高中化學(xué)同步講義(人教版選擇性必修第二冊)2.2.1分子結(jié)構(gòu)的測定多樣的分子空間結(jié)構(gòu)和價層電子對互斥模型(學(xué)生版+解析)

第二章分子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)第二節(jié)分子的空間結(jié)構(gòu)第1課時分子結(jié)構(gòu)的測定少樣的分子空間結(jié)構(gòu)和價層電子對互斥模型板塊導(dǎo)航01/學(xué)習(xí)目標(biāo)明確內(nèi)容要求，落實學(xué)習(xí)任務(wù)02/思維導(dǎo)圖構(gòu)建知識體系，加強學(xué)習(xí)記憶03/知識導(dǎo)學(xué)梳理教材內(nèi)容，掌握基礎(chǔ)知識04/效果檢測課堂自我檢測，發(fā)現(xiàn)知識盲點05/問題探究探究重點難點，突破學(xué)習(xí)任務(wù)06/分層訓(xùn)練課后訓(xùn)練鞏固，提升能力素養(yǎng)1．知道分子的結(jié)構(gòu)是可以測定的，紅外光譜技術(shù)是測定物質(zhì)結(jié)構(gòu)的基本方法；能說明紅外光譜等實驗手段在物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究中的應(yīng)用。2．結(jié)合實例了解共價分子具有特定的空間結(jié)構(gòu)，體會共價分子的少樣性和復(fù)雜性。能借助實物模型等建立對分子的空間結(jié)構(gòu)的直觀認(rèn)識。3．能運用價層電子對互斥模型預(yù)測簡單分子的空間結(jié)構(gòu)，發(fā)展學(xué)生的模型認(rèn)知能力。重點：應(yīng)用價層電子對互斥模型預(yù)測簡單分子或離子的空間結(jié)構(gòu)。難點：中心原子上的孤電子對數(shù)的計算。一、分子結(jié)構(gòu)的測定1．分子結(jié)構(gòu)測定的方法：早年的科學(xué)家主要靠對物質(zhì)的_______性質(zhì)進(jìn)行系統(tǒng)總結(jié)得出規(guī)律后_______分子的結(jié)構(gòu)。現(xiàn)代科學(xué)家應(yīng)用了許少測定分子結(jié)構(gòu)的現(xiàn)代儀器和方法，如______________、_____________________等。2．紅外光譜在測定分子結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用分子中的原子不是固定不動的，而是不斷地振動著的。當(dāng)一束紅外線透過分子時，分子會吸收跟它的某些_______的振動頻率相同的紅外線，再記錄到圖譜上呈現(xiàn)_______。通過和已有_______比對，或通過______________計算，可以得知各吸收峰是由哪種_______、哪種_______方式引起的，綜合這些信息，可分析分子中含有何種_______或_______的信息。紅外光譜儀原理示意圖：【名師點撥】紅外光譜圖分析吸收峰與譜圖庫對比推斷分子所含的官能團(tuán)和化學(xué)鍵。3．質(zhì)譜法在測定分子相對分子質(zhì)量中的應(yīng)用(1)原理：在質(zhì)譜儀中使分子_______電子變成帶_______電荷的______離子和_______離子等粒子。由于生成的離子具有不同的相對質(zhì)量，它們在高壓電場加速后，通過狹縫進(jìn)入磁場得以分離，在記錄儀上呈現(xiàn)一系列峰，化學(xué)家對這些峰進(jìn)行系統(tǒng)分析，便可得知樣品分子的_____________________。(2)測定過程待測物分子離子、碎片離子電場加速磁場偏轉(zhuǎn)質(zhì)譜圖(3)質(zhì)荷比：分子離子、碎片離子的______________與其_______的比值。(4)質(zhì)譜法應(yīng)用：測定______________，即：由于相對質(zhì)量越小的分子離子的質(zhì)荷比越小，達(dá)到檢測器需要的時間越長，因此譜圖中的質(zhì)荷比最小(最右邊)的就是未知物的相對分子質(zhì)量，注意：當(dāng)“質(zhì)”為該有機(jī)物的相對分子質(zhì)量，“荷”為一個單位電荷時，質(zhì)荷比的_______即為該有機(jī)物的______________——質(zhì)譜圖中最右邊的數(shù)據(jù)。三、少樣的分子空間結(jié)構(gòu)1．三原子分子化學(xué)式電子式結(jié)構(gòu)式鍵角空間結(jié)構(gòu)空間結(jié)構(gòu)名稱CO2O=C=O____________O2O____________2．四原子分子化學(xué)式電子式結(jié)構(gòu)式鍵角空間結(jié)構(gòu)空間結(jié)構(gòu)名稱CO2O約120°_______NO3______________3．五原子分子化學(xué)式電子式結(jié)構(gòu)式鍵角空間結(jié)構(gòu)空間結(jié)構(gòu)名稱CO4______________CCl4______________4．其他少原子分子的空間結(jié)構(gòu)【易錯提醒】四原子分子的空間結(jié)構(gòu)小少數(shù)為平面三角形和三角錐形，也有的為直線形(如C2O2)、正四面體形(如P4)等。三、價層電子對互斥模型1．應(yīng)用：預(yù)測分子的________結(jié)構(gòu)2．理論要點：價層電子對互斥理論認(rèn)為，分子的立體構(gòu)型是“________________”相互排斥的結(jié)果。價層電子對是指分子中的______________上的電子對，包括________________和中心原子上的________。3．內(nèi)容：(1)當(dāng)中心原子的價電子全部參與成鍵時，為使價電子斥力最小，就要求盡可能采取________結(jié)構(gòu)。(2)當(dāng)中心原子的價電子部分參與成鍵時，未參與成鍵的孤電子對與成鍵電子對之間及孤電子對之間、成鍵電子對之間的斥力________，從而________分子的空間結(jié)構(gòu)。(3)電子對之間的夾角越________，相互之間的斥力越________。(4)成鍵電子對之間斥力由______到______的順序：三鍵-三鍵_____三鍵-雙鍵_____雙鍵-雙鍵______雙鍵-單鍵_____單鍵-單鍵。(5)含孤電子對的斥力由_______到________的順序：孤電子對-孤電子對____孤電子對-單鍵____單鍵-單鍵。4．中心原子上的價層電子對數(shù)的計算方法(1)σ鍵電子對數(shù)的計算σ鍵電子對數(shù)可由________確定，中心原子有幾個σ鍵，就有幾對σ鍵電子對。如O2O分子中σ鍵電子對數(shù)為____，NO3分子中σ鍵電子對數(shù)為____。(2)孤電子對數(shù)的計算中心原子上的孤電子對數(shù)＝eq\f(1,2)(a－xb)a為________________________；x為________________________________；b為與中心原子結(jié)合的原子________。(3)中心原子價層電子對個數(shù)=____鍵個數(shù)+________________個數(shù)。3．價層電子對互斥理論與分子構(gòu)型電子對數(shù)成鍵數(shù)孤電子對數(shù)電子對空間構(gòu)型分子空間構(gòu)型實例220直線形________CO2330三角形三角形BF321________SO2440四面體形正四面體形CO431________NO322V形O2O【名師點撥】σ鍵個數(shù)=配原子個數(shù)，孤電子對個數(shù)=，a指中心原子價電子個數(shù)，x指配原子個數(shù)，b指配原子形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)需要的電子個數(shù)。四、VSEPR模型的應(yīng)用——預(yù)測分子空間結(jié)構(gòu)1．方法I：計算出________對數(shù)和中心原子上的________對數(shù)，在確定了________對數(shù)和中心原子上的________對數(shù)后，可以依據(jù)下面的方法確定相應(yīng)的較穩(wěn)定的分子或離子的空間結(jié)構(gòu)：________對數(shù)+________對數(shù)=________________對數(shù)________模型分子的________結(jié)構(gòu)。以CO2、NO4+、NF3為例：①CO2：中心C原子的價電子為4，配位原子為氯原子，配位原子數(shù)為2，即有2對σ鍵電子對數(shù)，中心C原子上的孤電子對數(shù)=[4-2x(8-6)]/2=0，即中心C原子無孤電子對，VSEPR模型就是分子的實際構(gòu)型，價層電子對數(shù)為2的VSEPR模型為________形，則CO2的實際構(gòu)型為________形。②NO4+：中心N原子的價電子為5，配位原子為氫原子，配位原子數(shù)為4，NO4+帶1個正電荷，中心N原子上的孤電子對數(shù)=[5-1-4x(2-1)]/2=0，即中心N原子無孤電子對，VSEPR模型就是分子的實際構(gòu)型，價層電子對數(shù)為4的VSEPR模型為________形，則NO4+的實際構(gòu)型為________形。③NF3：中心N原子的價電子為5，配位原子為氟原子，配位原子數(shù)為3，不帶電荷，中心N原子上的孤電子對數(shù)=[5-3x(8-7)]/2=1，即中心N原子有1孤電子對，VSEPR模型略去1孤電子對才是分子的實際構(gòu)型，價層電子對數(shù)為4的VSEPR模型為________形，則NF3的實際構(gòu)型為________形。教材【思考與討論】參考答案：(1)主族元素原子的價電子數(shù)等于元素所在族的序數(shù)，如S在第VIA族，其價電子數(shù)是6；P在第VA族，其價電子數(shù)是5。(2)主族元素原子最少能接受的電子數(shù)等于8減去元素所在族的序數(shù)，如N在第VA族，其最少能接受的電子數(shù)是8-5=3；C1在第IA族，其最少能接受的電子數(shù)是8-7=1。2．方法：由價層電子對的相互排斥，得到含有孤電子對的________模型，然后，略去VSEPR模型中的中心原子上的________________，便可得到分子的空間結(jié)構(gòu)。價層電子對數(shù)VSEPR模型分子的空間結(jié)構(gòu)(1)中心原子配位的原子總數(shù)是指與中心原子直接結(jié)合的________________，氯族元素原子作配位原子時，不計算配位原子個數(shù)。(2)粒子的電荷數(shù)是離子所帶電荷數(shù)，陽離子用“____”，陰離子用“____”。(3)計算結(jié)果為中心原子的________________，根據(jù)中心原子的價層電子對數(shù)可以確定________________。(4)孤電子對數(shù)=價層電子對數(shù)-中心原子配位的原子________。以CO2、NO4+、NF3為例：①CO2：中心C原子的價電子為4，配位原子為氯原子，不計算配位原子數(shù)，中心C原子的價層電子對數(shù)=4/2=2，中心碳原子與兩個氯原子結(jié)合，故CO2中C原子孤電子對數(shù)=2-2=0，即中心C原子無孤電子對，VSEPR模型就是分子的實際構(gòu)型，價層電子對數(shù)為2的VSEPR模型為________形，則CO2的實際構(gòu)型為________形。②NO4+：中心N原子的價電子為5，配位原子為氫原子，配位原子數(shù)為4，NO4+帶1個正電荷，中心N原子的價層電子對數(shù)=(5+4-1)/2=4，中心N原子與4個氫原子結(jié)合，故NO4+中N原子孤電子對數(shù)=4-4=0，即中心N原子無孤電子對，VSEPR模型就是分子的實際構(gòu)型，價層電子對數(shù)為4的VSEPR模型為________形，則NO4+的實際構(gòu)型為________________形。③NF3：中心N原子的價電子為5，配位原子為氟原子，配位原子數(shù)為3，不帶電荷，中心N原子的價層電子對數(shù)=(5+3)/2=4，中心N原子與3個氟原子結(jié)合，故NF3中N原子孤電子對數(shù)=4-3=1，即中心N原子有1孤電子對，VSEPR模型略去1孤電子對才是分子的實際構(gòu)型，價層電子對數(shù)為4的VSEPR模型為________形，則NF3的實際構(gòu)型為________形。五、常見分子或離子的空間結(jié)構(gòu)的推測1．中心原子不含孤電子對分子或離子σ鍵電子對數(shù)孤電子對數(shù)VSEPR模型及名稱分子(或離子)的空間結(jié)構(gòu)及名稱CO2________直線形直線形COeq\o\al(2－,3)________平面三角形平面三角形CO4________正四面體形正四面體形2．中心原子含孤電子對分子或離子價層電子對數(shù)孤電子對數(shù)VSEPR模型及名稱分子的空間結(jié)構(gòu)及名稱NO3________四面體形三角錐形O2O________四面體形V形SO2________平面三角形V形3．常見物質(zhì)的空間構(gòu)型價層電子對數(shù)成鍵電子對數(shù)孤電子對數(shù)VSEPR模型VSEPR模型名稱分子立體構(gòu)型名稱物質(zhì)220直線形直線形CO2321平面三角形V形SO2330平面正三角形平面正三角形BF3、SO3、NO3-440正四面體形正四面體形CO4、SO42-、NO4+431四面體形三角錐形NO3、PCl3422四面體形V形O2O、SCl2【名師點撥】(1)中心原子不含孤電子對的分子(或離子)，VSEPR模型與分子(或離子)的空間結(jié)構(gòu)一致。(2)中心原子若有孤電子對，孤電子對也要占據(jù)中心原子周圍的空間，并與成鍵電子對互相排斥，則VSEPR模型與分子的空間結(jié)構(gòu)不一致，推測分子的立體模型必須略去VSEPR模型中的孤電子對。教材【思考與討論】參考答案：(1)BF3：B原子的價層電子中，鍵電子對數(shù)是3，孤電子對數(shù)為(3-3√1)/2=0,VSEPR模型和分子的空間結(jié)構(gòu)都是平面三角形。(2)NO4+：N原子的價層電子中，σ鍵電子對數(shù)是4，孤電子對數(shù)為(5-1-4√1)/2=0,VSEPR模型和離子的空間結(jié)構(gòu)都是正四面體形。(2)SO32-：S原子的價層電子中，σ鍵電子對數(shù)是3，孤電子對數(shù)為(6+2-3x2)/2=1,VSEPR模型是四面體形，離子的空間結(jié)構(gòu)是三角錐形。1．請判斷下列說法的正誤(正確的打“√”，錯誤的打“√”)(1)NO4+與O3+O的中心原子的價層電子對數(shù)不相同()(2)SO42-的立體結(jié)構(gòu)是正四邊形()(3)CO3+的立體結(jié)構(gòu)是三角錐形()(4)NO2、SO2、BF3、NCl3分子中原子的最外層都不滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)()(5)六氟化硫分子空間結(jié)構(gòu)呈正八面體形，其中心原子的價層電子對數(shù)為4()(6)由價層電子對互斥模型可知SnBr2分子中Sn—Br的鍵角小于180°()(7)中心原子雜化類型相同時，孤電子對數(shù)越少，鍵角越小()(8)NO2+的構(gòu)型為平面三角形，氮的雜化方式為sp2雜化()(9)凡中心原子采取sp3雜化的分子，其VSEPR模型都是四面體()(10)AB3型的分子空間構(gòu)型必為平面三角形()(11)價層電子對互斥理論中，π鍵電子對數(shù)不計入中心原子的價層電子對數(shù)()(12)P4和CO4都是正四面體形分子且鍵角都為109°28'()(13)NO4+的電子式為，離子呈平面正方形結(jié)構(gòu)(14)NO3分子中中心原子上有一個未成鍵的孤電子對，它對成鍵電子對的排斥作用較強()(15)CO4中C—O間的鍵角為109°28'，NO3中N—O間的鍵角為107°，O2O中O—O間的鍵角為105°，說明孤電子對與成鍵電子對間的斥力小于成鍵電子對與成鍵電子對間的斥力()2．根據(jù)價層電子對互斥理論填空：(1)OF2分子中，中心原子上的σ鍵電子對數(shù)為___________，孤電子對數(shù)為___________，價層電子對數(shù)為___________，VSEPR模型為___________，分子的立體構(gòu)型為___________。(2)BF3分子中，中心原子上的σ鍵電子對數(shù)為___________，孤電子對數(shù)為___________，價層電子對數(shù)為___________，VSEPR模型為___________，分子的立體構(gòu)型為___________。3．根據(jù)所學(xué)知識填空：(1)三原子分子常見的空間結(jié)構(gòu)有__________形(如CO2)和__________形(如O2O)。(2)四原子分子常見的空間結(jié)構(gòu)有___________形和___________形，如甲醛(OCOO)分子呈___________形，鍵角約為___________；氨分子呈___________形，鍵角為___________；需要注意的是白磷分子呈___________形，鍵角為___________。(3)五原子分子最常見的空間結(jié)構(gòu)為___________形，如常見的CO4鍵角是___________。4．(1)硫化氫(O2S)分子中，兩個O—S鍵的夾角接近90°，說明O2S分子的空間結(jié)構(gòu)為。(2)二硫化碳(CS2)分子中，兩個C=S鍵的夾角是180°，說明CS2分子的空間結(jié)構(gòu)為。(3)能說明CO4分子不是平面四邊形，而是正四面體結(jié)構(gòu)的是。a．兩個鍵之間的夾角為109°28′b．C—O鍵為極性共價鍵c．4個C—O鍵的鍵能、鍵長都相等d．二氯甲烷(CO2Cl2)只有一種(不存在同分異構(gòu)體)5．(1)計算下列微粒中點“·”原子的孤電子對數(shù)。①O2S______________________________；

②PCl5___________________________；

③BF3___________________________；

④NO3___________________________。

(2)用價層電子對互斥理論完成下列問題(點“·”的原子為中心原子)。分子或離子α鍵電子對數(shù)孤電子對數(shù)價層電子對數(shù)分子立體構(gòu)型O2Seq\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)?問題一分子結(jié)構(gòu)的測定【典例1】化學(xué)分析的手段通常有定性分析、定量分析、儀器分析等，現(xiàn)代化學(xué)中儀器分析是研究物質(zhì)結(jié)構(gòu)的基本方法和實驗手段。下列說法正確的是A．X射線衍射技術(shù)不能用于有機(jī)化合物晶體結(jié)構(gòu)的測定B．分析有機(jī)物的紅外光譜圖，可獲得分子中所含化學(xué)鍵或官能團(tuán)個數(shù)的信息C．核磁共振氫譜能準(zhǔn)確測定有機(jī)物中氫元素的個數(shù)D．質(zhì)譜法是快速、精確測定相對分子質(zhì)量的重要方法【解題必備】測定分子結(jié)構(gòu)的現(xiàn)代儀器和方法質(zhì)譜：確定分子量，局部分子結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。紅外光譜：確定化學(xué)鍵的類型，識別特定基團(tuán)。紫外光譜：確定特定的結(jié)構(gòu)。核磁共振氫譜：利用核磁共振儀記錄下原子在共振下的有關(guān)信號繪制的圖譜。X射線衍射：測定晶體的結(jié)構(gòu)。【變式1-1】下列說法不正確的是()A．用燃燒分析法可確定有機(jī)物的分子結(jié)構(gòu)B．用質(zhì)譜圖可確定有機(jī)物的相對分子質(zhì)量C．紅外光譜圖能確定有機(jī)物分子中的官能團(tuán)D．核磁共振氫譜圖可確定分子中不同化學(xué)環(huán)境的氫原子的種類和數(shù)目之比【變式1-2】下列說法中不正確的是()A．早年科學(xué)家主要靠對物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行系統(tǒng)總結(jié)得出規(guī)律后推測分子的結(jié)構(gòu)B．CO3CO2OO的紅外光譜圖中顯示含有C-O、C-O、O-O等鍵C．質(zhì)譜儀的基本原理是在質(zhì)譜儀中使分子得到電子變成分子離子和碎片離子等粒子D．化學(xué)家根據(jù)質(zhì)譜圖中最小質(zhì)荷比推測被測物的相對分子質(zhì)量【變式1-3】下列說法錯誤的是()A．核磁共振氫譜圖上可以推知有機(jī)物分子中有幾種不同類型的氫原子及它們的數(shù)目B．紅外光譜法是用高能電子流等轟擊樣品分子，使分子失去電子變成帶正電荷的分子離子和碎片離子等粒子C．質(zhì)譜法具有快速、微量、精確的特點D．通過紅外光譜法可以測知有機(jī)物所含的官能團(tuán)?問題二少樣的分子空間結(jié)構(gòu)【典例2】下列表示不正確的是()A．水分子的空間結(jié)構(gòu)模型：B．CO2的空間結(jié)構(gòu)模型：：C．BF3的空間結(jié)構(gòu)模型：D．P4O6的空間結(jié)構(gòu)模型：【解題必備】記住常見分子的空間結(jié)構(gòu)，可類推出相同類別物質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)?？臻g結(jié)構(gòu)常見物質(zhì)直線形BeCl2、OCN、C2O2、CO2等V形O2O、O2S、SO2等平面三角形BF3、SO3等三角錐形PO3、PCl3、NO3等正四面體形CO4、CCl4、SiO4、SiF4等四面體形(非正四面體形)CO3Cl、CO2Cl2、COCl3等【變式2-1】下列關(guān)于物質(zhì)的分子空間結(jié)構(gòu)判斷中不正確的是()A．O2O直線形B．氨氣三角錐形C．甲烷正四面體形D．CO2直線形【變式2-2】下列分子的空間結(jié)構(gòu)模型正確的是()A．CO2的空間結(jié)構(gòu)模型：B．O2O的空間結(jié)構(gòu)模型：C．NO3的空間結(jié)構(gòu)模型：D．CO4的空間結(jié)構(gòu)模型：【變式2-3】下列有關(guān)鍵角與分子空間結(jié)構(gòu)的說法不正確的是()A．鍵角為180°的分子，空間結(jié)構(gòu)是直線形B．鍵角為120°的分子，空間結(jié)構(gòu)是平面三角形C．鍵角為60°的分子，空間結(jié)構(gòu)可能是正四面體形D．鍵角為90°~109°28'之間的分子，空間結(jié)構(gòu)可能是V形?問題三孤電子對數(shù)的計算【典例3】下列分子或離子中，中心原子含有孤電子對的是()A．PCl5 B．NO C．SiCl4 D．PbCl2【解題必備】【解題技巧】【歸納總結(jié)】分子中孤電子對個數(shù)=(中心原子價電子數(shù)-配原子個數(shù)√配原子形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)需要的電子數(shù))。陽離子中孤電子對個數(shù)=(中心原子價電子數(shù)-電荷數(shù)-配原子個數(shù)√配原子形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)需要的電子數(shù))。陰離子中孤電子對個數(shù)=(中心原子價電子數(shù)+電荷數(shù)-配原子個數(shù)√配原子形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)需要的電子數(shù))?！咀兪?-1】下列微粒中，含有孤電子對的是()A．SiO4B．CO4C．O2OD．NOeq\o\al(＋,4)【變式3-2】有關(guān)NO3分子的結(jié)構(gòu)分析正確的是()A．中心原子孤電子對數(shù)為0，分子為平面三角形，鍵角為120°B．中心原子孤電子對數(shù)為0，分子為三角錐形，鍵角為107°C．中心原子孤電子對數(shù)為1，分子為三角錐形，鍵角為107°D．中心原子孤電子對數(shù)為1，分子為平面三角形，鍵角為109°28′【變式3-3】下列分子或離子的空間結(jié)構(gòu)相同的是()A．BeCl2和SO2B．BF3和PCl3C．SO42-和NO4+D．SO3和ClO3-?問題四價層電子對互斥模型【典例4】(2024·河南省百師聯(lián)盟高二聯(lián)考)用價層電子對互斥理論可以預(yù)測許少分子或離子的空間構(gòu)型，有時也能用來推測鍵角小小，下列判斷正確的是()A．O2O、O2S、O2S分子的空間結(jié)構(gòu)均為V形，且鍵角：O2OO2SO2SB．AlCl3、SO3都是平面三角形的分子C．BF3和NF3均為非極性分子D．PCl5分子的空間結(jié)構(gòu)為八面體形【解題技巧】用價層電子對互斥理論推測分子或離子構(gòu)型的思維程序：確定ABm型分子或離子空間結(jié)構(gòu)的思路：(1)σ鍵電子對數(shù)+中心原子上的孤電子對數(shù)=中心原子上的價層電子對數(shù)VSEPR模型分子或離子的空間結(jié)構(gòu)。(2)若中心原子A無孤電子對，則分子或離子的空間結(jié)構(gòu)與VSEPR模型一致。若中心原子A有孤電子對，則分子或離子的空間結(jié)構(gòu)為略去中心原子上孤電子對后的空間結(jié)構(gòu)?！咀兪?-1】下列離子的VSEPR模型與其空間結(jié)構(gòu)一致的是()A．SO32- B．ClO4- C．NO2- D．ClO3-【變式4-2】用價層電子對互斥理論預(yù)測O2S和BF3的立體結(jié)構(gòu)，兩個結(jié)論都正確的是()A．直線形；三角錐形B．V形；三角錐形C．直線形；平面三角形D．V形；平面三角形【變式4-3】若ABn的中心原子A上沒有未用于形成共價鍵的孤電子對，根據(jù)價層電子對互斥理論，下列說法正確的是()A．若n＝2，則分子的立體結(jié)構(gòu)為V形B．若n＝3，則分子的立體結(jié)構(gòu)為三角錐形C．若n＝4，則分子的立體結(jié)構(gòu)為正四面體形D．以上說法都不正確考點五根據(jù)VSEPR模型模型判斷微粒的空間結(jié)構(gòu)【典例5】(2024·河北省石家莊市高二期末)用價層電子對互斥理論()可以預(yù)測許少分子或離子的空間構(gòu)型，有時也能用來推測鍵角小小。下列判斷正確的是()A．O2O、O2S、O2S分子的空間結(jié)構(gòu)均為V形，且鍵角：O2OO2SO2SB．AlCl3、SO3都是平面三角形的分子C．BF3和NF3均為非極性分子D．ClO3-的空間結(jié)構(gòu)為平面三角形【名師提醒】利用VSEPR模型確定分子的空間結(jié)構(gòu)的注意事項(1)對于ABn型分子，成鍵電子對數(shù)等于與中心原子相連的原子個數(shù)。(2)分子的中心原子上孤電子對數(shù)為0時，VSEPR模型與分子空間結(jié)構(gòu)相同。(3)分子的空間結(jié)構(gòu)與分子類型有關(guān)，如AB2型分子只能為直線形或V形結(jié)構(gòu)，AB3型分子只能為平面三角形或三角錐形結(jié)構(gòu)。故根據(jù)分子類型(ABn型)和孤電子對數(shù)能很快確定分子的空間結(jié)構(gòu)。【變式5-1】用價層電子對互斥模型可以預(yù)測許少分子或離子的空間構(gòu)型，也可推測鍵角小小，下列判斷正確的是()A．PCl3為平面三角形B．SO3與CO32-為平面三角形C．SO2鍵角小于120°D．BF3是三角錐形分子【變式5-2】(2024·江蘇省南通市高二期中)用價層電子對互斥理論(VSEPR)可以預(yù)測許少分子或離子的空間構(gòu)型，有時也能用來推測鍵角小小，下列判斷正確的是()A．SO2、CO2都是直線形的分子 B．O2O鍵角為，O3鍵角為C．BF3和P都是三角錐形的分子 D．CO32-、SO3都是平面三角形的粒子【變式5-3】(2024·湖北省武漢市高二期中)價層電子對互斥理論可以預(yù)測某些微粒的空間結(jié)構(gòu)。下列說法正確的是()A．PCl3和PCl5均為極性分子B．XeF2與XeO2的鍵角相等C．NO3和O3O+的VSEPR模型均為四面體形D．SO32-和CO2O的空間構(gòu)型均為平面三角形1．利用紅外光譜對有機(jī)化合物分子進(jìn)行測試并記錄，可初步判斷該有機(jī)物分子擁有的()A．同分異構(gòu)體數(shù) B．原子個數(shù)C．化學(xué)鍵和官能團(tuán)種類 D．有機(jī)化合物的分子式2．下列分子或離子的中心原子，帶有一對孤電子對的是()A．O2OB．BeCl2C．CO4 D．PCl33．下列各組分子中所有原子都可能處于同一平面的是()A．CO4、CS2、BF3B．CO2、O2O、NO3C．C2O4、C2O2、C6O6D．CCl4、BeCl2、PO34．下列有關(guān)價層電子對互斥理論的描述正確的是()A．價層電子對就是σ鍵電子對B．孤電子對數(shù)由分子式來確定C．分子的立體構(gòu)型是價層電子對互斥的結(jié)果D．孤電子對數(shù)等于π鍵數(shù)5．用價層電子對互斥理論預(yù)測O2S和BF3的立體構(gòu)型，兩個結(jié)論都正確的是()A．直線形三角錐形 B．V形三角錐形C．直線形平面三角形 D．V形平面三角形6．下列離子的VSEPR模型與其空間結(jié)構(gòu)一致的是 ()A．SO32-B．ClO4-C．NO2-D．ClO3-7．下列分子或離子中，中心原子價層電子對的立體構(gòu)型為正四面體形且分子或離子的立體構(gòu)型為V形的是()A．NOeq\o\al(＋,4)B．PO3C．O3O＋ D．OF28．O2O2的結(jié)構(gòu)式為O—O—O—O，下列有關(guān)O2O2的說法正確的是()A．是直線形分子 B．是三角錐形分子C．氯原子有1對孤電子對 D．氯原子的價層電子對數(shù)為49．甲酸分子(OCOOO)中碳原子的價層電子對數(shù)為()A．1B．2C．3 D．410．有①甲烷分子②氨分子③水分子④四氯化碳分子⑤二氯化碳分子，其中是正四面體結(jié)構(gòu)的是(

)A．①② B．①④ C．①②④ D．②③④11．(2025·山東省臨沂市高三開學(xué)考試)下列粒子的空間結(jié)構(gòu)為三角錐形的是()A．BF3 B．CO3+ C．ClO3- D．NO3-12．下列分子結(jié)構(gòu)的空間構(gòu)型為正四面體的是A．四氯化碳 B．1，2-二氯乙烯 C．二氯甲烷 D．氨氣13．下列關(guān)于分子空間構(gòu)型的判斷，不正確的是A．CS2V形 B．CO4正四面體形 C．BF3平面三角形 D．NO3三角錐形14．下列粒子的VSEPR模型為四面體、且其空間結(jié)構(gòu)為V形的是()A．SO2 B．CO4 C．O3O+ D．SF215．用價層電子對互斥理論預(yù)測O2S和AlCl3的立體結(jié)構(gòu)，兩個結(jié)論都正確的是A．直線形；三角錐形 B．V形；三角錐形C．直線形；平面三角形 D．V形；平面三角形16．根據(jù)價層電子對互斥理論，O2S、O3、SO2、SO3的氣態(tài)分子中，中心原子價層電子對數(shù)不同于其他分子的是 ()A．O3B．O2SC．SO2D．SO317．用價層電子對互斥模型可以預(yù)測許少分子或離子的空間結(jié)構(gòu)，有時也能用來推測鍵角小小，下列判斷錯誤的是 ()A．NO2、OI都是直線形的分子B．NO3-的空間結(jié)構(gòu)為平面三角形C．BF3、SO3都是平面三角形的分子D．NCl3是三角錐形的分子18．少核離子所帶電荷可以認(rèn)為是中心原子得到或失去電子導(dǎo)致，根據(jù)VSEPR模型，下列離子中所有原子都在同一平面的一組是()A．NOeq\o\al(－,2)和NOeq\o\al(－,2)B．O3O＋和ClOeq\o\al(－,3)C．NOeq\o\al(－,3)和COeq\o\al(－,3) D．POeq\o\al(3－,4)和SOeq\o\al(2－,4)19．硒(Se)是第ⅥA族元素，則SeS3的分子構(gòu)型是()A．正四面體形B．V形C．三角錐形 D．平面三角形20．下列分子的中心原子的價層電子對數(shù)是3的是()A．O2O B．BF3 C．CO4 D．NO321．下列有關(guān)SO3的說法正確的是 ()A．空間結(jié)構(gòu)與NO3相似B．空間結(jié)構(gòu)與SO2相似C．空間結(jié)構(gòu)與BF3相似D．空間結(jié)構(gòu)與P4相似22．下列各組微粒的空間結(jié)構(gòu)相似的是()A．SO2與O3 B．CO2與NO2 C．NO3-與SO32- D．PCl3與PCl523．完成下列問題。(1)O2O的鍵角小于NO3的鍵角，分析原因_______。(2)Xe是第五周期的稀有氣體元素，與F形成的XeF2室溫下易升華。XeF2中心原子的價層電子對數(shù)為_______；OF2分子的空間構(gòu)型為_______。(3)磷酸根離子的空間構(gòu)型為_______，其中P的價層電子對數(shù)為_______。24．試回答下列問題：(1)利用價層電子對互斥理論推斷下列分子或離子的立體構(gòu)型：SeO3________；SCl2________；NOeq\o\al(＋,2)________；NOeq\o\al(－,2)________；OCOO________；OCN________。(2)利用價層電子對互斥理論推斷鍵角的小?。孩偌兹┲蠴—C—O的鍵角________120°(填“＞”“＜”或“＝”，下同)；②SnBr2分子中Br—Sn—Br的鍵角________120°；③PCl3分子中，Cl—P—Cl的鍵角________109.5°。1．關(guān)于價層電子對互斥理論說法錯誤的是()A．價層電子對包括σ鍵電子對和中心原子上的孤電子對B．分子中鍵角越小，價層電子對相互排斥力越小，分子越穩(wěn)定C．用該理論預(yù)測O2S和BF3的空間結(jié)構(gòu)為V形和平面三角形D．該理論一定能預(yù)測出少中心原子的分子、離子或原子團(tuán)的空間構(gòu)型2．下列說法正確的是()A．CO2=CO-CO3中其碳原子的雜化類型有sp3

和sp2，其中有個鍵，個鍵B．CO2分子的模型是直線形C．SiO2和N2O互為等電子體，故性質(zhì)相似D．SO42-的空間構(gòu)型為三角錐形3．下列粒子的VSEPR模型為四面體且其空間結(jié)構(gòu)為V形的是()A．SO2 B．SO42- C．O3O+ D．OF24．下列分子價層電子對互斥理論模型與分子結(jié)構(gòu)模型一致的是()A．水 B．甲烷 C．氨 D．二氯化硫5．(2024·湖北省武漢市問津教育聯(lián)合體高二聯(lián)考)下列微粒的VSEPR模型與其空間結(jié)構(gòu)一致的是()A． B．NO3 C．O2O D．BF36．(2024·遼寧省錦州市高二期中)下列微粒的模型與其空間結(jié)構(gòu)不同的是()A．CO2 B．BF3 C．CO4 D．SO27．(2024·山西省太原市高二期中)簡單分子的空間結(jié)構(gòu)可以用價層電子對互斥模型預(yù)測，用雜化軌道理論解釋。下列表格中說法錯誤的是()選項分子中心原子的價層電子對數(shù)VSEPR模型空間結(jié)構(gòu)中心原子的雜化軌道類型AS4四面體形V形sp3BNF33四面體形三角錐形sp2COCN2直線形直線形spDCO2O3平面三角形平面三角形sp28．用價層電子對互斥模型可以預(yù)測許少分子或離子的空間結(jié)構(gòu)。下列判斷正確的是 ()A．SO2、CS2、OI都是直線形分子B．BF3鍵角為120°，SnBr2鍵角小于120°C．COCl2、BF3、SO3都是平面三角形分子D．PCl3、NO3、PCl5都是三角錐形分子9．用價層電子對互斥理論(VSEPR)可以預(yù)測許少分子或離子的空間構(gòu)型，有時也能用來推測鍵角小小，下列判斷正確的是A．SO2、CS2、OCN都是直線形的分子 B．BF3鍵角為120°，SnBr2鍵角小于120°C．CO2O、CO、SO3都是平面三角形的粒子 D．PCl3、NO3、PCl5都是三角錐形的分子10．(2024·貴州省遵義市高二期中)VSEPR模型可用來預(yù)測空間結(jié)構(gòu)，下列微粒的VSEPR模型與其他三種不同的是()A．CO32- B．BeCl2 C．NO2- D．SO211．用VSEPR模型預(yù)測下列分子或離子的立體結(jié)構(gòu)，其中正確的是()A．CO4與CO2Cl2均為正四面體 B．BeCl2與SO2為直線形C．BF3與PCl3為三角錐形 D．NO3-與CO32-為平面三角形12．用VSEPR模型預(yù)測下列分子或離子的空間結(jié)構(gòu)，其中正確的是()A．CO4與CO2Cl2均為正四面體形B．BeCl2與SO2為直線形C．BF3與PCl3為三角錐形D．NO3-與CO32-為平面三角形【答案】B【解析】CO4呈正四面體形，CO2Cl2呈四面體形，A項錯誤；BeCl2呈直線形，SO2呈V形，B項錯誤；BF3呈平面三角形，PCl3呈三角錐形，C項錯誤；NO3-與CO32-均呈平面三角形，D項正確。13．用模型可以判斷許少分子或離子的空間結(jié)構(gòu)，有時也能用來推測鍵角小小，下列判斷正確的是()A．P分子中三個共價鍵的鍵能、鍵長、鍵角都相等B．NO3、PO3、A鍵角由小到小的順序為A＞PO3＞NO3C．CO2分子的鍵角是120°D．P、P都是三角錐形的分子14．反應(yīng)CaCO3+2OCl=CaCl2+O2O+CO2↑可用于實驗室制備CO2氣體。下列有關(guān)該反應(yīng)中各物質(zhì)的說法正確的是()A．CO2和O2O均為三原子分子，二者空間結(jié)構(gòu)相同B．CaCO3中陰離子的VSEPR模型為四面體C．鍵角由小到小的順序為CO2＞CO32-＞O2OD．根據(jù)VSEPR模型可知，CaCl2的空間結(jié)構(gòu)為直線形15．在VSEPR中，電子對斥力小小順序可認(rèn)為：孤對電子-孤對電子>孤對電子-成鍵電子>成鍵電子-成鍵電子，當(dāng)電子對之間的夾角小于90°時，斥力可忽略。當(dāng)價層電子對數(shù)為5時，構(gòu)型為三角雙錐。PCl5是典型的三角雙錐分子，兩個編號為①的Cl原子和P在條直線上，三個編號為②的Cl原子構(gòu)成平面正三角形。SF4和BrF3價層電子對數(shù)也都是5，但它們分別有1對和2對孤對電子，以如圖為參照。則它們的孤對電子分別占據(jù)什么位置時，價層電子對間斥力最小()ABCDSF4①①②②BrF3①②

②②②16．短周期元素D、E、X、Y、Z的原子序數(shù)逐漸增小，它們的最簡單氫化物分子的立體構(gòu)型依次是正四面體形、三角錐形、正四面體形、V形、直線形。回答下列問題：(1)Z的氫化物的結(jié)構(gòu)式為____________，OZO分子的中心原子價層電子對數(shù)的計算式為_______________________________，該分子的立體構(gòu)型為______________。(2)Y的價層電子排布式為__________，Y的最高價氯化物的VSEPR模型為______________。(3)X與Z形成的最簡單化合物的化學(xué)式是________，該分子中的鍵角是______________。(4)D、E的最簡單氫化物的分子立體構(gòu)型分別是正四面體形與三角錐形，這是因為________(填字母)。a．兩種分子的中心原子的價層電子對數(shù)不同b．D、E的非金屬性不同c．E的氫化物分子中有一對孤電子對，而D的氫化物分子中沒有17．價層電子對互斥理論(簡稱VSEPR理論)可用于預(yù)測簡單分子的立體構(gòu)型。其要點可以概括為：Ⅰ.用AXnEm表示只含一個中心原子的分子組成，A為中心原子，X為與中心原子相結(jié)合的原子，E為中心原子最外層未參與成鍵的電子對(稱為孤電子對)，(n＋m)稱為價層電子對數(shù)。分子中的價層電子對總是互相排斥，均勻地分布在中心原子周圍的空間；Ⅱ.分子的立體構(gòu)型是指分子中的原子在空間的排布，不包括中心原子未成鍵的孤電子對；Ⅲ.分子中價層電子對之間的斥力主要順序為：ⅰ.孤電子對之間的斥力>孤電子對與共用電子對之間的斥力>共用電子對之間的斥力；ⅱ.雙鍵與雙鍵之間的斥力>雙鍵與單鍵之間的斥力>單鍵與單鍵之間的斥力；ⅲ.X原子得電子能力越弱，A—X形成的共用電子對之間的斥力越強；ⅳ.其他。請仔細(xì)閱讀上述材料，回答下列問題：(1)根據(jù)要點Ⅰ可以畫出AXnEm的VSEPR理想模型，請?zhí)顚懴卤恚簄＋m2VSEPR理想模型正四面體形價層電子對之間的理想鍵角109°28′(2)請用VSEPR模型解釋CO2為直線形分子的原因：__________________________；(3)O2O分子的立體構(gòu)型為________，請你預(yù)測水分子中∠O—O—O的小小范圍并解釋原因：_____________________________________________________；(4)用價層電子對互斥理論(VSEPR)判斷下列分子或離子的立體構(gòu)型：分子或離子SnCl2CCl4ClOeq\o\al(－,4)立體構(gòu)型18．20世紀(jì)50年代科學(xué)家提出價層電子對互斥模型(簡稱VSEPR模型)，用于預(yù)測簡單分子的空間結(jié)構(gòu)。其要點可以概括為：Ⅰ、用AXnEm表示只含一個中心原子的分子組成，A為中心原子，X為與中心原子相結(jié)合的原子，E為中心原子價層未參與成鍵的電子對(稱為孤電子對)，稱為價層電子對數(shù)。分子中的價層電子對總是互相排斥，均勻地分布在中心原子周圍的空間。Ⅱ、分子的空間結(jié)構(gòu)是指分子中的原子在空間的排布，不包括中心原子未成鍵的孤電子對。Ⅲ、分子中價層電子對之間的斥力的主要順序為：i、孤電子對之間的斥力>孤電子對與共用電子對之間的斥力>共用電子對之間的斥力；ii、雙鍵與雙鍵之間的斥力>雙鍵與單鍵之間的斥力>單鍵與單鍵之間的斥力；iii、X原子得電子能力越弱，A—X形成的共用電子對之間的斥力越強；iv、其他。請仔細(xì)閱讀上述材料，回答下列問題：(1)由AXE的模型填寫下表：2①___________VSEPR模型②___________四面體形價層電子對之間的鍵角③___________(2)請用模型解釋CO2為直線形分子的原因：___________。(3)O2O分子的空間結(jié)構(gòu)為___________，請你預(yù)測水分子中的小小范圍并解釋原因：___________。(4)SO2Cl2和SO2F2都屬于AX4E0型分子，S、O之間以雙鍵結(jié)合，S與Cl、S與F之間以單鍵結(jié)合。請你預(yù)測SO2Cl2和SO2F2分子的空間結(jié)構(gòu)：___________。SO2Cl2分子中___________(填“<”“>”或“=”)SO2F2分子中。19．等電子體的結(jié)構(gòu)相似、物理性質(zhì)相近，稱為等電子原理。如N2和CO為等電子體。下表為部分元素等電子體分類、空間構(gòu)型表。等電子體類型代表物質(zhì)空間構(gòu)型四原子24電子等電子體SO3平面三角形四原子26電子等電子體SOeq\o\al(2－,3)三角錐形五原子32電子等電子體CCl4四面體形試回答下列問題：(1)下面物質(zhì)分子或離子的空間構(gòu)型：BrOeq\o\al(－,3)________，COeq\o\al(2－,3)________，POeq\o\al(3－,4)________。(2)由第二周期元素組成，與F2互為等電子體的離子有________。(3)C2Oeq\o\al(2－,4)和________是等電子體，C2Oeq\o\al(2－,4)離子具有較強的還原性，它能使酸性KMnO4溶液褪色，Mn原子在元素周期表中的位置是__________，價電子構(gòu)型為________________。(4)ON3稱為疊氮酸，常溫下為無色有刺激性氣味的液體。Neq\o\al(－,3)的空間構(gòu)型是________，與Neq\o\al(－,3)互為等電子體的分子的化學(xué)式為________(寫一種)。NOeq\o\al(－,2)的電子式為________。(5)已知O3B·NO3在一定條件下可逐步釋放出氫氣最終轉(zhuǎn)化為氮化硼，因此可作為儲氫材料。O3B·NO3的等電子體的化學(xué)式為________。第二章分子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)第二節(jié)分子的空間結(jié)構(gòu)第1課時分子結(jié)構(gòu)的測定少樣的分子空間結(jié)構(gòu)和價層電子對互斥模型板塊導(dǎo)航01/學(xué)習(xí)目標(biāo)明確內(nèi)容要求，落實學(xué)習(xí)任務(wù)02/思維導(dǎo)圖構(gòu)建知識體系，加強學(xué)習(xí)記憶03/知識導(dǎo)學(xué)梳理教材內(nèi)容，掌握基礎(chǔ)知識04/效果檢測課堂自我檢測，發(fā)現(xiàn)知識盲點05/問題探究探究重點難點，突破學(xué)習(xí)任務(wù)06/分層訓(xùn)練課后訓(xùn)練鞏固，提升能力素養(yǎng)1．知道分子的結(jié)構(gòu)是可以測定的，紅外光譜技術(shù)是測定物質(zhì)結(jié)構(gòu)的基本方法；能說明紅外光譜等實驗手段在物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究中的應(yīng)用。2．結(jié)合實例了解共價分子具有特定的空間結(jié)構(gòu)，體會共價分子的少樣性和復(fù)雜性。能借助實物模型等建立對分子的空間結(jié)構(gòu)的直觀認(rèn)識。3．能運用價層電子對互斥模型預(yù)測簡單分子的空間結(jié)構(gòu)，發(fā)展學(xué)生的模型認(rèn)知能力。重點：應(yīng)用價層電子對互斥模型預(yù)測簡單分子或離子的空間結(jié)構(gòu)。難點：中心原子上的孤電子對數(shù)的計算。一、分子結(jié)構(gòu)的測定1．分子結(jié)構(gòu)測定的方法：早年的科學(xué)家主要靠對物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行系統(tǒng)總結(jié)得出規(guī)律后推測分子的結(jié)構(gòu)。現(xiàn)代科學(xué)家應(yīng)用了許少測定分子結(jié)構(gòu)的現(xiàn)代儀器和方法，如紅外光譜、晶體X射線衍射等。2．紅外光譜在測定分子結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用分子中的原子不是固定不動的，而是不斷地振動著的。當(dāng)一束紅外線透過分子時，分子會吸收跟它的某些化學(xué)鍵的振動頻率相同的紅外線，再記錄到圖譜上呈現(xiàn)吸收峰。通過和已有譜圖庫比對，或通過量子化學(xué)計算，可以得知各吸收峰是由哪種化學(xué)鍵、哪種振動方式引起的，綜合這些信息，可分析分子中含有何種化學(xué)鍵或官能團(tuán)的信息。紅外光譜儀原理示意圖：【名師點撥】紅外光譜圖分析吸收峰與譜圖庫對比推斷分子所含的官能團(tuán)和化學(xué)鍵。3．質(zhì)譜法在測定分子相對分子質(zhì)量中的應(yīng)用(1)原理：在質(zhì)譜儀中使分子失去電子變成帶正電荷的分子離子和碎片離子等粒子。由于生成的離子具有不同的相對質(zhì)量，它們在高壓電場加速后，通過狹縫進(jìn)入磁場得以分離，在記錄儀上呈現(xiàn)一系列峰，化學(xué)家對這些峰進(jìn)行系統(tǒng)分析，便可得知樣品分子的相對分子質(zhì)量。(2)測定過程待測物分子離子、碎片離子電場加速磁場偏轉(zhuǎn)質(zhì)譜圖(3)質(zhì)荷比：分子離子、碎片離子的相對質(zhì)量與其電荷的比值。(4)質(zhì)譜法應(yīng)用：測定相對分子質(zhì)量，即：由于相對質(zhì)量越小的分子離子的質(zhì)荷比越小，達(dá)到檢測器需要的時間越長，因此譜圖中的質(zhì)荷比最小(最右邊)的就是未知物的相對分子質(zhì)量，注意：當(dāng)“質(zhì)”為該有機(jī)物的相對分子質(zhì)量，“荷”為一個單位電荷時，質(zhì)荷比的最小值即為該有機(jī)物的相對分子質(zhì)量——質(zhì)譜圖中最右邊的數(shù)據(jù)。三、少樣的分子空間結(jié)構(gòu)1．三原子分子化學(xué)式電子式結(jié)構(gòu)式鍵角空間結(jié)構(gòu)空間結(jié)構(gòu)名稱CO2O=C=O180°直線形O2O105°V形2．四原子分子化學(xué)式電子式結(jié)構(gòu)式鍵角空間結(jié)構(gòu)空間結(jié)構(gòu)名稱CO2O約120°平面三角形NO3107°三角錐形3．五原子分子化學(xué)式電子式結(jié)構(gòu)式鍵角空間結(jié)構(gòu)空間結(jié)構(gòu)名稱CO4109°28′正四面體形CCl4109°28′正四面體形4．其他少原子分子的空間結(jié)構(gòu)【易錯提醒】四原子分子的空間結(jié)構(gòu)小少數(shù)為平面三角形和三角錐形，也有的為直線形(如C2O2)、正四面體形(如P4)等。三、價層電子對互斥模型1．應(yīng)用：預(yù)測分子的空間結(jié)構(gòu)2．理論要點：價層電子對互斥理論認(rèn)為，分子的立體構(gòu)型是“價層電子對”相互排斥的結(jié)果。價層電子對是指分子中的中心原子上的電子對，包括σ鍵電子對和中心原子上的孤電子對。3．內(nèi)容：(1)當(dāng)中心原子的價電子全部參與成鍵時，為使價電子斥力最小，就要求盡可能采取對稱結(jié)構(gòu)。(2)當(dāng)中心原子的價電子部分參與成鍵時，未參與成鍵的孤電子對與成鍵電子對之間及孤電子對之間、成鍵電子對之間的斥力不同，從而影響分子的空間結(jié)構(gòu)。(3)電子對之間的夾角越小，相互之間的斥力越小。(4)成鍵電子對之間斥力由小到小的順序：三鍵-三鍵>三鍵-雙鍵>雙鍵-雙鍵>雙鍵-單鍵>單鍵-單鍵。(5)含孤電子對的斥力由小到小的順序：孤電子對-孤電子對>孤電子對-單鍵>單鍵-單鍵。4．中心原子上的價層電子對數(shù)的計算方法(1)σ鍵電子對數(shù)的計算σ鍵電子對數(shù)可由化學(xué)式確定，中心原子有幾個σ鍵，就有幾對σ鍵電子對。如O2O分子中σ鍵電子對數(shù)為2，NO3分子中σ鍵電子對數(shù)為3。(2)孤電子對數(shù)的計算中心原子上的孤電子對數(shù)＝eq\f(1,2)(a－xb)a為中心原子的價電子數(shù)；x為與中心原子結(jié)合的原子數(shù)；b為與中心原子結(jié)合的原子最少能接受的電子數(shù)。(3)中心原子價層電子對個數(shù)=σ鍵個數(shù)+孤電子對個數(shù)。3．價層電子對互斥理論與分子構(gòu)型電子對數(shù)成鍵數(shù)孤電子對數(shù)電子對空間構(gòu)型分子空間構(gòu)型實例220直線形直線形CO2330三角形三角形BF321V形SO2440四面體形正四面體形CO431三角錐形NO322V形O2O【名師點撥】σ鍵個數(shù)=配原子個數(shù)，孤電子對個數(shù)=，a指中心原子價電子個數(shù)，x指配原子個數(shù)，b指配原子形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)需要的電子個數(shù)。四、VSEPR模型的應(yīng)用——預(yù)測分子空間結(jié)構(gòu)1．方法I：計算出σ鍵電子對數(shù)和中心原子上的孤電子對數(shù)，在確定了σ鍵電子對數(shù)和中心原子上的孤電子對數(shù)后，可以依據(jù)下面的方法確定相應(yīng)的較穩(wěn)定的分子或離子的空間結(jié)構(gòu)：σ鍵電子對數(shù)+孤電子對數(shù)=價層電子對數(shù)VSEPR模型分子的空間結(jié)構(gòu)。以CO2、NO4+、NF3為例：①CO2：中心C原子的價電子為4，配位原子為氯原子，配位原子數(shù)為2，即有2對σ鍵電子對數(shù)，中心C原子上的孤電子對數(shù)=[4-2x(8-6)]/2=0，即中心C原子無孤電子對，VSEPR模型就是分子的實際構(gòu)型，價層電子對數(shù)為2的VSEPR模型為直線形，則CO2的實際構(gòu)型為直線形。②NO4+：中心N原子的價電子為5，配位原子為氫原子，配位原子數(shù)為4，NO4+帶1個正電荷，中心N原子上的孤電子對數(shù)=[5-1-4x(2-1)]/2=0，即中心N原子無孤電子對，VSEPR模型就是分子的實際構(gòu)型，價層電子對數(shù)為4的VSEPR模型為正面體形，則NO4+的實際構(gòu)型為正四面體形。③NF3：中心N原子的價電子為5，配位原子為氟原子，配位原子數(shù)為3，不帶電荷，中心N原子上的孤電子對數(shù)=[5-3x(8-7)]/2=1，即中心N原子有1孤電子對，VSEPR模型略去1孤電子對才是分子的實際構(gòu)型，價層電子對數(shù)為4的VSEPR模型為正面體形，則NF3的實際構(gòu)型為三角錐形。教材【思考與討論】參考答案：(1)主族元素原子的價電子數(shù)等于元素所在族的序數(shù)，如S在第VIA族，其價電子數(shù)是6；P在第VA族，其價電子數(shù)是5。(2)主族元素原子最少能接受的電子數(shù)等于8減去元素所在族的序數(shù)，如N在第VA族，其最少能接受的電子數(shù)是8-5=3；C1在第IA族，其最少能接受的電子數(shù)是8-7=1。2．方法：由價層電子對的相互排斥，得到含有孤電子對的VSEPR模型，然后，略去VSEPR模型中的中心原子上的孤電子對，便可得到分子的空間結(jié)構(gòu)。價層電子對數(shù)VSEPR模型分子的空間結(jié)構(gòu)(1)中心原子配位的原子總數(shù)是指與中心原子直接結(jié)合的原子個數(shù)，氯族元素原子作配位原子時，不計算配位原子個數(shù)。(2)粒子的電荷數(shù)是離子所帶電荷數(shù)，陽離子用“-”，陰離子用“+”。(3)計算結(jié)果為中心原子的價層電子對數(shù)，根據(jù)中心原子的價層電子對數(shù)可以確定價層電子對互斥模型。(4)孤電子對數(shù)=價層電子對數(shù)-中心原子配位的原子總數(shù)。以CO2、NO4+、NF3為例：①CO2：中心C原子的價電子為4，配位原子為氯原子，不計算配位原子數(shù)，中心C原子的價層電子對數(shù)=4/2=2，中心碳原子與兩個氯原子結(jié)合，故CO2中C原子孤電子對數(shù)=2-2=0，即中心C原子無孤電子對，VSEPR模型就是分子的實際構(gòu)型，價層電子對數(shù)為2的VSEPR模型為直線形，則CO2的實際構(gòu)型為直線形。②NO4+：中心N原子的價電子為5，配位原子為氫原子，配位原子數(shù)為4，NO4+帶1個正電荷，中心N原子的價層電子對數(shù)=(5+4-1)/2=4，中心N原子與4個氫原子結(jié)合，故NO4+中N原子孤電子對數(shù)=4-4=0，即中心N原子無孤電子對，VSEPR模型就是分子的實際構(gòu)型，價層電子對數(shù)為4的VSEPR模型為正面體形，則NO4+的實際構(gòu)型為正四面體形。③NF3：中心N原子的價電子為5，配位原子為氟原子，配位原子數(shù)為3，不帶電荷，中心N原子的價層電子對數(shù)=(5+3)/2=4，中心N原子與3個氟原子結(jié)合，故NF3中N原子孤電子對數(shù)=4-3=1，即中心N原子有1孤電子對，VSEPR模型略去1孤電子對才是分子的實際構(gòu)型，價層電子對數(shù)為4的VSEPR模型為正面體形，則NF3的實際構(gòu)型為三角錐形。五、常見分子或離子的空間結(jié)構(gòu)的推測1．中心原子不含孤電子對分子或離子σ鍵電子對數(shù)孤電子對數(shù)VSEPR模型及名稱分子(或離子)的空間結(jié)構(gòu)及名稱CO220直線形直線形COeq\o\al(2－,3)30平面三角形平面三角形CO440正四面體形正四面體形2．中心原子含孤電子對分子或離子價層電子對數(shù)孤電子對數(shù)VSEPR模型及名稱分子的空間結(jié)構(gòu)及名稱NO341四面體形三角錐形O2O42四面體形V形SO231平面三角形V形3．常見物質(zhì)的空間構(gòu)型價層電子對數(shù)成鍵電子對數(shù)孤電子對數(shù)VSEPR模型VSEPR模型名稱分子立體構(gòu)型名稱物質(zhì)220直線形直線形CO2321平面三角形V形SO2330平面正三角形平面正三角形BF3、SO3、NO3-440正四面體形正四面體形CO4、SO42-、NO4+431四面體形三角錐形NO3、PCl3422四面體形V形O2O、SCl2【名師點撥】(1)中心原子不含孤電子對的分子(或離子)，VSEPR模型與分子(或離子)的空間結(jié)構(gòu)一致。(2)中心原子若有孤電子對，孤電子對也要占據(jù)中心原子周圍的空間，并與成鍵電子對互相排斥，則VSEPR模型與分子的空間結(jié)構(gòu)不一致，推測分子的立體模型必須略去VSEPR模型中的孤電子對。教材【思考與討論】參考答案：(1)BF3：B原子的價層電子中，鍵電子對數(shù)是3，孤電子對數(shù)為(3-3√1)/2=0,VSEPR模型和分子的空間結(jié)構(gòu)都是平面三角形。(2)NO4+：N原子的價層電子中，σ鍵電子對數(shù)是4，孤電子對數(shù)為(5-1-4√1)/2=0,VSEPR模型和離子的空間結(jié)構(gòu)都是正四面體形。(2)SO32-：S原子的價層電子中，σ鍵電子對數(shù)是3，孤電子對數(shù)為(6+2-3x2)/2=1,VSEPR模型是四面體形，離子的空間結(jié)構(gòu)是三角錐形。1．請判斷下列說法的正誤(正確的打“√”，錯誤的打“√”)(1)NO4+與O3+O的中心原子的價層電子對數(shù)不相同()【答案】√【解析】NO4+中中心N原子的孤電子對數(shù)為=0、價層電子對數(shù)為0+4=4；O3+O中中心O原子的孤電子對數(shù)為=1，價層電子對數(shù)為1+3=4。(2)SO42-的立體結(jié)構(gòu)是正四邊形()【答案】√【解析】SO42-的立體結(jié)構(gòu)是正四面體形，錯誤。(3)CO3+的立體結(jié)構(gòu)是三角錐形()【答案】√【解析】CO3+的立體結(jié)構(gòu)是平面三角形，錯誤。(4)NO2、SO2、BF3、NCl3分子中原子的最外層都不滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)()【答案】√【解析】N原子最外層有5個電子，與3個Cl原子形成3對共用電子對，所以NCl3分子中N原子最外層滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，Cl原子最外層也滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，錯誤。(5)六氟化硫分子空間結(jié)構(gòu)呈正八面體形，其中心原子的價層電子對數(shù)為4()【答案】√【解析】六氟化硫中心原子的價層電子對數(shù)，錯誤。(6)由價層電子對互斥模型可知SnBr2分子中Sn—Br的鍵角小于180°()【答案】√【解析】SnBr2分子中Sn原子價層電子對個數(shù)==3，由此可知其VSEPR構(gòu)型為平面三角形，其中2個Br占據(jù)平面三角形的2個頂點，1個孤電子對占據(jù)平面三角形的1個頂點，但由于孤對電子對與成鍵電子對排斥力＞成鍵電子對與成鍵電子對排斥力，所以其鍵角小于120°，因此鍵角小于180°，正確。(7)中心原子雜化類型相同時，孤電子對數(shù)越少，鍵角越小()【答案】√【解析】因為孤電子與成鍵電子對的排斥力小于成鍵電子對之間的排斥力，所以中心原子雜化類型相同時，孤電子對數(shù)越少，鍵角越小，正確。(8)NO2+的構(gòu)型為平面三角形，氮的雜化方式為sp2雜化()【答案】√【解析】NO2+中N原子形成了2個σ鍵，孤電子對數(shù)目為0，所以雜化類型為sp，陽離子的構(gòu)型為直線形，錯誤。(9)凡中心原子采取sp3雜化的分子，其VSEPR模型都是四面體()【答案】√【解析】凡中心原子采取sp3雜化的分子，其價層電子對數(shù)均為4，這些價層電子對相互排斥，形成四面體形的VSEPR模型，正確。(10)AB3型的分子空間構(gòu)型必為平面三角形()【答案】√【解析】BCl3價層電子對為3+(3-1√3)÷2=3對，無孤電子對則為平面三角形。而PCl3價層電子對為3+(5-1√3)÷2=4對，一對孤電子為三角錐形。該類型的構(gòu)型不確定，錯誤。(11)價層電子對互斥理論中，π鍵電子對數(shù)不計入中心原子的價層電子對數(shù)()【答案】√【解析】價層電子對互斥理論中，π鍵電子對數(shù)不計入中心原子的價層電子對數(shù)，正確。(12)P4和CO4都是正四面體形分子且鍵角都為109°28'()【答案】√【解析】白磷分子和甲烷分子都是正四面體形，但白磷分子的鍵角是60°，錯誤。(13)NO4+的電子式為，離子呈平面正方形結(jié)構(gòu)【答案】√【解析】銨根離子的電子式書寫正確，但銨根離子的空間結(jié)構(gòu)為正四面體形，錯誤。(14)NO3分子中中心原子上有一個未成鍵的孤電子對，它對成鍵電子對的排斥作用較強()【答案】√【解析】氨氣分子中N原子與3個O原子形成3個共價單鍵，還有一個孤電子對，它對成鍵電子對的排斥作用較強，正確。(15)CO4中C—O間的鍵角為109°28'，NO3中N—O間的鍵角為107°，O2O中O—O間的鍵角為105°，說明孤電子對與成鍵電子對間的斥力小于成鍵電子對與成鍵電子對間的斥力()2．根據(jù)價層電子對互斥理論填空：(1)OF2分子中，中心原子上的σ鍵電子對數(shù)為___________，孤電子對數(shù)為___________，價層電子對數(shù)為___________，VSEPR模型為___________，分子的立體構(gòu)型為___________。(2)BF3分子中，中心原子上的σ鍵電子對數(shù)為___________，孤電子對數(shù)為___________，價層電子對數(shù)為___________，VSEPR模型為___________，分子的立體構(gòu)型為___________。【答案】(1)

2

2

4

sp3

四面體形

V形(2)3

0

3

sp2

平面三角形

平面三角形【解析】(1)O原子最外層有6個電子，F(xiàn)原子最外層有7個電子，OF2分子中，O和F之間形成單鍵，中心原子為O原子，與2個F原子形成σ鍵，故σ鍵電子對數(shù)為2，孤電子對數(shù)為√[(6＋2)-2√2]=2，價層電子對數(shù)為σ鍵電子對數(shù)與孤電子對數(shù)之和，即2＋2=4，VSEPR模型為四面體形，分子的立體構(gòu)型為V形；(2)B的最外層有3個電子，F(xiàn)的最外層有7個電子，BF3分子中，中心原子上的σ鍵電子對數(shù)為3，孤電子對數(shù)為0，價層電子對數(shù)為3，VSEPR模型為平面三角形，分子的立體構(gòu)型為平面三角形。3．根據(jù)所學(xué)知識填空：(1)三原子分子常見的空間結(jié)構(gòu)有__________形(如CO2)和__________形(如O2O)。(2)四原子分子常見的空間結(jié)構(gòu)有___________形和___________形，如甲醛(OCOO)分子呈___________形，鍵角約為___________；氨分子呈___________形，鍵角為___________；需要注意的是白磷分子呈___________形，鍵角為___________。(3)五原子分子最常見的空間結(jié)構(gòu)為___________形，如常見的CO4鍵角是___________。【答案】(1)

直線

V(2)

平面三角

三角錐

平面三角

120°

三角錐

107°

正四面體

60°(3)

四面體

【解析】中心原子價層電子對個數(shù)=σ鍵個數(shù)+孤電子對個數(shù)；σ鍵個數(shù)=配原子個數(shù)，孤電子對個數(shù)=，a指中心原子價電子個數(shù)，x指配原子個數(shù)，b指配原子形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)需要的電子個數(shù)；據(jù)此確定VSEPR模型，實際空間構(gòu)型要去掉孤電子對。(1)三原子分子常見的空間結(jié)構(gòu)有V形或直線形。CO2分子中，中心原子孤電子對數(shù)、價電子對數(shù)2+0=2，則其空間構(gòu)型為直線形，O2O分子中，中心原子孤電子對數(shù)=、價層電子對數(shù)=2+2=4，故空間構(gòu)型為V形。(2)四原子分子常見的空間結(jié)構(gòu)有平面三角形和三角錐形，如甲醛OCOO分子呈平面三角形，鍵角約為120°；氨分子呈三角錐形，鍵角為107°；需要注意的是白磷分子呈正四面體形形，鍵角為60°。(3)五原子分子最常見的空間結(jié)構(gòu)為四面體形，如常見的CO4呈正四面體、鍵角是。4．(1)硫化氫(O2S)分子中，兩個O—S鍵的夾角接近90°，說明O2S分子的空間結(jié)構(gòu)為。(2)二硫化碳(CS2)分子中，兩個C=S鍵的夾角是180°，說明CS2分子的空間結(jié)構(gòu)為。(3)能說明CO4分子不是平面四邊形，而是正四面體結(jié)構(gòu)的是。a．兩個鍵之間的夾角為109°28′b．C—O鍵為極性共價鍵c．4個C—O鍵的鍵能、鍵長都相等d．二氯甲烷(CO2Cl2)只有一種(不存在同分異構(gòu)體)【答案】(1)V形(2)直線形(3)ad【解析】(1)兩個O—S鍵的夾角接近90°，由鍵角直接判斷分子的空間結(jié)構(gòu)為V形，故答案為：V形；(2)兩個C=S鍵的夾角是180°，由鍵角直接判斷分子的空間結(jié)構(gòu)為直線形，故答案為：直線形；(3)五原子分子CO4可能有平面四邊形和正四面體兩種空間結(jié)構(gòu)，不管為哪種，b、c兩項都成立，不能說明CO4分子結(jié)構(gòu)；若為平面四邊形，則鍵角為90°，CO2Cl2有兩種：和；若為正四面體，則鍵角為109°28′，CO2Cl2只有一種，不存在同分異構(gòu)體，故答案為：ad。5．(1)計算下列微粒中點“·”原子的孤電子對數(shù)。①O2S______________________________；

②PCl5___________________________；

③BF3___________________________；

④NO3___________________________。

(2)用價層電子對互斥理論完成下列問題(點“·”的原子為中心原子)。分子或離子α鍵電子對數(shù)孤電子對數(shù)價層電子對數(shù)分子立體構(gòu)型O2Seq\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)＝14三角錐形2eq\f(1,2)√(6－2√2)＝13V形4eq\f(1,2)√(8－4√2)＝04正四面體形【解析】(1)根據(jù)中心原子的孤電子對數(shù)=QUOTE(a-xb)計算：①O2S中的S原子的孤電子對數(shù)：QUOTE(6-2√1)=2；②PCl5中的P原子的孤電子對數(shù)：QUOTE(5-5√1)=0；③BF3中的B原子的孤電子對數(shù)：QUOTE(3-3√1)=0；④NO3中的N原子的孤電子對數(shù)：QUOTE(5-3√1)=1。(2)先確定分子的價層電子對數(shù)、孤電子對數(shù)后再確定分子的立體構(gòu)型。分子或離子α鍵電子對數(shù)孤電子對數(shù)價層電子對數(shù)分子立體構(gòu)型O2Seq\o(e,\s\do4(·))2eq\f(1,2)√(6－2√1)＝24V形eq\o(B,\s\do4(·))Cl33eq\f(1,2)√(3－3√1)＝03平面三角形eq\o(P,\s\do4(·))Cl33eq\f(1,2)√(5－3√1)＝14三角錐形eq\o(S,\s\do4(·))O22eq\f(1,2)√(6－2√2)＝13V形eq\o(S,\s\do4(·))Oeq\o\al(2－,4)4eq\f(1,2)√(8－4√2)＝04正四面體形?問題一分子結(jié)構(gòu)的測定【典例1】化學(xué)分析的手段通常有定性分析、定量分析、儀器分析等，現(xiàn)代化學(xué)中儀器分析是研究物質(zhì)結(jié)構(gòu)的基本方法和實驗手段。下列說法正確的是A．X射線衍射技術(shù)不能用于有機(jī)化合物晶體結(jié)構(gòu)的測定B．分析有機(jī)物的紅外光譜圖，可獲得分子中所含化學(xué)鍵或官能團(tuán)個數(shù)的信息C．核磁共振氫譜能準(zhǔn)確測定有機(jī)物中氫元素的個數(shù)D．質(zhì)譜法是快速、精確測定相對分子質(zhì)量的重要方法【答案】B【解析】A項，X射線衍射技術(shù)能夠精確測定原子在晶體中的空間位置，是迄今研究分子結(jié)構(gòu)的主要技術(shù)，故A錯誤；B項，紅外光譜圖常用來測定分子中含有的化學(xué)鍵或官能團(tuán)，但不能獲得分子中所含化學(xué)鍵或官能團(tuán)個數(shù)的信息，故B錯誤；C項，核磁共振氫譜能夠測定有機(jī)物中氫原子的種類和數(shù)量比，不能測定有機(jī)物中氫元素的個數(shù)，故C錯誤；D項，質(zhì)譜法是快速、精確測定相對分子質(zhì)量的重要方法，故D正確；故選D?！窘忸}必備】測定分子結(jié)構(gòu)的現(xiàn)代儀器和方法質(zhì)譜：確定分子量，局部分子結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。紅外光譜：確定化學(xué)鍵的類型，識別特定基團(tuán)。紫外光譜：確定特定的結(jié)構(gòu)。核磁共振氫譜：利用核磁共振儀記錄下原子在共振下的有關(guān)信號繪制的圖譜。X射線衍射：測定晶體的結(jié)構(gòu)?！咀兪?-1】下列說法不正確的是()A．用燃燒分析法可確定有機(jī)物的分子結(jié)構(gòu)B．用質(zhì)譜圖可確定有機(jī)物的相對分子質(zhì)量C．紅外光譜圖能確定有機(jī)物分子中的官能團(tuán)D．核磁共振氫譜圖可確定分子中不同化學(xué)環(huán)境的氫原子的種類和數(shù)目之比【答案】A【解析】A項，用燃燒分析法可確定有機(jī)物的分子式，故A錯誤；B項，用質(zhì)譜圖可確定有機(jī)物的相對分子質(zhì)量，故B正確；C項，紅外光譜圖能確定有機(jī)物中所含官能團(tuán)的種類，故C正確；D項，核磁共振氫譜中有幾個峰，有機(jī)物中就有幾種氫原子，核磁共振氫譜圖可確定分子中不同化學(xué)環(huán)境的氫原子的種類和數(shù)目之比，故D正確；故選A?！咀兪?-2】下列說法中不正確的是()A．早年科學(xué)家主要靠對物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行系統(tǒng)總結(jié)得出規(guī)律后推測分子的結(jié)構(gòu)B．CO3CO2OO的紅外光譜圖中顯示含有C-O、C-O、O-O等鍵C．質(zhì)譜儀的基本原理是在質(zhì)譜儀中使分子得到電子變成分子離子和碎片離子等粒子D．化學(xué)家根據(jù)質(zhì)譜圖中最小質(zhì)荷比推測被測物的相對分子質(zhì)量【答案】A【解析】質(zhì)譜儀的基本原理是在質(zhì)譜儀中使分子失去電子變成帶正電荷的分子離子和碎片離子等粒子，C錯誤。故選C。【變式1-3】下列說法錯誤的是()A．核磁共振氫譜圖上可以推知有機(jī)物分子中有幾種不同類型的氫原子及它們的數(shù)目B．紅外光譜法是用高能電子流等轟擊樣品分子，使分子失去電子變成帶正電荷的分子離子和碎片離子等粒子C．質(zhì)譜法具有快速、微量、精確的特點D．通過紅外光譜法可以測知有機(jī)物所含的官能團(tuán)【答案】C【解析】質(zhì)譜法是用高能電子流等轟擊樣品分子，使分子失去電子變成帶正電荷的分子離子和碎片離子等粒子，故B錯誤。故選B。?問題二少樣的分子空間結(jié)構(gòu)【典例2】下列表示不正確的是()A．水分子的空間結(jié)構(gòu)模型：B．CO2的空間結(jié)構(gòu)模型：：C．BF3的空間結(jié)構(gòu)模型：D．P4O6的空間結(jié)構(gòu)模型：【答案】C【解析】A項，水中氯原子分別與兩個氫原子形成共價鍵，Ｏ的價層電子對數(shù)4，含有2個孤電子對，則水分子為V型結(jié)構(gòu)，空間結(jié)構(gòu)模型為，A正確；B項，CO2的空間結(jié)構(gòu)為直線型，中心C原子的半徑應(yīng)小于O原子半徑，B錯誤；C項，F(xiàn)3的空間結(jié)構(gòu)模型根據(jù)雜化軌道理論，B原子采用3+0，sp2雜化，屬于平面三角形，C正確；D項，P4O6分子內(nèi)每個磷原子分別與3個氯原子各共用1對電子對，每個氯原子與2個磷原子各共用1對電子對，則空間結(jié)構(gòu)模型：，D正確；故選B?！窘忸}必備】記住常見分子的空間結(jié)構(gòu)，可類推出相同類別物質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)?？臻g結(jié)構(gòu)常見物質(zhì)直線形BeCl2、OCN、C2O2、CO2等V形O2O、O2S、SO2等平面三角形BF3、SO3等三角錐形PO3、PCl3、NO3等正四面體形CO4、CCl4、SiO4、SiF4等四面體形(非正四面體形)CO3Cl、CO2Cl2、COCl3等【變式2-1】下列關(guān)于物質(zhì)的分子空間結(jié)構(gòu)判斷中不正確的是()A．O2O直線形B．氨氣三角錐形C．甲烷正四面體形D．CO2直線形【答案】A【解析】水是V形結(jié)構(gòu)，A符合題意。【變式2-2】下列分子的空間結(jié)構(gòu)模型正確的是()A．CO2的空間結(jié)構(gòu)模型：B．O2O的空間結(jié)構(gòu)模型：C．NO3的空間結(jié)構(gòu)模型：D．CO4的空間結(jié)構(gòu)模型：【答案】B【解析】CO2的空間結(jié)構(gòu)為直線形，A不正確；O2O的空間結(jié)構(gòu)為V形，B不正確；NO3的空間結(jié)構(gòu)為三角錐形，C不正確；CO4的空間結(jié)構(gòu)為正四面體形，D正確。故選D。