【新人教版高中化学】必修一 第25讲　价层电子对互斥模型、杂化轨道理论及应用

02考点20301考点1ContentNavigation内容导航真题体验·素养提升第25讲价层电子对互斥模型、杂化轨道理论及应用

［课标要求］

1.能根据给定的信息分析常见简单分子的空间结构。2.能利用杂化轨道理论解释简单的分子的空间结构。VSEPR模型杂化轨道理论考点1价层电子对互斥模型(1)价层电子对互斥模型的基本内容分子的空间结构是中心原子周围的“价层电子对”(包括成键电子对和孤电子对)相互排斥的结果。(2)理论要点①价层电子对在空间上彼此相距最远时，排斥力最小，体系的能量最____。②孤电子对的排斥力较大，孤电子对越多，排斥力越____，键角越____。低强小用价层电子对互斥模型推测分子的空间结构中心原子价层电子对数的计算①a表示中心原子的________。对于主族元素：a＝_________________________________________。对于阳离子：a＝___________________________________________。对于阴离子：a＝___________________________________________。②x表示__________________________________________________。价电子数原子的最外层电子数中心原子的价电子数－离子的电荷数中心原子的价电子数＋离子的电荷数(绝对值)与中心原子结合的原子数最多能接受的电子数18－该原子的价电子数杂化轨道理论(1)理论要点原子成键时，原子价电子轨道相互混杂，形成与原轨道数相等且能量相同的杂化轨道。杂化轨道数不同，轨道间夹角不同，分子的空间结构不同。(2)杂化轨道的类型1个s轨道1个p轨道180°直线形1个s轨道2个p轨道120°平面三角形1个s轨道3个p轨道109°28′四面体形(3)杂化轨道数和杂化类型的判断①杂化轨道用来形成σ键和容纳孤电子对。②杂化轨道的数目＝中心原子上的孤电子对数＋中心原子的σ键电子对数(与中心原子直接相连的原子个数)＝中心原子的价层电子对数。③示例220sp直线形直线形330sp221sp2平面三角形平面三角形V形440sp331sp322sp3四面体形正四面体形三角锥形V形价层电子对互斥模型说明的是价层电子对的空间结构，而分子的空间结构指的是成键电子对的空间结构，不包括孤电子对，当中心原子无孤电子对时，两者的结构一致。(2)SO2分子与CO2分子的组成相似，故它们都是直线形分子。(

)提示价层电子对数是σ键电子对数与孤电子对数之和，不包含π键电子对数。√×√(3)价层电子对互斥模型中，π键电子对数不计入中心原子的价层电子对数。(

)(4)杂化轨道也可以用于形成π键。(

)提示杂化轨道只用于形成σ键或用于容纳未参与成键的孤电子对。(5)分子中中心原子若通过sp3杂化轨道成键，则该分子一定为正四面体结构。(

)提示如NH3、H2O中心原子均为sp3杂化，但分子结构均不是正四面体结构。(6)中心原子杂化类型相同时，孤电子对数越多，键角越小。(

)提示孤电子对越多，孤电子对的排斥作用越强，键角越小。×(7)N2H4分子中氮原子的杂化轨道类型是sp3杂化。(

)×√√提示N2H4分子中氮原子的成键电子对数为3，孤电子对数为1，中心原子采用sp3杂化。价层电子对数、孤电子对数的计算1．下列分子或离子的中心原子，带有一个孤电子对的是(

)A．H2O

B．BeCl2C．CH4 D．H3O＋√423200√①⑦⑧5．判断下列物质中心原子的杂化方式。(1)PCl3分子中，P的杂化方式为________。(2)乙二胺(H2NCH2CH2NH2)是一种有机化合物，分子中氮、碳原子的杂化类型分别是________、________。(3)HOCH2CN分子中碳原子的杂化轨道类型是________。sp3杂化sp3sp3sp3和spsp2、spsp3sp2键角大小比较考点2比较键角大小的思维模型杂化轨道类型不同sp>sp2>sp3。如：Si与C元素位于同一主族，SiO2键角小于CO2的原因是____________________________________________________________________________________________________________________________。SiO2中中心Si原子采取sp3杂化，键角为109°28′；CO2中中心C原子采取sp杂化，键角为180°杂化轨道类型相同如：NH3的键角____PH3的键角，原因是_________________________________________________________________________________________________________________________________________________。如：NF3的键角____NH3的键角，理由是____________________________________________________________________________________。＞

中心原子的电负性N强于P，中心原子的电负性越大，成键电子对离中心原子越近，斥力越大，键角也越大＜F的电负性比H大，NF3中成键电子对离中心原子较远，斥力较小，因而键角也较小CH4＞NH3＞H2O排斥力大小对键角的影响(1)电子对排斥力大小顺序：孤电子对与孤电子对之间>孤电子对与成键电子对之间>成键电子对与成键电子对之间。如：①H2O、NH3、CH4三种分子中，键角由大到小的顺序是________________，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。CH4分子中无孤电子对，NH3分子中含有1个孤电子对，H2O分子中含有2个孤电子对，孤电子对对成键电子对的排斥作用依次增大，故键角逐渐减小<<(2)三键、双键、单键之间的排斥力大小顺序：三键—三键>三键—双键>双键—双键>双键—单键>单键—单键，举例：分子杂化轨道角度排斥力分析实际键角COCl2120°C===O对C—Cl的排斥力大于C—Cl对C—Cl的排斥力形成两种键角分别为124°18′、111°24′>双键与单键之间的斥力大于单键与单键之间的斥力

H2O中中心O原子采取sp3杂化，键角约为105°；CS2中中心C原子采取sp杂化，键角为180°<>>大于3．NH3分子在独立存在时H—N—H键角为107°。如图是[Zn(NH3)6]2＋的部分结构以及H—N—H键角的测量值。解释NH3形成如图配合物后H—N—H键角变大的原因是___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。NH3分子中N原子的孤电子对进入Zn2＋的空轨道形成配位键后，原孤电子对与成键电子对间的排斥作用变为成键电子对间的排斥作用，排斥作用减弱键角大小的比较1．下列对于分子结构中键角的大小判断正确的是(

)A．苯的键角为109.5°B．GeBr2的键角为180°C．PH3的键角比H2S的键角大D．H2O与H3O＋中H—O—H键角相同√><<>>><<>π键斥力大于σ键斥力解析(2)HCHO中C原子杂化方式为sp2杂化，由于π键斥力大于σ键斥力，故键角∠HCO>∠HCH。真题体验·素养提升1．(2024·湖北)基本概念和理论是化学思维的基石。下列叙述错误的是(

)A．VSEPR理论认为VSEPR模型与分子的空间结构相同B．元素性质随着原子序数递增而呈周期性变化的规律称为元素周期律C．泡利原理认为一个原子轨道内最多只能容纳两个自旋相反的电子D．sp3杂化轨道由1个s轨道和3个p轨道混杂而成√解析中心原子含有孤电子对的分子，其空间结构与VSEPR模型不同，A项错误。√√<—NH2有孤电子对，孤电子对对成键电子对排斥力大，键角变小(2)(2023·湖南，节选)比较分子中的C—Ga—C键角大小：Ga(CH3)3________(填“>”“<”或“＝”)Ga(CH3)3(Et2O)，其原因是___________________________________________________________________________________________________________________________________。>Ga(CH3)3中Ga为