第07讲 2.3分子结构的测定和多样的分子空间结构（含答案）-2024年高中化学同步品讲义（选择性必修二）

第07讲2.3分子结构的测定和多样的分子空间结构（含答案）-2024年高中化学同步精品讲义（选择性必修二）第7课分子结构的测定和多样的分子空间结构1．知道分子的结构可以通过波谱等技术进行测定。2．结合实例了解共价分子具有特定的空间结构。一、分子结构的测定1.早年的科学家主要靠对物质的性质进行系统总结得出规律后分子的结构。2.分子结构测定的常用方法：光谱、晶体X射线3.红外光谱法测定分子的和（1）测定原理：分子中的原子不是固定不动的，而是不断地振动着的。当一束红外线透过分子时，分子会跟它的某些化学键的振动频率相同的线，再记录到图谱上呈现峰。（2）测定过程光谱图分析峰与谱图库推断分子所含的和（3）红外光谱图：表明有机物分子中含有何种或。（4）用途：确定和的类型。注意：大多数已知化合物的红外谱图已建成数据库，通过对比便可得到确认。4.质谱仪测定分子的（1）原理：在质谱仪中使分子电子变成带电荷的离子和离子等粒子。由于生成的离子具有不同的相对质量，它们在高压电场加速后，通过狭缝进入磁场得以分离，在记录仪上呈现一系列峰，化学家对这些峰进行系统分析，便可得知样品分子的。（2）测定过程待测物分子离子、碎片离子电场加速磁场偏转质谱图（3）质荷比：分子离子、碎片离子的与其的比值。（4）质谱法应用：测定，即：由于相对质量越大的分子离子的质荷比越大，达到检测器需要的时间越长，因此谱图中的质荷比最大（最右边）的就是未知物的相对分子质量，注意：当“质”为该有机物的相对分子质量，“荷”为一个单位电荷时，质荷比的即为该有机物的——质谱图中最右边的数据。二、多样的分子空间结构1.三原子分子的空间结构——型和形（又称角形）化学式电子式结构式键角空间结构模型空间结构名称CO2O=C=O180º型H2O105º形2.四原子分子常见的空间结构——平面三角形和三角锥形化学式电子式结构式键角空间结构模型空间结构名称CH2O约120º形NH3107º形【特别说明】四原子分子的空间结构大多数为平面三角形和三角锥形，也有的为形(如C2H2)、形(如P4)等。3.五原子分子常见的空间结构——四面体形化学式电子式结构式键角空间结构模型空间结构名称CH4109º28´形4.其他多原子分子的空间结构►问题一分子结构测定的常用方法【典例1】化学分析的手段通常有定性分析、定量分析、仪器分析等，现代化学中仪器分析是研究物质结构的基本方法和实验手段。下列说法正确的是A．X射线衍射技术不能用于有机化合物晶体结构的测定B．分析有机物的红外光谱图，可获得分子中所含化学键或官能团个数的信息C．核磁共振氢谱能准确测定有机物中氢元素的个数D．质谱法是快速、精确测定相对分子质量的重要方法【变式1-1】随着科学技术的发展，人们可以利用很多先进的方法和手段来测定有机物的组成和结构。下列说法不正确的是A．李比希元素分析仪可以测定有机物的结构简式B．质谱是快速精确测定有机物相对分子质量的重要方法C．分析有机物的红外光谱图可获得分子中所含有的化学键或官能团的信息D．X射线衍射技术可用于测定有机化合物的晶体结构【变式1-2】准确测定有机物的分子结构，对从分子水平去认识物质世界，推动近代有机化学的发展十分重要。采用现代仪器分析方法，可以快速、准确地测定有机化合物的分子结构例，如质谱、红外光谱、核磁共振等。有机化合物A的谱图如下，根据谱图可推测其结构简式为

A．CH3OCH3 B．CH3CH2CHO C．HCOOH D．CH3CH2OH►问题二常见分子的空间结构的判断【典例2】下列分子的空间结构模型或键角正确的是A． B．C． D．【变式2-1】下列分子的空间结构模型正确的是A．CO2： B．H2O：C．NH3： D．CH4：【变式2-2】(1)硫化氢(H2S)分子中，两个H—S键的夹角接近90°，说明H2S分子的空间结构为。(2)二硫化碳(CS2)分子中，两个C=S键的夹角是180°，说明CS2分子的空间结构为。(3)能说明CH4分子不是平面四边形，而是正四面体结构的是。a．两个键之间的夹角为109°28′b．C—H键为极性共价键c．4个C—H键的键能、键长都相等d．二氯甲烷(CH2Cl2)只有一种(不存在同分异构体)1．现代化学常用的测定分子的相对分子质量的方法是A．质谱法 B．晶体射线衍射法C．核磁共振氢谱法 D．红外光谱法2.有①甲烷分子②氨分子③水分子④四氯化碳分子⑤二氧化碳分子，其中是正四面体结构的是（

）A．①② B．①④ C．①②④ D．②③④3.下列分子结构的空间构型为正四面体的是A．四氯化碳 B．1，2-二氯乙烯 C．二氯甲烷 D．氨气4．下列关于分子空间构型的判断，不正确的是A．CS2V形 B．CH4正四面体形 C．BF3平面三角形 D．NH3三角锥形5．能用来分析分子中的化学键及官能团信息的物理方法是A．X射线衍射法 B．红外光谱法 C．核磁共振法 D．质谱法6．如图是一种分子式为C4H8O2的有机物的红外光谱图，则该有机物可能为A．CH3COOCH2CH3 B．CH3CH2COOHC．HCOOCH2CH2CH3 D．(CH3)2CHCH2COOH7．某化合物分子由碳、氢、氧三种元素组成，其红外光谱只有C—H键、O—H键、C—O键的振动吸收，该有机物的相对分子质量是60，则该有机物的结构简式是A．CH3CH2OCH3 B．CH3CH(OH)CH3 C．CH3CH2OH D．CH3COOH8.红外光谱仪：分子中的原子不是固定不动的，而是不断地____的。当一束红外线透过分子时，分子会____跟它的某些化学键的____频率相同的红外线，再记录到图谱上呈现吸收峰。可分析出分子中含有何种____或官能团的信息。1．利用红外光谱对有机化合物分子进行测试并记录，可初步判断该有机物分子拥有的()A．同分异构体数 B．原子个数C．化学键和官能团种类 D．有机化合物的分子式2．能够快速、微量、精确测定有机物相对分子质量的物理方法是()A．红外光谱法B．质谱法C．核磁共振氢谱法D．色谱法3．下列各组分子中所有原子都可能处于同一平面的是()A．CH4、CS2、BF3B．CO2、H2O、NH3C．C2H4、C2H2、C6H6D．CCl4、BeCl2、PH34．下列分子或离子的中心原子，带有一对孤电子对的是()A．H2OB．BeCl2C．CH4 D．PCl35.在白磷分子(P4)中,四个P原子分别处于正四面体的四个顶点上,结合有关P原子的成键特点,下列有关白磷分子的说法正确的是()A.白磷分子中的键角为109°28'B.分子中共有4对共用电子对C.白磷分子中的键角为60°D.分子中有6对孤电子对6．下列分子的空间构型为平面三角形的是（）A．PCl3 B．BCl3 C．NH3 D．H2O【答案】B【解析】A．PCl3的空间构型为三角锥形，A不合题意；B．BCl3的空间构型为平面三角形，B符合题意；C．NH3的空间构型为三角锥形，C不合题意；D．H2O的空间构型为V形结构，D不合题意；故答案为：B。7.仪器分析法对有机化学的研究至关重要。下列说法错误的是A．元素分析仪是将有机物在氧气中充分燃烧后对燃烧产物进行自动分析，以确定有机物最简式B．图-1是有机物甲的红外光谱，该有机物中至少有三种不同的化学键C．图-2是有机物乙的质谱图，有机物乙的相对分子质量为78D．图-3①和图-3②是分子式为的两种有机物的1H核磁共振谱图，图-3②为二甲醚8．下列分子结构与分子中共价键键角对应正确的是()A．直线形分子：180° B．平面正三角形：120°C．三角锥形：109°28′ D．正四面体形：109°28′第7课分子结构的测定和多样的分子空间结构1．知道分子的结构可以通过波谱等技术进行测定。2．结合实例了解共价分子具有特定的空间结构。一、分子结构的测定1.早年的科学家主要靠对物质的化学性质进行系统总结得出规律后推测分子的结构。2.分子结构测定的常用方法：红外光谱、晶体X射线衍射3.红外光谱法测定分子的官能团和化学键（1）测定原理：分子中的原子不是固定不动的，而是不断地振动着的。当一束红外线透过分子时，分子会吸收跟它的某些化学键的振动频率相同的红外线，再记录到图谱上呈现吸收峰。（2）测定过程红外光谱图分析吸收峰与谱图库对比推断分子所含的官能团和化学键（3）红外光谱图：表明有机物分子中含有何种化学键或官能团。（4）用途：确定官能团和化学键的类型。注意：大多数已知化合物的红外谱图已建成数据库，通过对比便可得到确认。4.质谱仪测定分子的相对质量（1）原理：在质谱仪中使分子失去电子变成带正电荷的分子离子和碎片离子等粒子。由于生成的离子具有不同的相对质量，它们在高压电场加速后，通过狭缝进入磁场得以分离，在记录仪上呈现一系列峰，化学家对这些峰进行系统分析，便可得知样品分子的相对分子质量。（2）测定过程待测物分子离子、碎片离子电场加速磁场偏转质谱图（3）质荷比：分子离子、碎片离子的相对质量与其电荷的比值。（4）质谱法应用：测定相对分子质量，即：由于相对质量越大的分子离子的质荷比越大，达到检测器需要的时间越长，因此谱图中的质荷比最大（最右边）的就是未知物的相对分子质量，注意：当“质”为该有机物的相对分子质量，“荷”为一个单位电荷时，质荷比的最大值即为该有机物的相对分子质量——质谱图中最右边的数据。二、多样的分子空间结构1.三原子分子的空间结构——直线型和V形（又称角形）化学式电子式结构式键角空间结构模型空间结构名称CO2O=C=O180º直线型H2O105ºV形2.四原子分子常见的空间结构——平面三角形和三角锥形化学式电子式结构式键角空间结构模型空间结构名称CH2O约120º平面三角形NH3107º三角锥形【特别说明】四原子分子的空间结构大多数为平面三角形和三角锥形，也有的为直线形(如C2H2)、正四面体形(如P4)等。3.五原子分子常见的空间结构——四面体形化学式电子式结构式键角空间结构模型空间结构名称CH4109º28´正四面体形4.其他多原子分子的空间结构►问题一分子结构测定的常用方法【典例1】化学分析的手段通常有定性分析、定量分析、仪器分析等，现代化学中仪器分析是研究物质结构的基本方法和实验手段。下列说法正确的是A．X射线衍射技术不能用于有机化合物晶体结构的测定B．分析有机物的红外光谱图，可获得分子中所含化学键或官能团个数的信息C．核磁共振氢谱能准确测定有机物中氢元素的个数D．质谱法是快速、精确测定相对分子质量的重要方法【答案】D【解析】A．X射线衍射技术能够精确测定原子在晶体中的空间位置，是迄今研究分子结构的主要技术，故A错误；B．红外光谱图常用来测定分子中含有的化学键或官能团，但不能获得分子中所含化学键或官能团个数的信息，故B错误；C．核磁共振氢谱能够测定有机物中氢原子的种类和数量比，不能测定有机物中氢元素的个数，故C错误；D．质谱法是快速、精确测定相对分子质量的重要方法，故D正确；故选D。【解题必备】1.红外光谱确定官能团和化学键的类型。2.质谱法测定相对分子质量，即：由于相对质量越大的分子离子的质荷比越大，达到检测器需要的时间越长，因此谱图中的质荷比最大（最右边）的就是未知物的相对分子质量，注意：当“质”为该有机物的相对分子质量，“荷”为一个单位电荷时，质荷比的最大值即为该有机物的相对分子质量——质谱图中最右边的数据。【变式1-1】随着科学技术的发展，人们可以利用很多先进的方法和手段来测定有机物的组成和结构。下列说法不正确的是A．李比希元素分析仪可以测定有机物的结构简式B．质谱是快速精确测定有机物相对分子质量的重要方法C．分析有机物的红外光谱图可获得分子中所含有的化学键或官能团的信息D．X射线衍射技术可用于测定有机化合物的晶体结构【答案】A【解析】A．李比希元素分析仪只能确定有机物中所含的元素种类和含量，则可以确定有机物的最简式或者是实验式，不能测定有机物的结构简式，A错误；B．质谱图中质荷比最大的吸收峰就是该分子的相对分子质量，故质谱是快速精确测定有机物相对分子质量的重要方法，B正确；C．分析有机物的红外光谱图可获得分子中所含有的化学键或官能团的信息，C正确；D．X射线衍射实验是鉴别晶体与非晶体以及测定晶体结构的最可靠的途径，X射线衍射技术可用于测定有机化合物的晶体结构，D正确；故答案为：A。【变式1-2】准确测定有机物的分子结构，对从分子水平去认识物质世界，推动近代有机化学的发展十分重要。采用现代仪器分析方法，可以快速、准确地测定有机化合物的分子结构例，如质谱、红外光谱、核磁共振等。有机化合物A的谱图如下，根据谱图可推测其结构简式为

A．CH3OCH3 B．CH3CH2CHO C．HCOOH D．CH3CH2OH【答案】D【解析】由核磁共振氢谱图可知该有机物分子中有三种不同化学环境的氢原子，符合该条件的有B、D两个选项，由质谱图可得该有机物的相对分子质量为46，故答案选D。►问题二常见分子的空间结构的判断【典例2】下列分子的空间结构模型或键角正确的是A． B．C． D．【答案】A【解析】A．甲烷是正四面体结构，碳原子在正四面体中心，键角为109°28'，故A正确；B．H2S是V形结构，不是直线形结构，故B错误；C．NH3是三角锥形结构，键角小于109°28'，大约为107°，故C错误；D．CO2是直线形结构，故D错误；故选A。【解题必备】记住常见分子的空间结构，可类推出相同类别物质的空间结构。空间结构常见物质直线形BeCl2、HCN、C2H2、CO2等V形H2O、H2S、SO2等平面三角形BF3、SO3等三角锥形PH3、PCl3、NH3等正四面体形CH4、CCl4、SiH4、SiF4等四面体形(非正四面体形)CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3等【变式2-1】下列分子的空间结构模型正确的是A．CO2： B．H2O：C．NH3： D．CH4：【答案】D【解析】A．CO2的空间结构为直线形，A模型错误；B．H2O的空间结构为V形，B模型错误；C．NH3的空间结构为三角锥形，C模型错误；D．CH4的空间结构为正四面体形，D模型正确。答案为D。【变式2-2】(1)硫化氢(H2S)分子中，两个H—S键的夹角接近90°，说明H2S分子的空间结构为。(2)二硫化碳(CS2)分子中，两个C=S键的夹角是180°，说明CS2分子的空间结构为。(3)能说明CH4分子不是平面四边形，而是正四面体结构的是。a．两个键之间的夹角为109°28′b．C—H键为极性共价键c．4个C—H键的键能、键长都相等d．二氯甲烷(CH2Cl2)只有一种(不存在同分异构体)【答案】(1)V形(2)直线形(3)ad【解析】(1)两个H—S键的夹角接近90°，由键角直接判断分子的空间结构为V形，故答案为：V形；(2)两个C=S键的夹角是180°，由键角直接判断分子的空间结构为直线形，故答案为：直线形；(3)五原子分子CH4可能有平面四边形和正四面体两种空间结构，不管为哪种，b、c两项都成立，不能说明CH4分子结构；若为平面四边形，则键角为90°，CH2Cl2有两种：和；若为正四面体，则键角为109°28′，CH2Cl2只有一种，不存在同分异构体，故答案为：ad。1．现代化学常用的测定分子的相对分子质量的方法是A．质谱法 B．晶体射线衍射法C．核磁共振氢谱法 D．红外光谱法【答案】A【解析】现代化学常用质谱法测定分子的相对分子质量，故选A。2.有①甲烷分子②氨分子③水分子④四氯化碳分子⑤二氧化碳分子，其中是正四面体结构的是（

）A．①② B．①④ C．①②④ D．②③④【答案】B【解析】CH4、CCl4均为正四面体结构；NH3是三角锥形结构；H2O是“V”型结构；CO2：是直线型结构，综上符合的为①④，答案选B。3.下列分子结构的空间构型为正四面体的是A．四氯化碳 B．1，2-二氯乙烯 C．二氯甲烷 D．氨气【答案】A【解析】A．四氯化碳中心原子价层电子对数为4，中心原子上无孤电子对，空间构型为正四面体，A正确；B．1，2-二氯乙烯中6个原子在同一平面上，空间构型不是正四面体，B错误；C．二氯甲烷空间构型是四面体结构，C—H和C-Cl的键长不同，二氯甲烷空间构型不是正四面体，C错误；D．氨气分子中心原子价层电子对数为4，中心原子上孤电子对数为1，空间构型是三角锥形，不是正四面体，D错误；故答案选A。4．下列关于分子空间构型的判断，不正确的是A．CS2V形 B．CH4正四面体形 C．BF3平面三角形 D．NH3三角锥形【答案】A【解析】A．CS2分子空间构型与CO2分子空间构型相同，为直线型，A错误；B．CH4的空间构型为正四面体，B正确；C．BF3的空间构型为平面三角形，C正确；D．NH3的空间构型为三角锥形，D正确；答案选A。5．能用来分析分子中的化学键及官能团信息的物理方法是A．X射线衍射法 B．红外光谱法 C．核磁共振法 D．质谱法【答案】B【解析】不同的官能团红外光谱图不同，因此可以用红外光谱法分析分子中的化学键和官能团信息，故合理选项是B。6．如图是一种分子式为C4H8O2的有机物的红外光谱图，则该有机物可能为A．CH3COOCH2CH3 B．CH3CH2COOHC．HCOOCH2CH2CH3 D．(CH3)2CHCH2COOH【答案】A【分析】由红外光谱图可看出该分子中有不对称CH3，含有C=O、C-O-C单键，结合分子式C4H8O2判断。【解析】A．CH3COOCH2CH3中存在不对称-CH3、C-O-C和C=O，且分子式为C4H8O2，故A符合题意；B．CH3CH2COOH的分子式不为C4H8O2，且结构中没有C-O-C单键，故B不符合题意；C．HCOOCH2CH2CH3中只含有1个-CH3，不存在C-O-C单键，故C不符合题意；D．(CH3)2CHCH2COOH分子中存在对称-CH3，不存在C—O—C单键，且含碳数为5，故D不符合题意；答案选A。7．某化合物分子由碳、氢、氧三种元素组成，其红外光谱只有C—H键、O—H键、C—O键的振动吸收，该有机物的相对分子质量是60，则该有机物的结构简式是A．CH3CH2OCH3 B．CH3CH(OH)CH3 C．CH3CH2OH D．CH3COOH【答案】B【分析】根据有机物的相对分子质量以及分子中有C-H键、O-H键、C-C键来解答。【解析】A项、CH3CH2OCH3相对分子质量为60，但分子中不含O-H键，故A错误；B项、CH3CH（OH）CH3相对分子质量为60，分子中含有C-H键、O-H键、C-O键，故B正确；C项、CH3CH2OH相对分子质量为46，含有C-H键、O-H键、C-O键，故C错误；D项、CH3CH2COOH相对分子质量为60，含有C-H键、C=O键、O-H键、C-O键，故D错误。故选B。8.红外光谱仪：分子中的原子不是固定不动的，而是不断地____的。当一束红外线透过分子时，分子会____跟它的某些化学键的____频率相同的红外线，再记录到图谱上呈现吸收峰。可分析出分子中含有何种____或官能团的信息。【答案】振动着

吸收

振动

化学键1．利用红外光谱对有机化合物分子进行测试并记录，可初步判断该有机物分子拥有的()A．同分异构体数 B．原子个数C．化学键和官能团种类 D．有机化合物的分子式【答案】C【解析】组成分子的各种基团都有自己特定的红外特征吸收峰，利用红外光谱对有机化合物分子进行测试并记录，可以清晰地记录出不同基团的吸收峰，所以可初步判断该有机物分子拥有的基团种类。2．能够快速、微量、精确测定有机物相对分子质量的物理方法是()A．红外光谱法B．质谱法C．核磁共振氢谱法D．色谱法【答案】B【解析】红外光谱法主要用于鉴定官能团；质谱法其实是把有机物打成很多带正电荷的粒子，在记录仪上会有很多不同的峰出现，从而推测出该有机物的相对分子质量所以能够快速、微量、精确测定有机物相对分子质量的物理方法是质谱法；核磁共振氢谱法用于判断等效氢种类；色谱法是分离混合物的一种方法。综上所述，B项符合题意。故选B。3．下列各组分子中所有原子都可能处于同一平面的是()A．CH4、CS2、BF3B．CO2、H2O、NH3C．C2H4、C2H2、C6H6D．CCl4、BeCl2、PH3【答案】C【解析】题中的CH4和CCl4为正四面体形分子，NH3和PH3为三角锥形分子，这几种分子的所有原子不可能都在同一平面上。CS2、CO2、C2H2和BeCl2为直线形分子，C2H4为平面形分子，C6H6为平面正六边形分子，这些分子都是平面形结构。4．下列分子或离子的中心原子，带有一对孤电子对的是()A．H2OB．BeCl2C．CH4 D．PCl3【答案】D【解析】H2O有2对孤电子对，BeCl2和CH4没有孤电子对。5.在白磷分子(P4)中,四个P原子分别处于正四面体的四个顶点上,结合有关P原子的成键特点,下列有关白磷分子的说法正确的是()A.白磷分子中的键角为109°28'B.分子中共有4对共用电子对C.白磷分子中的键角为60°D.分子中有6对孤电子对【答案】C【解析】根据共价键的方向性和饱和性,每个磷原子都以3个共价键与其他3个磷原子结合,从而形成正四面体结构,所以键角为60°,分子中共有6个共价单键(即6对共用电子对),4对孤电子对。6．下列分子的空间构型为平面三角形的是（）A．PCl3 B．BCl3 C．NH3 D．H2O【答案】B【解析】A．PCl3的空间构型为三角锥形，A不合题意；B．BCl3的空间构型为平面三角形，B符合题意；C．NH3的空间构型为三角锥形，C不合题意；D．H2O的空间构型为V形结构，D不合题意；故答案为：B。7.仪器分析法对有机化学的研究至关重要。下列说法错误的是A．元素分析仪是将有机物在氧气中充分燃烧后对燃烧产物进行自动分析，以确定有机物最简式B．图-1是有机物甲的红外光谱，该有机物中至少有三种不同的化学键C．图-2是有机物乙的质谱图，有机物乙的相对分子质量为78D．图-3①和图-3②是分子式为的两种有机物的1H核磁共振谱图，图-3②为二甲醚【答案】D【解析】A．元素分析仪是将有机物在氧气中充分燃烧后对燃烧产物进行自动分析，以确定有机物最简式，现代元素分析仪分析的精确度和速度都达到了很高的水平，故A正确；B．从图1可以看出该有机物甲中至少有C-H、O-H、C-O三种化学键，故B正确；C．质谱图中最右侧的分子离子峰的质荷比数值为78，则有机物乙的相对分子质量为78，故C正确；D．1H核磁共振谱图中的吸收峰数目为分子中不同化学环境的H种类，峰面积比是不同化学环境H的个数比，分子式为C2H6O的有机物可能为乙醇，结构简式为CH3CH2OH，有三组峰，峰面积比为3：2：1，也可能为二甲醚，结构简式为CH3OCH3，只有一组峰，所以图-3②为乙醇，图-3①为二甲醚，故D错误；故选D。8．下列分子结构与分子中共价键键角对应正确的是()A．直线形分子：180° B．平面正三角形：120°C．三角锥形：109°28′ D．正四面体形：109°28′【答案】B【解析】A项，HCl也是直线形分子，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、白磷分子均是正四面体形分子，但键角分别为109°28′、60°，D项错误，故选B项。第8课价层电子对互斥模型（VSEPR）1.理解价层电子对互斥理论的含义。2.能根据价层电子对互斥理论判断简单分子或离子的空间结构。一、价层电子对互斥模型1.应用：预测分子的结构2.内容：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”相互的结果。(1)当中心原子的价电子全部参与成键时，为使价电子斥力最小，就要求尽可能采取结构。(2)当中心原子的价电子部分参与成键时，未参与成键的孤电子对与成键电子对之间及孤电子对之间、成键电子对之间的斥力，从而分子的空间结构。(3)电子对之间的夹角越，相互之间的斥力越。(4)成键电子对之间斥力由到的顺序：三键-三键三键-双键双键-双键双键-单键单键-单键。(5)含孤电子对的斥力由到的顺序：孤电子对-孤电子对孤电子对-单键单键-单键。二、中心原子上的价层电子对数的计算方法1.方法I：中心原子上的价层电子对数=σ键+中心原子上的(1)σ键电子对数的确定：由确定(2)中心原子上的孤电子对数的确定：中心原子上的孤电子对数=公式中各字母的含义：a中心原子的价层电子数主族元素=阳离子=中心原子的电子数︱离子的电荷数︱阴离子=中心原子的电子数︱离子的电荷数︱x与中心原子结合的b与中心原子结合的原子最多能接受的H=其他原子=8-该原子的电子数【特别说明】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。2.方法II：说明：（1）中心原子配位的原子总数是指与中心原子直接结合的，氧族元素原子作配位原子时，计算配位原子个数。（2）粒子的电荷数是离子所带电荷数，阳离子用“”，阴离子用“”。（3）计算结果为中心原子的，根据中心原子的价层电子对数可以确定。（4）孤电子对数=价层电子对数-中心原子配位的原子。三、根据价层电子对互斥模型判断分子或离子的空间结构1.判断方法（1）方法I根据上述方法I计算出对数和中心原子上的对数，在确定了对数和中心原子上的对数后，可以依据下面的方法确定相应的较稳定的分子或离子的空间结构：对数+对数=对数模型分子的结构

以CO2、NH4+、NF3为例：①CO2：中心C原子的价电子为4，配位原子为氧原子，配位原子数为2，即有2对σ键电子对数，中心C原子上的孤电子对数=[4-2x(8-6)]/2=0，即中心C原子无孤电子对，VSEPR模型就是分子的实际构型，价层电子对数为2的VSEPR模型为形，则CO2的实际构型为形。②NH4+：中心N原子的价电子为5，配位原子为氢原子，配位原子数为4，NH4+带1个正电荷，中心N原子上的孤电子对数=[5-1-4x(2-1)]/2=0，即中心N原子无孤电子对，VSEPR模型就是分子的实际构型，价层电子对数为4的VSEPR模型为形，则NH4+的实际构型为形。③NF3：中心N原子的价电子为5，配位原子为氟原子，配位原子数为3，不带电荷，中心N原子上的孤电子对数=[5-3x(8-7)]/2=1，即中心N原子有1孤电子对，VSEPR模型略去1孤电子对才是分子的实际构型，价层电子对数为4的VSEPR模型为形，则NF3的实际构型为形。【思考与讨论p45】参考答案：(1)主族元素原子的价电子数等于元素所在族的，如S在第VIA族，其价电子数是6；P在第VA族，其价电子数是5。(2)主族元素原子最多能接受的电子数等于8减去元素所在族的，如N在第VA族，其最多能接受的电子数是8-5=3；C1在第IA族，其最多能接受的电子数是8-7=1。（2）方法II根据上述方法II计算出价层电子对总数和中心原子上的孤电子对数，根据得出，由VSEPR模型略去就可以得出分子的构型。价层电子对数VSEPR模型分子的空间结构以CO2、NH4+、NF3为例：①CO2：中心C原子的价电子为4，配位原子为氧原子，不计算配位原子数，中心C原子的价层电子对数=4/2=2，中心碳原子与两个氧原子结合，故CO2中C原子孤电子对数=2-2=0，即中心C原子无孤电子对，VSEPR模型就是分子的实际构型，价层电子对数为2的VSEPR模型为形，则CO2的实际构型为形。②NH4+：中心N原子的价电子为5，配位原子为氢原子，配位原子数为4，NH4+带1个正电荷，中心N原子的价层电子对数=(5+4-1)/2=4，中心N原子与4个氢原子结合，故NH4+中N原子孤电子对数=4-4=0，即中心N原子无孤电子对，VSEPR模型就是分子的实际构型，价层电子对数为4的VSEPR模型为形，则NH4+的实际构型为形。③NF3：中心N原子的价电子为5，配位原子为氟原子，配位原子数为3，不带电荷，中心N原子的价层电子对数=(5+3)/2=4，中心N原子与3个氟原子结合，故NF3中N原子孤电子对数=4-3=1，即中心N原子有1孤电子对，VSEPR模型略去1孤电子对才是分子的实际构型，价层电子对数为4的VSEPR模型为形，则NF3的实际构型为形。【特别说明】①中心原子不含孤电子对的分子(或离子)，VSEPR模型与分子(或离子)的空间结构。②中心原子若有孤电子对，孤电子对也要占据中心原子周围的空间，并与成键电子对互相排斥，则VSEPR模型与分子的空间结构致。推测分子的立体模型必须略去VSEPR模型中的。2.常见分子或离子的空间结构的推测分子或离子方法I方法IIVSEPR模型VSEPR模型名称空间结构空间结构名称中心原子上的价层电子对数中心原子上的孤电子对数中心原子上的孤电子对数中心原子上的价层电子对数CO2、BeCl22002形形CO32—、BF33003形形SO2、PbCl211形CH4、CCl44004形形NH3、NF311形形H2O、H2S22形【特别说明】①价层电子对互斥模型对分子空间结构的预测少有失误，但它用于预测以过渡金属为中心原子的分子。②氨气与水的VSEPR模型，但空间构型不同的原因是：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。【思考与讨论p47】参考答案：（1）BF3:B原子的价层电子中，键电子对数是3，孤电子对数为(3-3×1)/2=0,VSEPR模型和分子的空间结构都是形。（2）NH4+:N原子的价层电子中，σ键电子对数是4，孤电子对数为(5-1-4×1)/2=0,VSEPR模型和离子的空间结构都是形。（2）SO32-:S原子的价层电子中，σ键电子对数是3，孤电子对数为(6+2-3x2)/2=1,VSEPR模型是形，离子的空间结构是形。►问题一价层电子对互斥模型的理解【典例1】下列有关价层电子对互斥理论的描述正确的是()A．价层电子对就是σ键电子对B．孤电子对数由分子式来确定C．分子的立体构型是价层电子对互斥的结果D．孤电子对数等于π键数【变式1-1】已知在CH4中，C—H键间的键角为109°28′，NH3中，N—H键间的键角为107°，H2O中O—H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同成键电子对与成键电子对间的斥力之间的大小关系【变式1-2】下列关于价层电子对互斥模型(VSEPR模型)的叙述中不正确的是()A．VSEPR模型可用来预测分子的空间结构B．分子中价电子对相互排斥决定了分子的空间结构C．中心原子上的孤电子对也要占据中心原子周围的空间并参与互相排斥D．分子中键角越大，价电子对相互排斥力越大，分子越稳定►问题二价层电子对互斥模型的应用【典例2】下列粒子的VSEPR模型为四面体且其空间结构为V形的是()A．SO2 B．SO42- C．H3O+ D．OF2【变式2-1】用价层电子对互斥理论(VSEPR)可以预测许多分子或离子的空间构型，有时也能用来推测键角大小，下列判断正确的是A．SO2、CS2、HCN都是直线形的分子 B．BF3键角为120°，SnBr2键角大于120°C．CH2O、CO、SO3都是平面三角形的粒子 D．PCl3、NH3、PCl5都是三角锥形的分子【变式2-2】下列分子价层电子对互斥理论模型与分子结构模型一致的是()A．水 B．甲烷 C．氨 D．二氧化硫1．下列分子或离子的中心原子上未用于成键的价电子对最多的是()A．H2OB．HClC．NHeq\o\al(＋,4)D．PCl32.下列粒子的VSEPR模型为四面体、且其空间结构为V形的是()A．SO2 B．CH4 C．H3O+ D．SF23.用价层电子对互斥理论预测H2S和AlCl3的立体结构，两个结论都正确的是A．直线形；三角锥形 B．V形；三角锥形C．直线形；平面三角形 D．V形；平面三角形4.SOeq\o\al(2－,3)离子的中心原子孤对电子计算公式为(a－xb)/2，下列对应的数值正确的是()A．a＝8x＝3b＝2B．a＝6x＝3b＝2C．a＝4x＝2b＝3D．a＝6x＝2b＝35.下列分子或离子的空间结构判断不正确的是A．NH为正四面体形 B．BeCl2为直线形C．NF3为V形 D．CO2为直线形6．（1）计算下列微粒中点“·”原子的孤电子对数。①H2S______________________________;

②PCl5___________________________;

③BF3___________________________;

④NH3___________________________。

（2）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)。分子或离子α键电子对数孤电子对数价层电子对数分子立体构型H2Seq\o(e,\s\do4(·))eq\o(B,\s\do4(·))Cl3eq\o(P,\s\do4(·))Cl3eq\o(S,\s\do4(·))O2eq\o(S,\s\do4(·))Oeq\o\al(2－,4)1．下列有关SO3的说法正确的是 ()A．空间结构与NH3相似B．空间结构与SO2相似C．空间结构与BF3相似D．空间结构与P4相似2.短周期主族元素A、B可形成AB3分子，下列有关叙述正确的是()A．若A、B为同一周期元素，则AB3分子一定为平面正三角形B．若AB3分子中的价电子个数为24个，则AB3分子可能为平面正三角形C．若为A、B为同一主族元素，则AB3分子一定为三角锥形D．若AB3分子为三角形锥形，则AB3分子一定为NH3【答案】B【解析】A项，若为PCl3，则分子为三角锥形，错误；B项，BCl3满足要求，其分子为平面正三角形，正确；C项，若分子为SO3，则为平面正三角形，错误；D项，分子不一定为NH3，也可能为NF3等。3．下列各组微粒的空间结构相似的是()A．SO2与O3 B．CO2与NO2 C．NO3-与SO32- D．PCl3与PCl54.下列分子结构的空间构型为正四面体的是A．四氯化碳 B．1，2-二氯乙烯 C．二氯甲烷 D．氨气5.下列分子或离子的空间结构相同的是A．BeCl2和SO2B．BF3和PCl3C．和D．SO3和ClO6．(1)利用VSEPR理论推测分子或离子的空间结构：ClOeq\o\al(－,3)________；AlBr3(共价分子)________。(2)有两种活性反应中间体，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：________；________。(3)按要求写出由第二周期非金属元素的原子构成的中性分子的化学式。平面形分子________；三角锥形分子________；四面体形分子________。第8课价层电子对互斥模型（VSEPR）1.理解价层电子对互斥理论的含义。2.能根据价层电子对互斥理论判断简单分子或离子的空间结构。一、价层电子对互斥模型1.应用：预测分子的空间结构2.内容：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。(1)当中心原子的价电子全部参与成键时，为使价电子斥力最小，就要求尽可能采取对称结构。(2)当中心原子的价电子部分参与成键时，未参与成键的孤电子对与成键电子对之间及孤电子对之间、成键电子对之间的斥力不同，从而影响分子的空间结构。(3)电子对之间的夹角越大，相互之间的斥力越小。(4)成键电子对之间斥力由大到小的顺序：三键-三键>三键-双键>双键-双键>双键-单键>单键-单键。(5)含孤电子对的斥力由大到小的顺序：孤电子对-孤电子对>孤电子对-单键>单键-单键。二、中心原子上的价层电子对数的计算方法1.方法I：中心原子上的价层电子对数=σ键电子对数+中心原子上的孤电子对数(1)σ键电子对数的确定：由化学式确定(2)中心原子上的孤电子对数的确定：中心原子上的孤电子对数=EMBEDEquation.3公式中各字母的含义：a中心原子的价层电子数主族元素=最外层电子数阳离子=中心原子的价层电子数-︱离子的电荷数︱阴离子=中心原子的价层电子数+︱离子的电荷数︱x与中心原子结合的原子数b与中心原子结合的原子最多能接受的电子数H=1其他原子=8-该原子的价层电子数【特别说明】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.方法II：说明：（1）中心原子配位的原子总数是指与中心原子直接结合的原子个数，氧族元素原子作配位原子时，不计算配位原子个数。（2）粒子的电荷数是离子所带电荷数，阳离子用“-”，阴离子用“+”。（3）计算结果为中心原子的价层电子对数，根据中心原子的价层电子对数可以确定价层电子对互斥模型。（4）孤电子对数=价层电子对数-中心原子配位的原子总数。三、根据价层电子对互斥模型判断分子或离子的空间结构1.判断方法（1）方法I根据上述方法I计算出σ键电子对数和中心原子上的孤电子对数，在确定了σ键电子对数和中心原子上的孤电子对数后，可以依据下面的方法确定相应的较稳定的分子或离子的空间结构：σ键电子对数+孤电子对数=价层电子对数VSEPR模型分子的空间结构

以CO2、NH4+、NF3为例：①CO2：中心C原子的价电子为4，配位原子为氧原子，配位原子数为2，即有2对σ键电子对数，中心C原子上的孤电子对数=[4-2x(8-6)]/2=0，即中心C原子无孤电子对，VSEPR模型就是分子的实际构型，价层电子对数为2的VSEPR模型为直线形，则CO2的实际构型为直线形。②NH4+：中心N原子的价电子为5，配位原子为氢原子，配位原子数为4，NH4+带1个正电荷，中心N原子上的孤电子对数=[5-1-4x(2-1)]/2=0，即中心N原子无孤电子对，VSEPR模型就是分子的实际构型，价层电子对数为4的VSEPR模型为正面体形，则NH4+的实际构型为正四面体形。③NF3：中心N原子的价电子为5，配位原子为氟原子，配位原子数为3，不带电荷，中心N原子上的孤电子对数=[5-3x(8-7)]/2=1，即中心N原子有1孤电子对，VSEPR模型略去1孤电子对才是分子的实际构型，价层电子对数为4的VSEPR模型为正面体形，则NF3的实际构型为三角锥形。【思考与讨论p45】参考答案：(1)主族元素原子的价电子数等于元素所在族的序数，如S在第VIA族，其价电子数是6；P在第VA族，其价电子数是5。(2)主族元素原子最多能接受的电子数等于8减去元素所在族的序数，如N在第VA族，其最多能接受的电子数是8-5=3；C1在第IA族，其最多能接受的电子数是8-7=1。（2）方法II根据上述方法II计算出价层电子对总数和中心原子上的孤电子对数，根据价层电子对总数得出VSEPR模型，由VSEPR模型略去孤电子对就可以得出分子的实际构型。价层电子对数VSEPR模型分子的空间结构以CO2、NH4+、NF3为例：①CO2：中心C原子的价电子为4，配位原子为氧原子，不计算配位原子数，中心C原子的价层电子对数=4/2=2，中心碳原子与两个氧原子结合，故CO2中C原子孤电子对数=2-2=0，即中心C原子无孤电子对，VSEPR模型就是分子的实际构型，价层电子对数为2的VSEPR模型为直线形，则CO2的实际构型为直线形。②NH4+：中心N原子的价电子为5，配位原子为氢原子，配位原子数为4，NH4+带1个正电荷，中心N原子的价层电子对数=(5+4-1)/2=4，中心N原子与4个氢原子结合，故NH4+中N原子孤电子对数=4-4=0，即中心N原子无孤电子对，VSEPR模型就是分子的实际构型，价层电子对数为4的VSEPR模型为正面体形，则NH4+的实际构型为正四面体形。③NF3：中心N原子的价电子为5，配位原子为氟原子，配位原子数为3，不带电荷，中心N原子的价层电子对数=(5+3)/2=4，中心N原子与3个氟原子结合，故NF3中N原子孤电子对数=4-3=1，即中心N原子有1孤电子对，VSEPR模型略去1孤电子对才是分子的实际构型，价层电子对数为4的VSEPR模型为正面体形，则NF3的实际构型为三角锥形。【特别说明】①中心原子不含孤电子对的分子(或离子)，VSEPR模型与分子(或离子)的空间结构一致。②中心原子若有孤电子对，孤电子对也要占据中心原子周围的空间，并与成键电子对互相排斥，则VSEPR模型与分子的空间结构不一致。推测分子的立体模型必须略去VSEPR模型中的孤电子对。2.常见分子或离子的空间结构的推测分子或离子方法I方法IIVSEPR模型VSEPR模型名称空间结构空间结构名称中心原子上的价层电子对数中心原子上的孤电子对数中心原子上的孤电子对数中心原子上的价层电子对数CO2、BeCl22002直线形直线形CO32—、BF33003平面三角形平面三角形SO2、PbCl211V形CH4、CCl44004正四面体形正四面体形NH3、NF311四面体形三角锥形H2O、H2S22V形【特别说明】①价层电子对互斥模型对分子空间结构的预测少有失误，但它不能用于预测以过渡金属为中心原子的分子。②氨气与水的VSEPR模型一致，但空间构型不同的原因是：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。【思考与讨论p47】参考答案：（1）BF3:B原子的价层电子中，键电子对数是3，孤电子对数为(3-3×1)/2=0,VSEPR模型和分子的空间结构都是平面三角形。（2）NH4+:N原子的价层电子中，σ键电子对数是4，孤电子对数为(5-1-4×1)/2=0,VSEPR模型和离子的空间结构都是正四面体形。（2）SO32-:S原子的价层电子中，σ键电子对数是3，孤电子对数为(6+2-3x2)/2=1,VSEPR模型是四面体形，离子的空间结构是三角锥形。►问题一价层电子对互斥模型的理解【典例1】下列有关价层电子对互斥理论的描述正确的是()A．价层电子对就是σ键电子对B．孤电子对数由分子式来确定C．分子的立体构型是价层电子对互斥的结果D．孤电子对数等于π键数【答案】C【解析】价层电子对数是σ键电子对数与孤电子对数之和，孤电子对数是指没有成键的价电子对数，其与中心原子价层电子总数、与中心原子结合的原子最多能接受的电子数及与中心原子结合的原子数有关，A、B、D项错误。【解题必备】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。(1)当中心原子的价电子全部参与成键时，为使价电子斥力最小，就要求尽可能采取对称结构。(2)当中心原子的价电子部分参与成键时，未参与成键的孤电子对与成键电子对之间及孤电子对之间、成键电子对之间的斥力不同，从而影响分子的空间结构。(3)电子对之间的夹角越大，相互之间的斥力越小。(4)成键电子对之间斥力由大到小的顺序：三键-三键>三键-双键>双键-双键>双键-单键>单键-单键。(5)含孤电子对的斥力由大到小的顺序：孤电子对-孤电子对>孤电子对-单键>单键-单键。【变式1-1】已知在CH4中，C—H键间的键角为109°28′，NH3中，N—H键间的键角为107°，H2O中O—H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同成键电子对与成键电子对间的斥力之间的大小关系【答案】A【解析】CH4中碳原子没有孤电子对，C—H键间的键角为109°28′，NH3中氮原子有1个孤电子对，N—H键间的键角为107°，H2O中氧原子有2个孤电子对，O—H键间的键角为105°，说明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。【变式1-2】下列关于价层电子对互斥模型(VSEPR模型)的叙述中不正确的是()A．VSEPR模型可用来预测分子的空间结构B．分子中价电子对相互排斥决定了分子的空间结构C．中心原子上的孤电子对也要占据中心原子周围的空间并参与互相排斥D．分子中键角越大，价电子对相互排斥力越大，分子越稳定【答案】D【解析】VSEPR模型可用来预测分子的空间结构，注意实际空间结构要去掉孤电子对，A正确；空间结构与价电子对相互排斥有关，所以分子中价电子对相互排斥决定了分子的空间结构，B正确；中心原子上的孤电子对也要占据中心原子周围的空间并参与互相排斥，且孤电子对间的排斥力＞孤电子对和成对电子对间的排斥力，C正确；分子的稳定性与键角没有关系，D不正确，故选D。►问题二价层电子对互斥模型的应用【典例2】下列粒子的VSEPR模型为四面体且其空间结构为V形的是()A．SO2 B．SO42- C．H3O+ D．OF2【答案】D【解析】A项，SO2中S原子价电子对数为，有1个孤电子对，VSEPR模型为平面结构，其空间结构为V形，故不选A；B项，SO42-中S原子价电子对数为，无孤电子对，VSEPR模型为四面体，其空间结构为正四面体，故不选B；C项，H3O+中O原子价电子对数为，有1个孤电子对，VSEPR模型为四面体，其空间结构为三角锥，故不选C；D项，OF2中O原子价电子对数为，有2个孤电子对，VSEPR模型为平四面体，其空间结构为V形，故选D；故选D。【解题必备】方法I：根据中心原子上的价层电子对数=σ键电子对数+中心原子上的孤电子对数(1)σ键电子对数的确定：由化学式确定(2)中心原子上的孤电子对数的确定：EMBEDEquation.3计算出σ键电子对数和中心原子上的孤电子对数，在确定了σ键电子对数和中心原子上的孤电子对数后，可以依据下面的方法确定相应的较稳定的分子或离子的空间结构：σ键电子对数+孤电子对数=价层电子对数VSEPR模型分子的空间结构

方法II：说明：（1）中心原子配位的原子总数是指与中心原子直接结合的原子个数，氧族元素原子作配位原子时，不计算配位原子个数。（2）粒子的电荷数是离子所带电荷数，阳离子用“-”，阴离子用“+”。（3）计算结果为中心原子的价层电子对数，根据中心原子的价层电子对数可以确定价层电子对互斥模型。（4）孤电子对数=价层电子对数-中心原子配位的原子总数。根据上述方法II计算出价层电子对总数和中心原子上的孤电子对数，根据价层电子对总数得出VSEPR模型，由VSEPR模型略去孤电子对就可以得出分子的实际构型。价层电子对数VSEPR模型分子的空间结构【变式2-1】用价层电子对互斥理论(VSEPR)可以预测许多分子或离子的空间构型，有时也能用来推测键角大小，下列判断正确的是A．SO2、CS2、HCN都是直线形的分子 B．BF3键角为120°，SnBr2键角大于120°C．CH2O、CO、SO3都是平面三角形的粒子 D．PCl3、NH3、PCl5都是三角锥形的分子【答案】C【解析】A．二氧化硫分子中S原子价层电子对个数=2+=2+1=3，含有1个孤电子对，根据价层电子对互斥理论判断二氧化硫空间结构为V形；二硫化碳结构式为S=C=S，CS2中C原子价层电子对个数=2+=2+0=2，无孤电子对，根据价层电子对互斥理论判断CS2为直线形；HCN结构式为，HCN中C原子价层电子对个数=2+=2+0=2，无孤电子对，根据价层电子对互斥理论判断HCN为直线形，故A错误；B．BF3中心原子价层电子对个数=3+=3+0=3，无孤电子对，根据价层电子对互斥理论判断BF3为平面三角形结构，键角为120°；SnBr2中价层电子对个数=2+=2+1=3，含有一个孤电子对，根据价层电子对互斥理论判断SnBr2为V型结构，孤电子对与成键电子对之间的排斥力大于成键电子对之间的排斥力，所以BF3键角为120°，SnBr2键角小于120°，故B错误；C．CH2O中碳形成3个σ键，所以是sp2杂化为平面三角形结构；中C原子价层电子对个数=3+=3+0=3，无孤电子对，根据价层电子对互斥理论判断为平面三角形结构；SO3中S原子价层电子对个数=3+=3+0=3，无孤电子对，根据价层电子对互斥理论判断SO3为平面三角形结构，故C正确；D．PCl3中P原子价层电子对个数=3+=3+1=4，含有一个孤电子对，根据价层电子对互斥理论判断PCl3为三角锥形结构；NH3中N原子价层电子对个数=3+=3+1=4，含有一个孤电子对，根据价层电子对互斥理论判断NH3为三角锥形结构；PCl5中P原子价层电子对个数=5+=5+0=5，不含孤电子对，根据价层电子对互斥理论判断PCl5为三角双锥结构，故D错误；答案为C。【变式2-2】下列分子价层电子对互斥理论模型与分子结构模型一致的是()A．水 B．甲烷 C．氨 D．二氧化硫【答案】B【解析】A项，水的价层电子对数为：，价层电子对模型为正四面体，分子构型为V形，两者不一致，A错误；B项，甲烷的价层电子对数为：，价层电子对模型为正四面体，分子构型为正四面体，两者一致，B正确；C项，氨气的价层电子对数为：，价层电子对模型为正四面体，分子构型为三角锥形，两者不一致，C错误；D项，二氧化硫的价层电子对数为：，价层电子对模型为平面三角形，分子构型为V形，两者不一致，D错误；故选B。1．下列分子或离子的中心原子上未用于成键的价电子对最多的是()A．H2OB．HClC．NHeq\o\al(＋,4)D．PCl3【答案】A【解析】A项，氧原子有两对未成键的价电子对；B项，HCl分子属于AB型分子，没有中心原子；C项，NHeq\o\al(＋,4)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。2.下列粒子的VSEPR模型为四面体、且其空间结构为V形的是()A．SO2 B．CH4 C．H3O+ D．SF2【答案】D【解析】A项，二氧化硫分子中硫原子的价层电子对数为3，VSEPR模型为平面三角形，孤对电子对数为1，分子的空间结构为V形，故A错误；B项，甲烷分子中碳原子的价层电子对数4，VSEPR模型为正四面体形，孤对电子对数为0，分子的空间结构为正四面体形，故B错误；C项，水合氢离子中氧原子的价层电子对数为4，VSEPR模型为四面体形，孤对电子对数为1，分子的空间结构为三角锥形，故C错误；D项，二氟化硫分子中硫原子的价层电子对数为4，VSEPR模型为四面体形，孤对电子对数为2，分子的空间结构为V形，故D正确；故选D。3.用价层电子对互斥理论预测H2S和AlCl3的立体结构，两个结论都正确的是A．直线形；三角锥形 B．V形；三角锥形C．直线形；平面三角形 D．V形；平面三角形【答案】D【解析】H2S分子的中心原子O原子上含有2个σ键，中心原子上的孤电子对数=0.5×（6-2×1）=2，所以H2S分子的VSEPR模型是四面体型，略去孤电子对后，实际上其空间构型是V型；AlCl3分子的中心原子Al原子上含有3个σ键，中心原子上的孤电子对数=0.5×（3-3×1）=0，所以AlCl3分子的VSEPR模型是平面三角型，中心原子上没有孤对电子，所以其空间构型就是平面三角形。故选D。4.SOeq\o\al(2－,3)离子的中心原子孤对电子计算公式为(a－xb)/2，下列对应的数值正确的是()A．a＝8x＝3b＝2B．a＝6x＝3b＝2C．a＝4x＝2b＝3D．a＝6x＝2b＝3【答案】A【解析】SOeq\o\al(2－,3)离子的中心原子孤对电子计算公式为(a－xb)/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a＝6＋2＝8，x＝3，b＝2，故选A。5.下列分子或离子的空间结构判断不正确的是A．NH为正四面体形 B．BeCl2为直线形C．NF3为V形 D．CO2为直线形【答案】C【解析】A．铵根离子中氮原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为0，离子的空间结构为正四面体形，故A正确；B．二氯化铍分子中铍原子的价层电子对数为2、孤对电子对数为0，分子的空间结构为直线形，故B正确；C．三氟化氮分子中氮原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为1，分子的空间结构为三角锥形，故C错误；D．二氧化碳分子中铍原子的价层电子对数为2、孤对电子对数为0，分子的空间结构为直线形，故D正确；故选C。6．（1）计算下列微粒中点“·”原子的孤电子对数。①H2S______________________________;

②PCl5___________________________;

③BF3___________________________;

④NH3___________________________。

（2）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)。分子或离子α键电子对数孤电子对数价层电子对数分子立体构型H2Seq\o(e,\s\do4(·))eq\o(B,\s\do4(·))Cl3eq\o(P,\s\do4(·))Cl3eq\o(S,\s\do4(·))O2eq\o(S,\s\do4(·))Oeq\o\al(2－,4)【答案】(1)①2②0③0④1(2)2eq\f(1,2)×(6－2×1)＝24V形3eq\f(1,2)×(3－3×1)＝03平面三角形3eq\f(1,2)×(5－3×1)＝14三角锥形2eq\f(1,2)×(6－2×2)