2025年高考化学-一轮复习收官大作02 考点三 价电子对互斥理论、杂化轨道理论及应用（学生版）

【基础知识】分子结构与性质考点三价电子对互斥理论、杂化轨道理论及应用【必备知识】一、价层电子对互斥模型（VSEPR模型）与空间构型价层电子对数23456VSEPR构型杂化类型……孤对电子对数001012……空间构型……二、杂化轨道理论1、概念：在形成分子时，由于原子的相互影响，若干能量相近的原子轨道混合起来，重新组成与原轨道数相同的一组新轨道的过程。（轨道发生改变，轨道不改变。）①sp杂化：由一个s轨道和一个p轨道杂化而成，杂化轨道夹角为，呈直线形。②sp2杂化：由一个s轨道和两个p轨道杂化而成，杂化轨道夹角为，呈平面三角形。③sp3杂化：由一个s轨道和三个p轨道杂化而成，杂化轨道夹角为，呈四面体形。2、价电子对数＝σ键电子对数＋中心原子的孤电子对数说明：σ键电子对数＝中心原子结合的原子数；中心原子的孤电子对数＝1/2(a-xb±电荷)①a表示中心原子的价电子数。对于主族元素：a＝原子的最外层电子数。②x表示与中心原子结合的原子数。③b表示与中心原子结合的原子最多能接受的电子数，即化合价绝对值。例1、完成下列表格ABnб键数孤对电子对数价电子对数中心原子杂化轨道类型空间构型SOCl2中心原子为SNH4+SO42-ClO4-NH3H2OSO3BF3SO2NO2CS2O3例2、判断以下有机物中原子的杂化轨道类型。(1)中氮原子的杂化方式，碳原子的杂化方式。(2)中氮原子的杂化方式，C2H2、C2H4、C2H6、HCHO中碳原子的杂化方式分别为，，，。(3)HOCH2CN分子中碳原子轨道的杂化类型是________。(4)丙烯腈分子(H2C=CH—C≡N)中碳原子杂化轨道类型为________。

键角比较1、优先看杂化方式，键角：spsp2sp32、电子对结构(或杂化方式)相同，看电子对间的斥力。①三键双键单键②孤多角小：孤对电子之间的斥力孤对电子与共用对电子的斥力共用电子对之间的斥力3、空间结构相同，中心原子相同或配位原子相同，看中心原子或配位原子的电负性。①配大角小：中心原子相同，配体不同时，配体电负性越大，键角越。解释：配体电负性大，对电子云的吸引力大，使成键电子离开中心原子，减少成键的斥力，键角越小。②心大角大：配体相同，中心原子不同时，中心原子电负性越大，键角越。解释：中心原子电负性大，对电子云的吸引力大，使成键电子靠近中心原子，增大成键的斥力，键角越大。例3、按要求回答问题（1）Si与C元素位于同一主族，SiO2键角小于CO2的原因是___________________________。（2）H3BO3分子中的O—B—O的键角________(填“大于”“等于”或“小于”)BHeq\o\al(－,4)中的H—B—H的键角，判断依据是______________________________________________________________。（3）高温陶瓷材料Si3N4晶体中键角N—Si—N______(填“>”“<”或“＝”)Si—N—Si，原因是____________________________________________________________。（4）已知H2O、NH3、CH4三种分子中，键角由大到小的顺序是____________，原因为___________________________________________________。（5)①NH3的键角______PH3的键角，原因是_________________________________________。②NF3的键角____NH3的键角，理由是_____________________________________________。已知BF3键角为120º，预测CH2O中C-H键之间的键角120º。已知C2H2、C2H4、C2H6三种分子中，C-H间键角由大到小的顺序是____________。在分子中，键角∠HCO________(填“＞”“＜”或“＝”)∠HCH。理由是_______________________________________________________________________。【概念辨析】1、价电子对互斥理论中，π键电子对数不计入中心原子的价电子对数()2、N2分子中N原子没有杂化，分子中有1个σ键、2个π键()3、只要分子的空间结构为平面三角形，中心原子均为sp2杂化()4、分子中中心原子通过sp3杂化轨道成键时，该分子一定为正四面体结构()5、SiF4与SOeq\o\al(2－,3)的中心原子均为sp3杂化()6、杂化轨道只用于形成共价键。（）7、XeF2的中心原子价电子对数为6()8、AsCl3分子的空间构型为三角锥形，其中As的杂化轨道类型为sp3。()9、六氟化硫分子空间结构呈正八面体形，其中心原子的价电子对数为4()10、PhB(OH)2和中B原子的价电子对数相等(—Ph代表苯基，—Pr代表异丙基)()11、杂化前后的轨道数不变，但轨道的形状发生了改变。（）12、sp3、sp2、sp杂化轨道的夹角分别为109°28′、120°、180°。（）13、S8分子中S原子采用的杂化轨道类型为sp3。（）14、C2H4分子中只有以s轨道与sp2杂化轨道“头碰头”方式重叠而成的σ键。（）15、BF3键角为120°，SnBr2键角大于120°。（）16、H3O＋中H—O—H的键角比H2O中H—O—H的键角大。（）17、已知Zn2＋的4s轨道和4p轨道可以形成sp3型杂化轨道，那么[ZnCl4]2－的空间结构为正四面体形()【跟踪练习】1、下列描述正确的是()A．CS2为角形的极性分子B．ClOeq\o\al(－,3)的空间结构为平面三角形C．SF6中有6对完全相同的成键电子对D．SiF4和SOeq\o\al(2－,3)的中心原子均为sp2杂化2、科学家最近研制出有望成为高效火箭推进剂的N(NO2)3(如图所示)。已知该分子中N—N—N键角都是108.1°，下列有关N(NO2)3的说法正确的是()A．分子中N、O原子间形成的共价键是非极性键B．分子中四个氮原子共平面C．该物质既有氧化性又有还原性D．分子中四个氮原子围成一个空间正四面体3、用价电子对互斥(VSEPR)理论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都是直线形分子B．BF3键角为120°，SnF2键角大于120°C．COCl2、BF3、SO3都是平面三角形分子D．PCl3、NH3、PCl5都是三角锥形分子4、下列关于价电子对互斥(VSEPR)理论的叙述中不正确的是()A．VSEPR理论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．分子中键角越大，价电子对相互排斥力越小，分子越稳定D．中心原子上的孤电子对不参与互相排斥5、下列分子或离子中键角由大到小排列的顺序是()①BCl3②NH3③H2O④PCleq\o\al(＋,4)⑤HgCl2A．⑤④①②③B．⑤①④②③C．④①②⑤③D．③②④①⑤6、CHeq\o\al(＋,3)、—CH3、CHeq\o\al(－,3)都是重要的有机反应中间体，下列有关它们的说法错误的是()A．CHeq\o\al(－,3)与H3O＋的空间结构均为三角锥形B．它们的C均采取sp2杂化C．CHeq\o\al(＋,3)中的所有原子均共面D．CHeq\o\al(＋,3)与OH－形成的化合物中不含有离子键7、如图为酞菁钴分子的结构简式。下列说法不正确的是()A．电负性：N>C>HB．4个N原子均与Co形成配位键C．分子中C的杂化轨道类型为sp2D．结构中存在σ键、π键8、按要求回答问题(1)[2021·全国甲卷，35(1)节选]SiCl4是生产高纯硅的前驱体，其中Si采取的杂化类型为________。SiCl4可发生水解反应，机理如下：含s、p、d轨道的杂化类型有：①dsp2、②sp3d、③sp3d2，中间体SiCl4(H2O)中Si采取的杂化类型为____。(2)[2021·全国乙卷，35(3)节选]PH3中P的杂化类型是________。(3)[2021·湖南，18(2)②节选]N-甲基咪唑()中碳原子的杂化轨道类型为________。(4)[2022·河北，17(3)]SnCleq\o\al(－,3)的空间结构为________，其中心离子杂化方式为__________。(5)[2022·北京，15(2)]比较SOeq\o\al(2－,4)和H2O分子中的键角大小并给出相应解释：____________。(6)[2021·山东，16(3)]Xe是第5周期的稀有气体元素，与F形成的XeF2室温下易升华。XeF2中心原子的价电子对数为____________，下列对XeF2中心原子杂化方式推断合理的是______________(填标号)。A．spB．sp2C．sp3D．sp3d(7)[2020·全国卷Ⅰ，35(3)]磷酸根离子的空间结构为________，其中P的价电子对数为________，杂化轨道类型为________。(8)[2018·全国卷Ⅰ，35(3)节选]LiAlH4中的阴离子空间结构是________，中心原子的杂化形式为________。(9)[2019·新课标Ⅲ]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。(10)[2019·江苏卷]抗坏血酸的分子结构如图1所示，分子中碳原子的轨道杂化类型为__________；推测抗坏血酸在水中的溶解性：____________（填“难溶于水”或“易溶于水”）。9、按要求回答问题(1)Cu2＋处于[Cu(NH3)4]2＋的中心，若将配离子[Cu(NH3)4]2＋中的2个NH3换为CN－，则有2种结构，则Cu2＋是否为sp3杂化？__________(填“是”或“否”)，理由为______________________________。(2)V2O5溶解在NaOH溶液中，可得到钒酸钠(Na3VO4)，该盐阴离子的空间构型为____；也可以得到偏钒酸钠，其阴离子呈如图所示的无限链状结构，则偏钒酸钠的化学式为________。(3)SO2Cl2和SO2F2中S=O之间以双键结合，S—Cl、S—F之间以单键结合。请你预测SO2Cl2和SO2F2分子的空间结构为__________。SO2Cl2分子中∠Cl—S—Cl_____SO2F2分子中∠F—S—F(填“＜”“＞”或“＝”)。(4)乙酸分子()中键角1大于键角2，其原因为_____________________________。(5)NH