高中化學(xué)課件：第二章第二節(jié) 分子的立體結(jié)構(gòu) 價層電子對互斥模型人教版選修3

【典例【典例1 1】硫化氫分子中，兩個】硫化氫分子中，兩個HSHS鍵的夾角接近鍵的夾角接近9090，說明說明H H2 2S S分子的空間構(gòu)型為分子的空間構(gòu)型為_；二氧化碳分子中，兩；二氧化碳分子中，兩個個C CO O鍵的夾角為鍵的夾角為180180，說明二氧化碳分子的構(gòu)型為，說明二氧化碳分子的構(gòu)型為_；甲烷分子中，兩個；甲烷分子中，兩個CHCH鍵的夾角為鍵的夾角為1091092828，說明甲烷分子的空間構(gòu)型為說明甲烷分子的空間構(gòu)型為_?！舅悸伏c撥】【思路點撥】【自主解答】【自主解答】本題重在考查對常見分子結(jié)構(gòu)的判斷。本題重在考查對常見分子結(jié)構(gòu)的判斷。H H2 2S S是三原子分子，且鍵角接近是三原子分子，且鍵角接近9090，故是，故是V V形結(jié)構(gòu)；形結(jié)構(gòu)；COCO2 2是三原子分子，鍵角為是三原子分子，鍵角為180180，故為直線形結(jié)構(gòu)；，故為直線形結(jié)構(gòu)；CHCH4 4為為五原子分子，鍵角為五原子分子，鍵角為1091092828，故為正四面體形結(jié)構(gòu)。，故為正四面體形結(jié)構(gòu)。答案：答案：V V形形 直線形直線形 正四面體形正四面體形【典例【典例2 2】用價層電子對互斥模型推測下列分子的空間】用價層電子對互斥模型推測下列分子的空間構(gòu)型：構(gòu)型：(1)H(1)H2 2S (2)NHS (2)NH2 2- - (3)BF (3)BF3 3 (4)CHCl(4)CHCl3 3 (5)SiF(5)SiF4 4【思路點撥】【思路點撥】解答本題需注意以下兩點：解答本題需注意以下兩點：【自主解答】【自主解答】根據(jù)原子的最外層電子排布，可以判斷根據(jù)原子的最外層電子排布，可以判斷出本題分子的中心原子含有的孤電子對數(shù)和結(jié)合的原出本題分子的中心原子含有的孤電子對數(shù)和結(jié)合的原子數(shù)為：子數(shù)為：H H2 2S S、NHNH2 2- -分子略去兩對孤電子對，分子構(gòu)型為分子略去兩對孤電子對，分子構(gòu)型為V V形，形，BFBF3 3為平面三角形，為平面三角形，CHClCHCl3 3分子中由于分子中由于H H原子和原子和ClCl原子不同，原子不同，不能形成正四面體形，不能形成正四面體形，SiFSiF4 4為正四面體形。為正四面體形。答案答案: :（1 1）H H2 2S S為為V V形形 （2 2）NHNH2 2- -為為V V形形 （3 3）BFBF3 3為平面為平面正三角形正三角形 （4 4）CHClCHCl3 3為四面體形為四面體形一、選擇題（本題包括一、選擇題（本題包括6 6小題，每小題小題，每小題6 6分，共分，共3636分）分）1.1.下列分子或離子中，中心原子有孤電子對的是（下列分子或離子中，中心原子有孤電子對的是（ ）A.HA.H3 3O O+ + B. NH B. NH4 4+ + C.CHC.CH4 4 D.CO D.CO2 2【解析】【解析】選選A A。四個選項的孤電子對數(shù)分別為：。四個選項的孤電子對數(shù)分別為：2.2.以下分子或離子的結(jié)構(gòu)為正四面體形，且鍵與鍵之以下分子或離子的結(jié)構(gòu)為正四面體形，且鍵與鍵之間的夾角為間的夾角為1091092828的是（的是（ ）CHCH4 4 NHNH4 4+ + CHCH3 3Cl Cl P P4 4 金剛石金剛石A.A. B. B.C.C. D. D.【解析】【解析】選選D D。在。在CHCH4 4和和NHNH4 4+ +中，中心原子無孤電子對，中，中心原子無孤電子對，4 4個個H H原子在空間呈正四面體形排列，且鍵角為原子在空間呈正四面體形排列，且鍵角為1091092828；CHCH3 3ClCl可看成可看成CHCH4 4中的一個中的一個H H原子被原子被ClCl原子原子取代，由于取代，由于H H、ClCl原子間的排斥作用不同，使其分子成原子間的排斥作用不同，使其分子成為變形的四面體結(jié)構(gòu)；為變形的四面體結(jié)構(gòu)；P P4 4是正四面體結(jié)構(gòu)，但鍵角為是正四面體結(jié)構(gòu)，但鍵角為6060；在金剛石中，每個碳原子與其周圍的四個碳原；在金剛石中，每個碳原子與其周圍的四個碳原子相連，呈四面體構(gòu)型，鍵角為子相連，呈四面體構(gòu)型，鍵角為1091092828。3.3.若若ABABn n的中心原子的中心原子A A上沒有未用于形成共價鍵的孤電上沒有未用于形成共價鍵的孤電子對，運用價層電子對互斥模型，下列說法正確的子對，運用價層電子對互斥模型，下列說法正確的是是( ( ）A.A.若若n=2n=2，則分子的立體結(jié)構(gòu)為，則分子的立體結(jié)構(gòu)為V V形形B.B.若若n=3n=3，則分子的立體結(jié)構(gòu)為三角錐形，則分子的立體結(jié)構(gòu)為三角錐形C.C.若若n=4n=4，則分子的立體結(jié)構(gòu)為正四面體形，則分子的立體結(jié)構(gòu)為正四面體形D.D.以上說法都不正確以上說法都不正確【解析】【解析】選選C C。若。若ABABn n的中心原子的中心原子A A上沒有未用于形成共上沒有未用于形成共價鍵的孤電子對，那么它的立體結(jié)構(gòu)可用中心原子周價鍵的孤電子對，那么它的立體結(jié)構(gòu)可用中心原子周圍的原子數(shù)圍的原子數(shù)n n來預(yù)測。根據(jù)斥力最小的原則，當(dāng)來預(yù)測。根據(jù)斥力最小的原則，當(dāng)n=2n=2時，時，分子結(jié)構(gòu)為直線形；當(dāng)分子結(jié)構(gòu)為直線形；當(dāng)n=3n=3時，分子結(jié)構(gòu)為平面三角形；時，分子結(jié)構(gòu)為平面三角形；當(dāng)當(dāng)n=4n=4時，分子結(jié)構(gòu)為正四面體形，故正確答案為時，分子結(jié)構(gòu)為正四面體形，故正確答案為C C。4.4.用價層電子對互斥理論預(yù)測用價層電子對互斥理論預(yù)測H H2 2S S和和BFBF3 3的立體結(jié)構(gòu)，的立體結(jié)構(gòu)，兩個結(jié)論都正確的是（兩個結(jié)論都正確的是（ ）A.A.直線形；三角錐形直線形；三角錐形 B.VB.V形；三角錐形形；三角錐形C.C.直線形；平面三角形直線形；平面三角形 D.VD.V形；平面三角形形；平面三角形【解析】【解析】選選D D。本題考查價層電子對互斥理論的應(yīng)用。本題考查價層電子對互斥理論的應(yīng)用。H H2 2S S為為V V形，形，BFBF3 3為平面三角形。為平面三角形。5.5.下列說法中正確的是（下列說法中正確的是（ ）A.NOA.NO2 2、SOSO2 2、BFBF3 3、NClNCl3 3分子中沒有一個分子中原子的最分子中沒有一個分子中原子的最外層電子都滿足了外層電子都滿足了8 8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)B.PB.P4 4和和CHCH4 4都是正四面體分子且鍵角都為都是正四面體分子且鍵角都為1091092828C.C.NHNH4 4+ +的電子式為的電子式為 ，離子呈平面正方形結(jié)，離子呈平面正方形結(jié)構(gòu)構(gòu)D.NHD.NH3 3分子中有一對未成鍵的孤電子對，它對成鍵電子的分子中有一對未成鍵的孤電子對，它對成鍵電子的排斥作用較強排斥作用較強【解析】【解析】選選D D。NClNCl3 3分子的電子式為分子的電子式為 ，分子中各原子都滿足分子中各原子都滿足8 8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，A A錯誤；錯誤；P P4 4為正為正四面體分子，但其鍵角為四面體分子，但其鍵角為6060，B B錯誤；錯誤；NHNH4 4+ +為正四面為正四面體結(jié)構(gòu)而非平面正方形結(jié)構(gòu)，體結(jié)構(gòu)而非平面正方形結(jié)構(gòu)，C C錯誤；錯誤；NHNH3 3分子電子式分子電子式為為 ，有一對未成鍵電子，由于未成鍵電，有一對未成鍵電子，由于未成鍵電子對成鍵電子的排斥作用，使其鍵角為子對成鍵電子的排斥作用，使其鍵角為107107，呈三角，呈三角錐形，錐形，D D正確。正確。6.6.已知在已知在CHCH4 4中，中，C-HC-H鍵間的鍵角為鍵間的鍵角為1091092828，NHNH3 3中，中，N-HN-H鍵間的鍵角為鍵間的鍵角為107107，H H2 2O O中中 O-HO-H鍵間的鍵角為鍵間的鍵角為105105，則下列說法中正確的是（則下列說法中正確的是（ ）A.A.孤電子對與成鍵電子對間的斥力大于成鍵電子對與成孤電子對與成鍵電子對間的斥力大于成鍵電子對與成鍵電子對間的斥力鍵電子對間的斥力B.B.孤電子對與成鍵電子對間的斥力小于成鍵電子對與成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鍵電子對間的斥力C.C.孤電子對與成鍵電子對間的斥力等于成鍵電子對與孤電子對與成鍵電子對間的斥力等于成鍵電子對與成鍵電子對間的斥力成鍵電子對間的斥力D.D.題干中的數(shù)據(jù)不能說明孤電子對與成鍵電子對間的題干中的數(shù)據(jù)不能說明孤電子對與成鍵電子對間的斥力與成鍵電子對與成鍵電子對間的斥力之間的大小斥力與成鍵電子對與成鍵電子對間的斥力之間的大小關(guān)系關(guān)系【解析】【解析】選選A A。由中心原子上孤電子對數(shù)的計算公式可。由中心原子上孤電子對數(shù)的計算公式可知，知，CHCH4 4中碳原子無孤電子對，中碳原子無孤電子對，NHNH3 3中的氮原子有中的氮原子有1 1對孤對孤電子對，電子對，H H2 2O O中的氧原子有中的氧原子有2 2對孤電子對。根據(jù)題意知對孤電子對。根據(jù)題意知CHCH4 4中中C-HC-H鍵間的鍵角為鍵間的鍵角為1091092828，若孤電子對與成，若孤電子對與成鍵電子對間的斥力等于成鍵電子對與成鍵電子對間的鍵電子對間的斥力等于成鍵電子對與成鍵電子對間的斥力，則斥力，則NHNH3 3中中N-HN-H鍵間的鍵角和鍵間的鍵角和H H2 2O O中中O-HO-H鍵間的鍵角鍵間的鍵角均應(yīng)為均應(yīng)為1091092828，故，故C C不正確；若孤電子對與成鍵電不正確；若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，子對間的斥力小于成鍵電子對與成鍵電子對間的斥力，則則NHNH3 3中中N-HN-H鍵間的鍵角和鍵間的鍵角和H H2 2O O中中O-HO-H鍵間的鍵角均應(yīng)大鍵間的鍵角均應(yīng)大于于1091092828，現(xiàn)它們的鍵角均小于，現(xiàn)它們的鍵角均小于1091092828，故，故B B不不正確；孤電子對與成鍵電子對間的斥力大于成鍵電子正確；孤電子對與成鍵電子對間的斥力大于成鍵電子對與成鍵電子對間的斥力，將成鍵電子對壓得靠近一對與成鍵電子對間的斥力，將成鍵電子對壓得靠近一點，使其鍵角變小，點，使其鍵角變小，D D錯誤，錯誤，A A正確。正確。二、非選擇題（本題包括二、非選擇題（本題包括2 2小題，共小題，共2424分）分）7.7.（1010分）（分）（20102010山東高考）碳族元素包括山東高考）碳族元素包括C C、SiSi、GeGe、SnSn、PbPb。（1 1）CHCH4 4中共用電子對偏向中共用電子對偏向C C，SiHSiH4 4中共用電子對偏向中共用電子對偏向H H，則則C C、SiSi、H H的電負性由大到小的順序為的電負性由大到小的順序為_。（2 2）用價層電子對互斥理論推斷）用價層電子對互斥理論推斷SnBrSnBr2 2分子中分子中Sn-BrSn-Br鍵鍵的鍵角的鍵角_120_120（填（填“”、“” 孤電子對與共用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；共用電子對之間的斥力；.雙鍵與雙鍵之間的斥力雙鍵與雙鍵之間的斥力 雙鍵與單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；單鍵與單鍵之間的斥力；.X.X原子得電子能力越弱，原子得電子能力越弱，A-XA-X形成的共用電子對之間的斥形成的共用電子對之間的斥力越強；力越強；.其他。請仔細閱讀上述材料，回答下列問其他。請仔細閱讀上述材料，回答下列問題：題：（2 2）請用）請用VSEPRVSEPR模型解釋模型解釋COCO2 2為直線形分子的原因：為直線形分子的原因：_;_;（1 1）根據(jù)要點）根據(jù)要點可以畫出可以畫出AXAXn nE Em m的的VSEPRVSEPR理想模型，請理想模型，請?zhí)顚懴卤恚禾顚懴卤恚海? 3）H H2 2O O分子的立體構(gòu)型為：分子的立體構(gòu)型為：_，請你預(yù)測水分，請你預(yù)測水分子中子中HOHHOH的大小范圍并解釋原因：的大小范圍并解釋原因：_ _ _;_;（4 4）SOSO2 2ClCl2 2和和SOSO2 2F F2 2都屬都屬AXAX4 4E E0 0型分子，型分子，S SO O之間以雙鍵之間以雙鍵結(jié)合，結(jié)合，SClSCl、SFSF之間以單鍵結(jié)合。請你預(yù)測之間以單鍵結(jié)合。請你預(yù)測SOSO2 2ClCl2 2和和SOSO2 2F F2 2分子的空間構(gòu)型：分子的空間構(gòu)型：_，SOSO2 2ClCl2 2分子中分子中Cl-S-Cl_Cl-S-Cl_（選填（選填“”或或“=”=”）SOSO2 2F F2 2分子中分子中F-S-FF-S-F。（5 5）用價層電子對互斥理論（）用價層電子對互斥理論（VSEPRVSEPR）判斷下列分子或離）判斷下列分子或離子的空間構(gòu)型：子的空間構(gòu)型：【解析】【解析】VSEPRVSEPR模型的判斷方法：在分子中當(dāng)模型的判斷方法：在分子中當(dāng)n+m=2n+m=2且不存且不存在孤電子對時為直線形分子，存在孤電子對時為在孤電子對時為直線形分子，存在孤電子對時為V V形結(jié)構(gòu)；形結(jié)構(gòu)；當(dāng)當(dāng)n+m=3n+m=3時，如果沒有孤電子對時為平面三角形；如果有時，如果沒有孤電子對時為平面三角形；如果有孤電子對時為三角錐形；當(dāng)孤電子對時為三角錐形；當(dāng)n+m=4n+m=4時，如果沒有孤電子對時，如果沒有孤電子對時為正四面體形，如果有兩對孤電子對時為平面正方形。時為正四面體形，如果有兩對孤電子對時為平面正方形。所以水分子中所以水分子中n+m=2n+m=2，且有兩對孤電子對，所以是，且有兩對孤電子對，所以是V V形結(jié)構(gòu)，形結(jié)構(gòu)，又由于孤電子對的作用力強于成鍵的共用電子對，又由于孤電子對的作用力強于成鍵的共用電子對，所以使其角度小于所以使其角度小于1091092828。再如。再如SOSO2 2ClCl2 2和和SOSO2 2F F2 2中的硫中的硫原子是中心原子，此時原子是中心原子，此時n+m=4n+m=4且沒有孤電子對，所以它且沒有孤電子對，所以它應(yīng)為三角錐形，但由于原子種類不同，所以不是正四面應(yīng)為三角錐形，但由于原子種類不同，所以不是正四面體形。體形。答案：答案：（1 1）（2 2）COCO2 2屬屬AXAX2 2E E0 0，n+m=2n+m=2，故為直線形，故為直線形 （3 3）V V形形 水水分子屬分子屬AXAX2 2E E2 2，n+m=4n+m=4，VSEPRVSEPR理想模型為正四面體形，價理想模型為正四面體形，價層電子對之間的夾角均為層電子對之間的夾角均為1091092828。根據(jù)。根據(jù)中的中的，應(yīng)，應(yīng)有有H-O-H109H-O-H （5 5）