高中化学 2.2.1价层电子对互斥模型课件 新人教版选修3

1.与H2O分子空间构型不相同的是（ ）
A.H2S
B.H2Se
C.H2Te
D.CO2
【解析】选D。本题考查分子的空间构型。O、S、Se
均为第ⅥA族元素，形成氢化物分子的空间构型相似，
而D项CO2为直线形。
2.下列各组的几种分子中所有原子都可能处于同一平
面的是（ ）
A.CH4、CS2、BF3
B.CO2、H2O、NH3
Ⅲ.分子中价层电子对之间的斥力主要顺序为：ⅰ.孤 电子对之间的斥力>孤电子对与共用电子对之间的斥力 >共用电子对之间的斥力；ⅱ.双键与双键之间的斥力> 双键与单键之间的斥力>单键与单键之间的斥力；ⅲ.X 原子得电子能力越弱，A-X形成的共用电子对之间的斥 力越强；ⅳ.其他。请仔细阅读上述材料，回答下列问 题：
构型：
(1)H2S (4)CHCl3
(2)NH2(5)SiF4
(3)BF3
【思路点拨】解答本题需注意以下两点：
【自主解答】根据原子的最外层电子排布，可以判断 出本题分子的中心原子含有的孤电子对数和结合的原 子数为：
H2S、NH2-分子略去两对孤电子对，分子构型为V形， BF3 为平面三角形，CHCl3分子中由于H原子和Cl原子不同， 不能形成正四面体形，SiF4为正四面体形。 答案:（1）H2S为V形 （2）NH2-为V形 （3）BF3为平 面正三角形 （4）CHCl3为四面体形
为
，有一对未成键电子，由于未成键电
子对成键电子的排斥作用，使其键角为107°，呈三角 锥形，D正确。
6.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
一、选择题（本题包括6小题，每小题6分，共36分）
1.下列分子或离子中，中心原子有孤电子对的是（ ）
A.H3O+ C.CH4
B. NH4+ D.CO2
【解析】选A。四个选项的孤电子对数分别为：
2.以下分子或离子的结构为正四面体形，且键与键之
间的夹角为109°28′的是（ ）
4.用价层电子对互斥理论预测H2S和BF3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
【解析】选D。本题考查价层电子对互斥理论的应用。

H2S为V形，BF3为平面三角形。
5.下列说法中正确的是（ ）
A.NO2、SO2、BF3、NCl3分子中没有一个分子中原子的最 外层电子都满足了8电子稳定结构 B.P4和CH4都是正四面体分子且键角都为109°28′
锥形。
4.科学家发现铂的两种化合物a和b。
a：
;b:
。实验测得a和b
具有不同的特性。b具有抗癌作用，而a没有，则下列 关于a、b的叙述正确的是（ ） A.a和b属于同一种物质 B.a和b互为同素异形体 C.a和b的空间构型是平面四边形 D.a和b的空间构型是四面体形
【解析】选C。本题考查分子的构型。因为a和b具有 不同的特性，所以a和b一定不是同一种物质；性质不 同说明结构不同，而a和b的分子式相同且为化合物， 所以a和b互为同分异构体，而不是同素异形体。a和b 的空间构型若是四面体形，两个氯离子就不存在相邻 和相间之分，因此a和b的空间构型只能是平面四边形， 故正确选项为C。
【典例1】硫化氢分子中，两个H—S键的夹角接近90°， 说明H2S分子的空间构型为_____；二氧化碳分子中，两 个C＝O键的夹角为180°，说明二氧化碳分子的构型为 ______；甲烷分子中，两个C—H键的夹角为109°28′， 说明甲烷分子的空间构型为________。
①CH4 ②NH4+
④P4
⑤金刚石
A.①②④
③CH3Cl B.①②③④⑤
C.①②
D.①②⑤
【解析】选D。在CH4和NH4+中，中心原子无孤电子 对，4个H原子在空间呈正四面体形排列，且键角为 109°28′；CH3Cl可看成CH4中的一个H原子被Cl原子 取代，由于H、Cl原子间的排斥作用不同，使其分子 成为变形的四面体结构；P4是正四面体结构，但键角 为60°；在金刚石中，每个碳原子与其周围的四个碳原 子相连，呈四面体构型，键角为109°28′。
【解析】(1)共用电子对偏向电负性大的原子，故电负性： C＞H＞Si。 (2)SnBr2分子中，Sn原子的价层电子对数目是（4+2） /2 =3，配位原子数为2，故Sn原子含有孤电子对，SnBr2空 间构型为V形，键角小于120°。 答案：(1)C＞H＞Si (2)＜
8.（14分）已知A、B、C、D、E为中学常见的五种物质， 均含元素Y，有的还可能含有元素X、Z，元素X、Y、Z的 原子序数依次递增。 ①元素Y在A、B、C、D、E中所呈化合价依次递增，其中 只有B为单质。 ②常温下将气体D通入水中发生反应，生成C和E。 ③工业上以A、空气和水为原料，通过催化氧化法制成E。
（1）根据要点Ⅰ可以画出AXnEm的VSEPR理想模型，请 填写下表：
（2）请用VSEPR模型解释CO2为直线形分子的原因： ___________________________________________;
（3）H2O分子的立体构型为：______，请你预测水分 子中∠H—O—H的大小范围并解释原因：_________ ______________________________________; （4）SO2Cl2和SO2F2都属AX4E0型分子，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分子的空间构型：________，SO2Cl2分子中 ∠Cl-S-Cl________（选填“<”、“>”或“=”） SO2F2分子中∠F-S-F。
【思路点拨】
【自主解答】本题重在考查对常见分子结构的判断。 H2S是三原子分子，且键角接近90°，故是V形结构； CO2 是三原子分子，键角为180°，故为直线形结构；CH4为 五原子分子，键角为109°28′，故为正四面体形结构。 答案：V形 直线形 正四面体形
【典例2】用价层电子对互斥模型推测下列分子的空间
C.C2H4、C2H2、C6H6
l4、BeCl2、PH3
【解析】选C。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，由排除法可确定答案为C。
CS2、CO2、C2H2和BeCl2为直线形分子，C2H4为平 面四边形分子，C6H6为平面正六边形分子，这些分子 都是平面形结构，故正确答案为C。
3.用VSEPR模型预测下列分子或离子的立体结构，其中
不正确的是（ ）
A.NH4+为正四面体形
B.CS2为直线形
C.HCN为折线形（V形）
D.PCl3为三角锥形
【解析】选C。NH4+、CS2、HCN中心原子上的价电
子都
用于形成共价键，没有孤电子对，所以其构型分别为
正四面体形、直线形、直线形；PCl3中心原子P上有一 对孤电子对，未用于形成共价键，其空间构型为三角
6.（14分）20世纪50年代科学家提出价层电子对互斥理 论（简称VSEPR模型），用于预测简单分子立体构型。 其要点可以概括为： Ⅰ.用AXnEm表示只含一个中心原子的分子组成，A为中 心原子，X为与中心原子相结合的原子，E为中心原子最 外层未参与成键的电子对（称为孤电子对），（n+m） 称为价层电子对数。分子中的价层电子对总是互相排斥， 均匀的分布在中心原子周围的空间； Ⅱ.分子的空间构型是指分子中的原子在空间的排布， 不包括中心原子未成键的孤电子对；
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 斥力与成键电子对与成键电子对间的斥力之间的大小 关系 【解析】选A。由中心原子上孤电子对数的计算公式 可知，CH4中碳原子无孤电子对，NH3中的氮原子有1 对孤电子对，H2O中的氧原子有2对孤电子对。根据题 意知CH4中C-H键间的键角为109°28′，若孤电子对与 成
（5）用价层电子对互斥理论（VSEPR）判断下列分子或离 子的空间构型：
【解析】由①可知Y元素在A中显负价，在C、D、E中显
正价，由③可知A为NH3，E为HNO3，由②可知D为
NO2，C
为NO；B为N2。
（1）NH3的电子式为
，根据价层电子对互
斥理论可知其空间构型为三角锥形；N2的结构式为 N≡N，含有σ键和π键。 （2）②中反应的化学方程式为 3NO2+H2O====2HNO3 +NO。
C.NH4+的电子式为 结构
，离子呈平面正方形
D.NH3分子中有一对未成键的孤电子对，它对成键电子的 排斥作用较强
【解析】选D。NCl3分子的电子式为
，
分子中各原子都满足8电子稳定结构，A错误；P4为正
四面体分子，但其键角为60°，B错误；NH4+为正四面
体结构而非平面正方形结构，C错误；NH3分子电子式
3.若ABn的中心原子A上没有未用于形成共价键的孤电 子对，运用价层电子对互斥模型，下列说法正确的 是( ） A.若n=2，则分子的立体结构为V形 B.若n=3，则分子的立体结构为三角锥形 C.若n=4，则分子的立体结构为正四面体形 D.以上说法都不正确
【解析】选C。若ABn的中心原子A上没有未用于形成 共价键的孤电子对，那么它的立体结构可用中心原子 周围的原子数n来预测。根据斥力最小的原则，当n=2 时，分子结构为直线形；当n=3时，分子结构为平面 三角形；当n=4时，分子结构为正四面体形，故正确 答案为C。