1、分子的立体构型 （第 1课时）形形色色的分子价层电子对互斥理论一、选择题(本题包括 10小题，每小题 5分，共 50分)1. 下列分子或离子中，不含孤电子对的是( ) 2015试 题 调 研 AH 2O BH 3O CNH 3 DNH 4解析：分别写出其电子式 ，即可得出答案。答案：D2. 在以下的分子或离子中，空间结构的几何形状不是三角锥 2015大 连 高 二 检 测 形的是( )ANF 3 BCH CCO 2 DH 3O3解析：NF 3、CH 、H 3O 中的中心原子价层电子对数为 4，分别有孤电子对数为 1，它3们均为三角锥形，CO 2为直线形。答案：C3下列分子呈平面三角形的是( )
2、AHgCl 2 BBF 3CTeCl 4 DSF 6解析：平面三角形的分子构型符合 AB3型，这是确定分子构型的一种简单方法。答案：B4. 用价层电子对互斥理论预测 H2S和 BF3的立体构型，两个 2015经 典 习 题 选 萃 结论都正确的是( )A直线形 三角锥形BV 形 三角锥形C直线形 平面三角形DV 形 平面三角形解析：H 2S分子中心原子 S有未用于形成共价键的孤电子对，占据中心原子周围的空间，并参与互相排斥使 H2S分子呈 V形；而 BF3分子中心原子 B的价电子都用于形成共价键，故 BF3是平面三角形。答案：D5(双选) 六氟化硫分子呈正八面体形(如图所示)，在高电压下仍 2
3、015试 题 调 研 有良好的绝缘性，在电器工业方面有着广泛的用途，但逸散到空气中会引起强温室效应。下列有关六氟化硫的推测正确的是( )A六氟化硫易燃烧生成二氧化硫B六氟化硫中各原子均达到 8电子稳定结构C六氟化硫分子中的 SF键都是 键，且键长、键能都相等D六氟化硫分子中只含极性键解析：A 项，SF 6分子中，S 和 F的化合价分别是6 和1，S 的化合价已达到最高价，不会再升高，而 F的氧化性比 O强，所以六氟化硫不易燃烧，A 错；B 项，SF 6分子中的硫原子并不是 8电子稳定结构，氟原子满足 8电子稳定结构，B 错；C 项，SF 6分子中只有SF共价单键，均为 键，C 对；D 项，SF
4、 6分子中的 SF全为极性共价键，D 对。答案：CD6. 用 VSEPR模型预测下列分子或离子的立体结构，其中正确 2015山 西 高 二 检 测 的是( )ANH 为正四面体形 BCS 2为 V形4CHCN 为 V形 DPCl 3为平面三角形解析：A 项，NH 中心原子上的价电子都用于形成共价键，无孤电子对，其价层电子4对数为 4，其构型为正四面体形，对；B 项，CS 2中心原子的价层电子对数为 2，无孤电子对，其构型为直线形，错；C 项，HCN 中心原子的价层电子对数为 2，无孤电子对，其构型为直线形，错；D 项，PCl 3中心原子的价层电子对数为 4，其中孤电子对数为 1，其构型为三角锥
5、形，错。答案：A7. 若 ABn的中心原子 A上没有孤电子对，运用价层电子对互 2015经 典 习 题 选 萃 斥模型，下列说法正确的是( )A若 n2，则分子的立体构型为 V形B若 n3，则分子的立体构型为三角锥形C若 n4，则分子的立体构型为正四面体形D以上说法都不正确解析：若中心原子 A上没有未用于成键的孤电子对，则根据斥力最小的原则，当 n2时，分子结构为直线形； n3 时，分子结构为平面三角形； n4 时，分子结构为正四面体形，这样排列的结果是：周围成键的原子与原子之间、未成键电子与未成键电子之间、成键原子与未成键电子之间距离最大，排斥力最小。答案：C8下列说法中，正确的是( )A由
6、分子构成的物质中一定含有共价键B形成共价键的元素不一定是非金属元素C正四面体结构的分子中的键角一定是 10928DCO 2和 SO2都是直线形分子解析：由分子构成的物质中不一定有共价键，如 He；AlCl 3中 Al与 Cl间以共价键结合，但 Al为金属元素；P 4为正四面体结构，键角为 60；CO 2分子的中心原子无孤电子对，为直线结构，而 SO2分子的中心原子有孤电子对，为 V形结构。答案：B9. 下列说法中正确的是( ) 2015河 南 高 二 检 测 ANO 2、SO 2、BF 3、NCl 3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BP 4和 CH4都是正四面体分子
7、且键角都为 10928CNH 的电子式为 ，离子呈平面正方形结构4DNH 3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：NCl 3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；P 4为正四面体分子，但其键角为 60，B 错误；NH 为正四面体结构而非平面正4方形结构，C 错误；NH 3分子电子式为 ，有一对未成键电子，由于未成键电子对与成键电子对排斥作用，使其键角为 107，呈三角锥形，D 正确。答案：D10下列说法中，正确的是( )A由分子构成的物质中一定含有共价键B形成共价键的元素一定是非金属元素C正四面体结构的分子中的键角一定是 10928D不同的原子的
8、化学性质可能相同解析：分子构成的物质中不一定有共价键，如稀有气体。AlCl 3中 Al与 Cl间以共价键结合，但 Al为金属元素；白磷(P 4)为正四面体结构，键角为 60；同位素的原子，如H、 H为不同的原子，但化学性质相同。1 21答案：D二、非选择题(本题包括 5小题，共 50分)11(6 分) 硫化氢(H 2S)分子中，两个 HS键夹角接近 90，说 2015试 题 调 研 明 H2S分子的空间构型为_；二氧化碳(CO 2)分子中，两个 C=O键夹角是 180，说明 CO2分子的空间构型为_；甲烷(CH 4)分子中，任意两个 CH键的夹角都是10928，说明 CH4分子的空间构型为_。
9、解析：对典型分子的空间构型可以根据键角来判断，要注意记忆典型分子的空间构型。三原子分子键角为 180时为直线形，小于 180时为 V形；四原子分子键角为 120时为平面三角形，五原子分子键角为 10928时为正四面体形。答案：V 形 直线形 正四面体形12(10 分) 2015山 东 青 岛 高 二 检 测 (1)写出具有 10个电子，两个或两个以上原子核的离子的符号_、_、_、_。(2)写出具有 18个电子的无机化合物的化学式_、_、_、_。(3)在(1)(2)题涉及的粒子中，空间构型为正四面体形的有_；为三角锥形的有_。解析：第二周期元素的氢化物具有 10个电子，其分子结合一个 H 或电离
10、出一个 H 后，形成阴阳离子所具有的电子数不变，离子符号为 NH 、H 3O 、NH 、OH ，类比推导或根4 2据等电子原理推出：NH 与 CH4，H 3O 与 NH3，NH 与 H2O的空间构型分别相同，依次为正4 2四面体形、三角锥形、V 形。第三周期元素的氢化物分子中具有 18个电子，第二周期元素形成 R2Hx型化合物，如C2H6、H 2O2等，也具有 18个电子。符合条件的分子有：H 2O2、SiH 4、PH 3、H 2S、HCl，由等电子原理分析，SiH 4为正四面体形，PH 3为三角锥形。答案：(1)OH NH H 3O NH4 2(2)H2S PH 3 SiH 4 HCl(3)
11、NH 、SiH 4 H 3O 、PH 3413(8 分) 2015经 典 习 题 选 萃 (1)CNS 、NO 具有相同的通式：AX 2，它们的价电子总数都是 16，因此它们的结构与2由第二周期两元素组成的_分子的结构相同，呈_形，NO 的中心原子的价2电子数为_。(2)CO 、NO 等微粒具有相同的通式：_，它们的价电子总数都是23 3_，因此它们与由A 族两元素组成的_分子的结构相同，呈_形，CO 中心原子的价层电子对数为_。23解析：互为等电子体应满足的条件：在微粒的组成上，微粒所含原子数目相同；在微粒的构成上，微粒所含价电子数目相同；在微粒的结构上，微粒中原子的空间排列方式相同。(1)
12、中 CNS 、NO 的原子个数都为 3，N 、S 的价电子数与 O原子相同，均为 6，N 2与 C原子的价电子数相同，均为 4，两者的价电子总数与 CO2相同，都是 16，所以CNS 、NO 与 CO2为等电子体。(2)中 CO 、NO 3的原子个数都为 4，C 2 、N 的价电子2 23数与 S原子相同，均为 6，所以 CO 、NO 与 SO3为等电子体。23 3答案：(1)CO 2 直线 4 (2)AX 3 24 SO 3 平面三角 314(12 分)为了解释和预测分子的空间构型，科学家在归纳了许多已知的分子空间构型的基础上，提出了一种十分简单的理论模型价层电子对互斥模型。这种模型把分子分
13、成两类：一类是_；另一类是_。BF 3和 NF3都是四个原子的分子，BF 3的中心原子是_，NF 3的中心原子是_；BF 3分子的立体构型是平面三角形，而 NF3分子的立体构型是三角锥形的原因是_。解析：多原子分子的中心原子的价层电子均是未成对电子时，和其他原子全部形成化学键，若有成对电子，则以孤电子对的形式存在，故价层电子对互斥理论把分子按中心原子的成键情况分成两类。BF 3的中心原子是 B原子，共有三个价电子，全部用于成键，根据价电子对互斥应为平面三角形最稳定；NF 3分子的中心原子是 N原子，有五个价电子，只用了三个成键，还有一对孤电子对，根据价电子对互斥模型，孤电子对参与价键的排斥，使
14、三个共价键偏离平面三角形而形成三角锥形。答案：中心原子上的价电子都用于形成共价键 中心原子上有孤电子对 B N BF 3分子中 B原子的 3个价电子都与 F原子形成共价键而呈平面三角形，而 NF3分子中 N原子的3个价电子与 F原子形成共价键，还有一对未成键的电子对，占据了 N原子周围的空间，参与相互排斥，形成三角锥形。15(14 分) 价层电子对互斥理论(简称 VSEPR理论)可用于预测简 2015试 题 调 研 单分子的立体构型。其要点可以概括为：.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
15、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，均匀地分布在中心原子周围的空间；.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；.分子中价层电子对之间的斥力主要顺序为：.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；.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；.X 原子得电子能力越弱，AX 形成的共用电子对之间的斥力越强；.其他。请仔细阅读上述材料，回答下列问题：(1)根据要点可以画出 AXnEm的 VSEPR理想模型，请填写下表：n m 2VSEPR理想模型 正四面体形价层电子对之间的理想键角 10
16、928(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HOH 的大小范围并解释原因：_；(4)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：分子或离子 SnCl2 CCl4 ClO4立体构型解析：AX nEm中 n m2 时，最理想的模型是直线形，键角是 180；若是正四面体，n m4；CO 2属 AX2E0， n m2，故为直线形。水分子属 AX2E2， n m4，有两对孤电子对，应是 V形。又由于孤电子对的作用力强于成键的共用电子对，所以使其角度小于10928。答案：(1)n m 2 4VSEPR理想模型 直线形 正四面体形价层电子对之间的理想键角 180 10928(2)CO2属 AX2E0， n m2，故为直线形(3)V形 水分子属 AX2E2， n m4，VSEPR 理想模型为正四面体形，价层电子对之间的夹角均为 10928。根据中的，应有HOH10928(4)分子或离子 SnCl2 CCl4ClO4立体构型 V形 正四面体形 正四面体形
