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專(zhuān)題04 分子的空間結(jié)構(gòu)
【核心素養(yǎng)分析】
1.宏觀辨識(shí)與微觀探析:能從不同層次認(rèn)識(shí)分子的構(gòu)型，并對(duì)共價(jià)鍵進(jìn)行分類(lèi)，能從宏觀和微觀相結(jié)合的視角分析與解決實(shí)際問(wèn)題。
2.證據(jù)推理與模型認(rèn)知:能運(yùn)用價(jià)層電子對(duì)互斥模型和雜化軌道理論等解釋分子的立體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)，揭示現(xiàn)象的本質(zhì)與規(guī)律。
【目標(biāo)導(dǎo)航】
本專(zhuān)題主要考點(diǎn)主要涉及以下幾點(diǎn)：雜化軌道理論及簡(jiǎn)單的雜化軌道類(lèi)型(sp、sp、sp)的判斷，用價(jià)層電子對(duì)互斥模型或雜化軌道理論推測(cè)簡(jiǎn)單分子或離子的空間結(jié)構(gòu)，往往與其他知識(shí)點(diǎn)綜合在一起，出現(xiàn)在選擇題或填空題中，試題難度中等或較大。
【重難點(diǎn)精講】
一、分子結(jié)構(gòu)的測(cè)定
1.早年的科學(xué)家主要靠對(duì)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(cè)分子的結(jié)構(gòu)。
2.分子結(jié)構(gòu)測(cè)定的常用方法：紅外光譜、晶體X射線衍射
3.紅外光譜法測(cè)定分子的官能團(tuán)和化學(xué)鍵
（1）測(cè)定原理：分子中的原子不是固定不動(dòng)的，而是不斷地振動(dòng)著的。當(dāng)一束紅外線透過(guò)分子時(shí)，分子會(huì)吸收跟它的某些化學(xué)鍵的振動(dòng)頻率相同的紅外線，再記錄到圖譜上呈現(xiàn)吸收峰。（2）測(cè)定過(guò)程
紅外光譜圖分析吸收峰與譜圖庫(kù)對(duì)比推斷分子所含的官能團(tuán)和化學(xué)鍵
（3）紅外光譜圖：表明有機(jī)物分子中含有何種化學(xué)鍵或官能團(tuán)。
（4）用途：確定官能團(tuán)和化學(xué)鍵的類(lèi)型。
注意：大多數(shù)已知化合物的紅外譜圖已建成數(shù)據(jù)庫(kù)，通過(guò)對(duì)比便可得到確認(rèn)。
4.質(zhì)譜儀測(cè)定分子的相對(duì)質(zhì)量
（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(duì)質(zhì)量，它們?cè)诟邏弘妶?chǎng)加速后，通過(guò)狹縫進(jìn)入磁場(chǎng)得以分離，在記錄儀上呈現(xiàn)一系列峰，化學(xué)家對(duì)這些峰進(jìn)行系統(tǒng)分析，便可得知樣品分子的相對(duì)分子質(zhì)量。
（2）測(cè)定過(guò)程
待測(cè)物分子離子、碎片離子電場(chǎng)加速磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)質(zhì)譜圖
（3）質(zhì)荷比：分子離子、碎片離子的相對(duì)質(zhì)量與其電荷的比值。
（4）質(zhì)譜法應(yīng)用：測(cè)定相對(duì)分子質(zhì)量，即：由于相對(duì)質(zhì)量越大的分子離子的質(zhì)荷比越大，達(dá)到檢測(cè)器需要的時(shí)間越長(zhǎng)，因此譜圖中的質(zhì)荷比最大（最右邊）的就是未知物的相對(duì)分子質(zhì)量，注意：當(dāng)“質(zhì)”為該有機(jī)物的相對(duì)分子質(zhì)量，“荷”為一個(gè)單位電荷時(shí)，質(zhì)荷比的最大值即為該有機(jī)物的相對(duì)分子質(zhì)量——質(zhì)譜圖中最右邊的數(shù)據(jù)。
二、多樣的分子空間結(jié)構(gòu)
1.三原子分子的空間結(jié)構(gòu)——直線型和V形（又稱角形）
化學(xué)式 電子式 結(jié)構(gòu)式 鍵角 空間結(jié)構(gòu)模型 空間結(jié)構(gòu)名稱
CO2 O=C=O 180 直線型
H2O 105 V形
2.四原子分子常見(jiàn)的空間結(jié)構(gòu)——平面三角形和三角錐形
化學(xué)式 電子式 結(jié)構(gòu)式 鍵角 空間結(jié)構(gòu)模型 空間結(jié)構(gòu)名稱
CH2O 約120 平面三角形
NH3 107 三角錐形
【特別說(shuō)明】四原子分子的空間結(jié)構(gòu)大多數(shù)為平面三角形和三角錐形，也有的為直線形(如C2H2)、正四面體形(如P4)等。
3.五原子分子常見(jiàn)的空間結(jié)構(gòu)——四面體形
化學(xué)式 電子式 結(jié)構(gòu)式 鍵角 空間結(jié)構(gòu)模型 空間結(jié)構(gòu)名稱
CH4 109 28 正四面體形
4.其他多原子分子的空間結(jié)構(gòu)
三、價(jià)層電子對(duì)互斥模型（VSEPR）
1.應(yīng)用：預(yù)測(cè)分子的空間結(jié)構(gòu)
2.內(nèi)容：價(jià)層電子對(duì)互斥模型認(rèn)為，分子的空間結(jié)構(gòu)是中心原子周?chē)摹皟r(jià)層電子對(duì)”相互排斥的結(jié)果。
(1)當(dāng)中心原子的價(jià)電子全部參與成鍵時(shí)，為使價(jià)電子斥力最小，就要求盡可能采取對(duì)稱結(jié)構(gòu)。
(2)當(dāng)中心原子的價(jià)電子部分參與成鍵時(shí)，未參與成鍵的孤電子對(duì)與成鍵電子對(duì)之間及孤電子對(duì)之間、成鍵電子對(duì)之間的斥力不同，從而影響分子的空間結(jié)構(gòu)。
(3)電子對(duì)之間的夾角越大，相互之間的斥力越小。
(4)成鍵電子對(duì)之間斥力由大到小的順序：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(duì)的斥力由大到小的順序：孤電子對(duì)-孤電子對(duì)>孤電子對(duì)-單鍵>單鍵-單鍵。
3.中心原子上的價(jià)層電子對(duì)數(shù)的計(jì)算
中心原子上的價(jià)層電子對(duì)數(shù)=σ鍵電子對(duì)數(shù)+中心原子上的孤電子對(duì)數(shù)
(1)σ鍵電子對(duì)數(shù)的確定：由化學(xué)式確定
(2)中心原子上的孤電子對(duì)數(shù)的確定：
中心原子上的孤電子對(duì)數(shù)=
公式中各字母的含義：
a 中心原子的價(jià)層電子數(shù)
主族元素 =最外層電子數(shù)
陽(yáng)離子 =中心原子的價(jià)層電子數(shù)-離子的電荷數(shù)
陰離子 =中心原子的價(jià)層電子數(shù)+︱離子的電荷數(shù)︱
x 與中心原子結(jié)合的原子數(shù)
b 與中心原子結(jié)合的原子最多能接受的電子數(shù)
H =1
其他原子 =8-該原子的價(jià)層電子數(shù)
【特別說(shuō)明】VSEPR的“價(jià)層電子對(duì)”是指分子中的中心原子與結(jié)合原子間的σ鍵電子對(duì)和中心原子上的孤電子對(duì)。多重鍵只計(jì)其中的σ鍵電子對(duì)，不計(jì)π鍵電子對(duì)。
4.根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥模型判斷分子或離子的空間結(jié)構(gòu)
在確定了σ鍵電子對(duì)數(shù)和中心原子上的孤電子對(duì)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(duì)數(shù)+孤電子對(duì)數(shù)=價(jià)層電子對(duì)數(shù)VSEPR模型分子的空間結(jié)構(gòu)
【特別說(shuō)明】①中心原子不含孤電子對(duì)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(duì)，孤電子對(duì)也要占據(jù)中心原子周?chē)目臻g，并與成鍵電子對(duì)互相排斥，則 VSEPR模型與分子的空間結(jié)構(gòu)不一致。推測(cè)分子的立體模型必須略去 VSEPR模型中的孤電子對(duì)。
【思考與討論】參考答案：
(1)主族元素原子的價(jià)電子數(shù)等于元素所在族的序數(shù)，如S在第VIA族，其價(jià)電子數(shù)是6；P在第VA族，其價(jià)電子數(shù)是5。
(2)主族元素原子最多能接受的電子數(shù)等于8減去元素所在族的序數(shù)，如N在第VA族，其最多能接受的電子數(shù)是8-5=3；C1在第IA族，其最多能接受的電子數(shù)是8-7=1。
5.常見(jiàn)分子或離子的空間結(jié)構(gòu)的推測(cè)
分子或離子 中心原子上的孤電子對(duì)數(shù) 中心原子上的價(jià)層電子對(duì)數(shù) VSEPR模型 VSEPR模型名稱 空間結(jié)構(gòu) 空間結(jié)構(gòu)名稱
CO2、BeCl2 0 2 直線形 直線形
CO32—、BF3 0 3 平面三角形 平面三角形
SO2、PbCl2 1 V形
CH4、CCl4 0 4 正四面體形 正四面體形
NH3、NF3 1 四面體形 三角錐形
H2O、H2S 2 V形
【特別說(shuō)明】①價(jià)層電子對(duì)互斥模型對(duì)分子空間結(jié)構(gòu)的預(yù)測(cè)少有失誤，但它不能用于預(yù)測(cè)以過(guò)渡金屬為中心原子的分子。
②氨氣與水的VSEPR模型一致，但空間構(gòu)型不同的原因是：孤電子對(duì)之間的斥力>孤電子對(duì)與成鍵電子對(duì)之間的斥力>成鍵電子對(duì)之間的斥力。
【思考與討論】參考答案：
（1）BF3:B原子的價(jià)層電子中，鍵電子對(duì)數(shù)是3，孤電子對(duì)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）NH4+:N原子的價(jià)層電子中，σ鍵電子對(duì)數(shù)是4，孤電子對(duì)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(jià)層電子中，σ鍵電子對(duì)數(shù)是3，孤電子對(duì)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。
四、雜化軌道理論簡(jiǎn)介
1.雜化軌道的含義
雜化軌道理論是一種價(jià)鍵理論，是鮑林為了解釋分子的空間結(jié)構(gòu)提出的。
(1)軌道的雜化：在外界條件影響下，原子內(nèi)部能量相近的原子軌道發(fā)生混雜，重新組合成一組新的軌道的過(guò)程。
(2)雜化軌道：原子軌道雜化后形成的一組新的原子軌道，叫做雜化原子軌道，簡(jiǎn)稱雜化軌道。
2.雜化軌道理論的要點(diǎn)
(1)原子形成分子時(shí)，通常存在激發(fā)、雜化和軌道重疊等過(guò)程。發(fā)生軌道雜化的原子一定是中心原子。
(2)原子軌道的雜化只有在形成分子的過(guò)程中才會(huì)發(fā)生，孤立的原子不可能發(fā)生雜化。
(3)只有能量相近的原子軌道才能雜化(如2s、2p)。
(4)雜化前后原子軌道數(shù)目不變(參加雜化的軌道數(shù)目等于形成的雜化軌道數(shù)目),且雜化軌道的能量相同。
(5)為使相互間的排斥力最小，雜化軌道在空間取最大夾角分布。雜化后軌道的伸展方向、形狀發(fā)生改變，但相同雜化形式的雜化軌道形狀完全相同。雜化使原子的成鍵能力增加。形成的共價(jià)鍵更牢固。
(6)雜化軌道用于形成σ鍵或者用來(lái)容納未參與成鍵的孤電子對(duì)。未參與雜化的p軌道可用于形成π鍵。分子的空間結(jié)構(gòu)主要取決于原子軌道的雜化類(lèi)型。
(7)雜化軌道成鍵時(shí)仍具有共價(jià)鍵的特征——方向性和飽和性
(8)雜化軌道數(shù)=中心原子上的孤電子對(duì)數(shù)+與中心原子結(jié)合的原子數(shù)。
3.雜化軌道類(lèi)型
類(lèi)型 形成過(guò)程 夾角 空間結(jié)構(gòu)
sp3雜化軌道 sp3雜化軌道是由1個(gè)s軌道和3個(gè)p軌道雜化形成的 109°28′ 正四面體形
sp2雜化軌道 sp2雜化軌道是由1個(gè)s軌道和2個(gè)p軌道雜化而成的 120° 平面三角形
sp雜化軌道 sp雜化軌道是由1個(gè)s軌道和1個(gè)p軌道雜化而成的 180° 直線形
【特別說(shuō)明】原子軌道發(fā)生sp雜化時(shí)，還有2個(gè)np軌道未發(fā)生雜化，若np軌道上有未成對(duì)電子，形成分子時(shí)2個(gè)np軌道上的電子會(huì)形成π鍵。
4.雜化軌道類(lèi)型與分子的空間結(jié)構(gòu)的關(guān)系
(1)雜化軌道用于形成σ鍵或用來(lái)容納未參與成鍵的孤電子對(duì)。當(dāng)沒(méi)有孤電子對(duì)時(shí)，能量相同的雜化軌道彼此遠(yuǎn)離，形成的分子為對(duì)稱結(jié)構(gòu)；當(dāng)有孤電子對(duì)時(shí)，孤電子對(duì)占據(jù)一定空間且對(duì)成鍵電子對(duì)產(chǎn)生排斥，形成的分子的空間結(jié)構(gòu)也發(fā)生變化。
(2)雜化軌道與分子的空間結(jié)構(gòu)的關(guān)系
①當(dāng)雜化軌道全部用于形成σ鍵時(shí)
雜化類(lèi)型 sp sp2 sp3
軌道組成 1個(gè)ns和1個(gè)np 1個(gè)ns和2個(gè)np 1個(gè)ns和3個(gè)np
軌道夾角 180° 120° 109°28′
雜化軌道示意圖
實(shí)例 BeCl2 BF3 CH4
分子結(jié)構(gòu)示意圖
分子空間結(jié)構(gòu) 直線形 平面三角形 正四面體形
②當(dāng)雜化軌道中有未參與成鍵的孤電子對(duì)時(shí)
由于孤電子對(duì)參與互相排斥，會(huì)使分子的構(gòu)型與雜化軌道的形狀有所區(qū)別。如水分子中氧原子的sp3雜化軌道有2個(gè)雜化軌道由孤電子對(duì)占據(jù)，其分子不呈正四面體形，而呈V形；氨分子中氮原子的sp3雜化軌道有1個(gè)雜化軌道由孤電子對(duì)占據(jù)，氨分子不呈正四面體形，而呈三角錐形。
5.VSEPR模型與中心原子的雜化軌道類(lèi)型的關(guān)系
雜化軌道理論解釋了價(jià)層電子對(duì)互斥模型所推測(cè)的分子空間結(jié)構(gòu)，但分析具體分子中的中心原子的雜化軌道類(lèi)型時(shí)，應(yīng)先確定分子或離子的VSEPR模型，再確定中心原子的雜化軌道類(lèi)型。 VSEPR模型及其中心原子對(duì)應(yīng)的雜化軌道類(lèi)型如表所示：
【思考與討論】參考答案：
(1)BF3的σ鍵電子對(duì)數(shù)為3，孤電子對(duì)數(shù)為0，價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3，故雜化軌道類(lèi)型為sp2 雜化。
(1)H30+的σ健電子對(duì)數(shù)為3，孤電子對(duì)數(shù)為1，價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4，故雜化軌道美型為Sp3雜化。
6.雜化軌道類(lèi)型的判斷方法
(1)根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥模型判斷中心原子的雜化類(lèi)型、空間結(jié)構(gòu)
在確定了分子或離子的中心原子上的成鍵電子對(duì)數(shù)和孤電子對(duì)數(shù)后，可以依據(jù)下面的方法確定其中心原子的雜化軌道類(lèi)型：σ鍵電子對(duì)數(shù)(成鍵電子對(duì)數(shù))+孤電子對(duì)數(shù)=價(jià)電子對(duì)數(shù)=雜化軌道數(shù)
根據(jù)雜化類(lèi)型及孤電子對(duì)數(shù)即可判斷分子或離子的空間結(jié)構(gòu)，列表如下：
價(jià)層電子對(duì)數(shù) 雜化軌道類(lèi)型 成鍵電子對(duì)數(shù) 孤電子對(duì)數(shù) 雜化軌道數(shù) 分子空間結(jié)構(gòu) 實(shí)例
2 sp 2 0 2 直線形 BeCl2、CO2、HCN
3 sp2 3 0 3 平面三角形 BF3、SO3、CO32—
2 1 V形 SnBr2、SO2、NO2—
4 sp3 4 0 4 四面體形 CHCl3、SiCl4、PO43—
3 1 三角錐形 NH3、PCl3、SO32—
2 2 V形 OF2、H2O、NH2—
(2) 根據(jù)雜化軌道間的夾角判斷
雜化軌道間的夾角 雜化軌道類(lèi)型
109 28 sp3
120 sp2
180 sp
(3)根據(jù)分子或離子的空間結(jié)構(gòu)判斷
分子或離子的空間結(jié)構(gòu) 雜化軌道類(lèi)型
正四面體形 sp3
平面三角形 sp2
直線形 sp
(4)根據(jù)共價(jià)鍵類(lèi)型判斷
由雜化軌道理論可知，原子之間成鍵時(shí)，未參與雜化的軌道用于形成π鍵，雜化軌道用于形成σ鍵或用來(lái)容納未參與成鍵的孤電子對(duì)。對(duì)于能明確結(jié)構(gòu)式的分子、離子，其中心原子的雜化軌道數(shù)n=中心原子形成的σ鍵數(shù)+中心原子上的孤電子對(duì)數(shù)，即可將結(jié)構(gòu)式和電子式相結(jié)合，從而判斷中心原子形成的σ鍵數(shù)和中心原子上的孤電子對(duì)數(shù)，進(jìn)而判斷雜化軌道數(shù)。例如：
①在SiF4分子中，基態(tài)硅原子有4個(gè)價(jià)電子，與4個(gè)氟原子形成4個(gè)σ鍵，沒(méi)有孤電子對(duì)，n=4,則SiF4分子中硅原子采用sp3雜化。
②在HCHO分子中，基態(tài)碳原子有4個(gè)價(jià)電子，與2個(gè)氫原子形成2個(gè)σ鍵，與氧原子形成C=O,C=O中有1個(gè)σ鍵、1個(gè)π鍵，沒(méi)有孤電子對(duì)，n=3,則HCHO分子中碳原子采用sp2雜化。
(5)以碳原子為中心原子的分子中碳原子的雜化類(lèi)型
①?zèng)]有形成π鍵，為sp3雜化：CH4、CCl4、
②形成一個(gè)π鍵，為sp2雜化：CH2=CH2、苯(大π鍵)、、
③形成兩個(gè)π鍵，為sp雜化：CH≡CH、O=C=O(CO2)、S=C=S(CS2)
【研究與實(shí)踐——制作分子的空間結(jié)構(gòu)模型】思考與討論參考答案：
把四個(gè)充滿氣的氣球用皮筋扎在一起，這四個(gè)氣球形成一個(gè)正四面體形；然后把這4個(gè)氣球在黑板上壓在一個(gè)平面中，形成的是平面正方形；再將四個(gè)氣球拋向空中，形狀又恢復(fù)正四面體形，說(shuō)明這種正四面體的形式是它自然的狀態(tài)。把這四個(gè)氣球看成四對(duì)共用電子對(duì)，它們的公共結(jié)點(diǎn)看成是碳原子，那么這種結(jié)構(gòu)取向就是它的自然取向，這正像甲烷分子的正四面體形結(jié)構(gòu)。
7.等電子原理
(1)含義：原子總數(shù)相同、價(jià)電子總數(shù)相同的分子(或離子)互為等電子體。
(2)特點(diǎn)：等電子體具有相似的結(jié)構(gòu)特征(立體結(jié)構(gòu)和化學(xué)鍵類(lèi)型)及相近的性質(zhì)。
(3)確定等電子體的方法
同主族代換或同周期相鄰元素替換，交換過(guò)程中注意電荷變化。
(4)常見(jiàn)的等電子體匯總
【典題精練】
考點(diǎn)1、考查分子結(jié)構(gòu)的測(cè)定方法
例1．下列分析方法中不是現(xiàn)代化學(xué)測(cè)定有機(jī)物結(jié)構(gòu)的是：
A．燃燒法 B．紅外光譜法 C．紫外光譜法 D．核磁共振譜法
【解析】紅外光譜法用于測(cè)定有機(jī)物的官能團(tuán)和化學(xué)鍵；核磁共振譜法用于測(cè)定有機(jī)物分子中氫原子的種類(lèi)和數(shù)目；紫外光譜法用于測(cè)定有機(jī)物中是否含有碳碳雙鍵等，而燃燒法只能判斷C與H原子的個(gè)數(shù)比，不能判斷有機(jī)物的結(jié)構(gòu)，所以答案選A。
【答案】A
考點(diǎn)2、考查常見(jiàn)分子的空間結(jié)構(gòu)
例2．以下分子或離子的結(jié)構(gòu)為正四面體形且鍵與鍵夾角為109°28′的是
①CH4 ②SiCl4 ③CH3Cl ④P4 ⑤SO
A．①②④ B．①②③④⑤ C．①② D．①②⑤
【解析】在CH4和SiCl4中，結(jié)構(gòu)為正四面體形且鍵與鍵夾角為109°28′；CH3Cl中氫原子與氯原子間的排斥作用力不同且氫原子與氯原子半徑不同，空間結(jié)構(gòu)不是正四面體形；P4是正四面體結(jié)構(gòu)，鍵角為60°；SO中，S原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4，沒(méi)有孤電子對(duì)，SO為正四面體形，鍵角為109°28′。
【答案】D
【名師支招】記住常見(jiàn)分子的空間結(jié)構(gòu)，可類(lèi)推出相同類(lèi)別物質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)。
空間結(jié)構(gòu) 常見(jiàn)物質(zhì)
直線形 BeCl2、HCN、C2H2、CO2等
V形 H2O、H2S、SO2等
平面三角形 BF3、SO3等
三角錐形 PH3、PCl3、NH3等
正四面體形 CH4、CCl4、SiH4、SiF4等
四面體形(非正四面體形) CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3等
考點(diǎn)3、考查價(jià)層電子對(duì)互斥理論的應(yīng)用
例3．價(jià)電子對(duì)互斥模型(模型)可有效解釋和預(yù)測(cè)分子的空間構(gòu)型，下列解釋均正確的是
選項(xiàng) 分子 中心原子上價(jià)層電子對(duì)數(shù) 分子的空間結(jié)構(gòu)
A 4 平面正三角形
B 4 正四面體形
C 2 直線形
D 3 三角錐形
A．A B．B C．C D．D
【解析】A．中N原子形成的σ鍵數(shù)為3，N原子的孤電子對(duì)數(shù)為=1，因此中心原子上價(jià)層電子對(duì)數(shù)=3+1=4，分子的空間結(jié)構(gòu)為三角錐形，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；B．中P原子形成的σ鍵數(shù)為4，P原子的孤電子對(duì)數(shù)為=0，因此中心原子上價(jià)層電子對(duì)數(shù)=4+0=4，分子的空間結(jié)構(gòu)為正四面體，故B項(xiàng)正確；C．中Be原子形成的σ鍵數(shù)為2，Be原子的孤電子對(duì)數(shù)為=0，因此中心原子上價(jià)層電子對(duì)數(shù)=2+0=2，分子的空間結(jié)構(gòu)為直線形，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；D．中B原子形成的σ鍵數(shù)為3，B原子的孤電子對(duì)數(shù)為=0，因此中心原子上價(jià)層電子對(duì)數(shù)=3+0=3，分子的空間結(jié)構(gòu)為平面三角形，故D項(xiàng)錯(cuò)誤；綜上所述，正確的是B項(xiàng)。
【答案】B
【名師提醒】運(yùn)用價(jià)層電子對(duì)互斥模型的注意事項(xiàng)
(1)運(yùn)用價(jià)層電子對(duì)互斥模型判斷分子的空間結(jié)構(gòu)時(shí)應(yīng)注意：VSEPR模型是價(jià)層電子對(duì)的空間結(jié)構(gòu)，而分子的空間結(jié)構(gòu)指的是成鍵電子對(duì)的空間結(jié)構(gòu)，不包括孤電子對(duì)。
(2)VSEPR模型與分子的空間結(jié)構(gòu)是否一致取決于中心原子上有無(wú)孤電子對(duì)，當(dāng)中心原子上無(wú)孤電子對(duì)時(shí)，二者一致；當(dāng)中心原子上有孤電子對(duì)時(shí)，二者不一致。
(3)分子的空間結(jié)構(gòu)與分子類(lèi)型有關(guān)，如AB2型分子可能為直線形或V形，AB3型分子可能為平面三角形或三角錐形。故由分子類(lèi)型（ABn型）和孤電子對(duì)數(shù)能快速確定分子的空間結(jié)構(gòu)。
考點(diǎn)4、考查雜化軌道理論的應(yīng)用
例4．下列分子或離子的立體構(gòu)型和中心原子的雜化方式均正確的是
A．AsH3　平面三角形　sp3雜化 B．H3O+　 平面三角形　sp2雜化
C．H2Se　V形　sp3雜化 D．CO　三角錐形　 sp3雜化
【解析】A．AsH3中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)=3+(5-3×1)=4，As的雜化方式為sp3，含有一對(duì)孤電子對(duì)，分子的立體構(gòu)型為三角錐形，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．的中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)=3+ (6-1-3×1)=4，O的雜化方式為sp3，含有一對(duì)孤電子對(duì)，分子的立體構(gòu)型為三角錐形，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．H2Se中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)=2+ (6-2×1)=4，Se的雜化方式為sp3，含有兩對(duì)孤電子對(duì)，分子的立體構(gòu)型為V形，選項(xiàng)C正確；
D．中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)=3+ (4+2-3×2)=3，C的雜化方式為sp2，沒(méi)有孤電子對(duì)，分子的立體構(gòu)型為平面三角形，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；答案選C。
【答案】C
【方法點(diǎn)睛】根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論，在確定了分子或離子的中心原子上的成鍵電子對(duì)數(shù)和孤電子對(duì)數(shù)后，可以依據(jù)下面的方法確定其中心原子的雜化軌道類(lèi)型：σ鍵電子對(duì)數(shù)(成鍵電子對(duì)數(shù))+孤電子對(duì)數(shù)=價(jià)電子對(duì)數(shù)=雜化軌道數(shù)。
21世紀(jì)教育網(wǎng) www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁(yè) （共 2 頁(yè)）
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