中心原子上的孤电子对占据中心原子周围的空间,与成键电子对 互相排斥 ,使分子的几何构型发生变化,如H2O、NH3等。
ABm 几何构型 示例
m=2 直线形 CO2、BeCl2
m=3 平面三角形 BF3
m=4 正四面体形 CH4、CCl4
(4)相关说明。
①具有相同价电子对数的分子,中心原子的杂化轨道类型 相同 ,价电子对分布的几何构型也 相同 。
②如果分子中中心原子的杂化轨道上存在孤电子对,价电子对之间的斥力大小顺序为: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。随着孤电子对数目的增多,孤电子对对成键电子对的排斥作用 增强 ,使得成键电子对与成键电子对之间的键角也 减小 。
【自主思考2】 用价层电子对互斥模型预测H2S的几何构型是什么形状
提示：H2S与H2O类似,中心原子S的价电子对数为4,且S上有2对孤电子对,价电子对的几何分布呈四面体结构,略去孤电子对,H2S分子的几何构型呈V形。
三、等电子原理
【效果自测】
1.判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。
(1)CH2Cl2分子只有一种,可说明CH4的空间结构为正四面体形。( )
(2)P4和CH4都是正四面体形分子且键角都为109°28'。( )
(3)金刚石中的碳原子和CO2中的碳原子采用的杂化类型相同。( )
(4)分子中价电子对的几何构型和相应分子的空间结构是一致的。( )
(5)CH4和NH3分子中的中心原子均采用sp杂化,故两分子的键角相同。
( )
(6)SO2分子与CO2分子的组成相似,故它们都是直线形分子。( )
√
×
×
×
×
×
2.H2O的中心原子上有 对孤电子对,与中心原子上的 键电子对相加等于 ,它们相互排斥形成 价层电子对互斥模型。略去价层电子对互斥模型中的中心原子上的孤电子对,因而H2O分子呈 形。
答案：2 σ 4 四面体形 V
3.(1)NH4H2PO4中,电负性最高的元素是 ;P的 杂化轨道与O的2p轨道形成 键。
(2)乙二胺(H2NCH2CH2NH2)是一种有机化合物,分子中氮、碳的杂化类型分别是 、 。
答案：(1)O sp3 σ (2)sp3 sp3
合作探究 释疑解惑
探究任务1
分子的空间结构与杂化轨道类型
【问题引领】
下图描述的是乙烯分子和乙炔分子中的化学键情况。
1.分析乙烯中C原子的杂化方式,总结原子轨道杂化后,数量和能量有什么变化。
提示：乙烯中C原子采取sp2杂化,杂化轨道与参与杂化的原子轨道数目相同,但能量不同。s轨道与p轨道的能量不同,杂化后,形成的一组杂化轨道能量相同。
2.分析乙炔中C原子的杂化方式,根据乙烯、乙炔分析杂化类型与分子的空间结构有什么关系。
提示：乙炔中C原子采取sp杂化。乙烯中C原子采取sp2杂化,乙烯分子呈平面形;乙炔中C原子采取sp杂化,乙炔分子呈直线形。
【归纳提升】
1.杂化轨道理论要点。
(1)只有能量相近的原子轨道才能杂化。
(2)杂化轨道数目和参与杂化的原子轨道数目相等,杂化轨道能量相同。
(3)杂化改变原有轨道的形状和伸展方向,使原子间形成的共价键更牢固。
(4)杂化轨道为使相互间的排斥力最小,故在空间取最大夹角分布,不同的杂化轨道伸展方向不同。
(5)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。
(6)未参与杂化的p轨道可用于形成π键。
2.ABm型粒子的中心原子杂化与粒子的空间结构的关系。
(1)当杂化轨道全部用于形成σ键时的情况。
(2)当杂化轨道中有未参与成键的孤电子对时的情况。
由于孤电子对参与互相排斥,会使分子的空间结构与杂化轨道的空间分布有所区别。如水分子中氧原子的sp3杂化轨道有2个是由孤电子对占据的,其分子不呈正四面体型,而呈V形;氨分子中氮原子的sp3杂化轨道有1个由孤电子对占据,氨分子不呈正四面体形,而呈三角锥形。
3.含σ键和π键的分子的空间结构和中心原子的杂化类型。
【典型例题】
【例题1】 下列有关杂化轨道的说法不正确的是( )。
A.杂化前后的轨道数不变,但轨道的形状发生了改变
B.sp3、sp2、sp杂化轨道间的夹角分别为109°28'、120°、180°
C.部分四面体形、三角锥形、V形分子的空间结构可以用sp3杂化轨道解释
D.杂化轨道全部参与形成化学键
答案：D
解析：杂化轨道不一定都参与成键,如CH4、NH3和H2O分子中的C、N、O均为sp3杂化,CH4的碳原子杂化轨道均参与成键,而N、O分别有一个、两个杂化轨道未参与成键,D项错误。
方法指导 分子或离子中中心原子杂化类型的判断
(1)根据分子或离子的空间结构判断,如直线形分子或离子的中心原子为sp杂化,平面形分子或离子的中心原子为sp2杂化,四面体形分子或离子的中心原子为sp3杂化。
(2)根据杂化轨道之间的夹角判断:若杂化轨道之间的夹角为109°28',则中心原子发生sp3杂化;若杂化轨道之间的夹角为120°,则中心原子发生sp2杂化;若杂化轨道之间的夹角为180°,则中心原子发生sp杂化。
(3)有机化合物分子中碳原子杂化类型的判断:饱和碳原子采取sp3杂化,形成双键的碳原子采取sp2杂化,形成三键的碳原子采取sp杂化。
【变式训练1】 下列说法正确的是( )。
A.中心原子为sp3杂化的分子一定是四面体形结构
B.中心原子为sp2杂化的分子不一定是平面结构
C.通过sp3杂化形成的化合物分子中含有σ键
D.通过sp2或sp杂化形成的化合物分子中一定含有π键
答案：C
解析：有孤电子对的中心原子采用sp3杂化形成的分子可能是V形或三角锥形,A项错误;中心原子为sp2杂化的分子一定是平面结构,B项错误;sp3杂化轨道只能形成σ键或容纳孤电子对,C项正确;BF3中的B原子为sp2杂化,BeF2中Be原子为sp杂化,但二者中均没有π键,D项错误。
【问题引领】
探究任务2
利用价层电子对互斥模型判断分子或离子的空间结构
可以用“价电子对相互排斥而尽量远离”的原则快捷地判断乙醇和乙酸的分子结构。
1.根据信息中图示,结合价层电子对互斥模型分析乙醇分子中C—O—H的空间结构。
提示：在乙醇分子中,羟基上的氧原子有两对成键电子对和两对孤电子对,价电子对共有四个空间取向,氧原子价电子对相互排斥而远离,呈四面体形,因此C—O—H呈V形。
2.根据信息中图示,结合价层电子对互斥模型分析乙酸分子中 的空间结构。
提示：在乙酸分子中,羧基上的碳原子的价电子对均为成键电子对,
C O上的成键电子对仅有一个空间取向,因此碳原子的价电子对共有三个空间取向,相互排斥而远离, 部分呈三角形。
【归纳提升】
1.ABm型中心原子价电子对、杂化类型和分子空间结构的关系。
杂化类型 价电子对数 成键电子对数 孤电子对数 分子的空间结构 实例
sp 2 2 0 直线形 BeCl2、CO2
sp2 3 3 0 平面三角形 BF3、SO3
2 1 V形 SnBr2、PbCl2
sp3 4 4 0 正四面体形 CH4、CCl4
3 1 三角锥形 NH3、PCl3
2 2 V形 H2O
2.价电子对数的一般计算方法。
对于ABm型分子(A是中心原子,B是配位原子),分子的价电子对数可以通过下式确定:即 (中心原子的价电子数+每个配位原子提供的价电子数×m)。
①作为配体,卤素原子和氢原子提供1个电子,氧族元素的原子按不提供电子计算;②作为中心原子,卤素原子按提供7个电子计算,氧族元素的原子按提供6个电子计算,即中心原子的价电子数等于中心原子的最外层电子数;③对于复杂离子,在计算价电子对数时,还应加上阴离子的电荷数或减去阳离子的电荷数;④计算价电子对数时,若剩余1个电子,亦当作1对价电子对处理;⑤双键、三键等多重键作为1对价电子对看待。
【典型例题】
【例题2】 用价层电子对互斥模型可以预测许多分子或离子的空间结构,有时也能用来推测键角大小。下列判断正确的是( )。
A.SO2、CS2、HI都是直线形的分子
B.BF3键角为120°,SnBr2键角大于120°
C.COCl2、BF3、SO3都是平面三角形的分子
D.PCl3、NH3、PCl5都是三角锥形的分子
解析：SO2是V形分子,CS2、HI是直线形的分子,A项错误;BF3键角为120°,是平面三角形结构,而Sn原子价电子对数是4,Sn上还有一对孤电子对,对成键电子对有排斥作用,使键角小于120°,B项错误;COCl2、BF3、SO3都是平面三角形的分子,C项正确;PCl3、NH3都是三角锥形的分子,而PCl5是三角双锥形结构,D项错误。
C
方法指导 确定ABm型分子或离子空间结构的思路
σ键电子对数+中心原子上的孤电子对数=中心原子上的价电子对数
价层电子对互斥模型 分子或离子的空间结构。
【变式训练2】 已知具有相同价电子数和相同原子数的分子或离子具有相同的结构,这一原理称为“等电子原理”。根据等电子原理,下列各组粒子结构不相似的是( )。
A.BCl3和PH3 B.N和CH4
C.N和C D.CO2和N2O
答案：A
解析：BCl3和PH3中,前者的价电子数为24,后者的价电子数为8,二者的结构不相似,A项符合题意;N和CH4都由5个原子构成,价电子数都为8,二者结构相似,B项不符合题意;N和C都由4个原子构成,价电子数都为24,二者的结构相似,C项不符合题意;CO2和N2O都由3个原子构成,价电子数都为16,二者的结构相似,D项不符合题意。
课堂小结