2020届高考化学一轮复习微粒的空间构型与中心原子杂化类型的判断学案

第三单元 分子空间结构与物质性质1．杂化轨道理论 (1)杂化图式①sp 3杂化(以CH 4为例)(2)分子空间构型与杂化关系(3)规律：杂化轨道形成σ键和容纳孤电子对，未杂化轨道可以形成π键。

2．价电子对互斥模型 (1)价电子对数与价电子对构型(2)对AB m 型分子价电子对数(n )的计算n ＝中心原子的价电子数＋每个配位原子提供的价电子数×m 2(说明：中心原子的价电子数等于中心原子的最外层电子数，配位原子中卤素原子、氢原子提供1个价电子，氧原子和硫原子按不提供价电子计算。

)(3)价电子对的几何构型与分子空间构型的关系 ①无孤电子对，二者相同。

②有孤电子时，二者不同，分子构型为省略孤电子对的剩余构型。

(4)价电子对之间斥力的大小顺序孤电子对与孤电子对间斥力＞孤电子对与成键电子对间斥力＞成键电子对与成键电子对斥力。

即孤电子对越多，成键电子对之间的斥力减小，键角也减小。

如CH 4、NH 3、H 2O 分子中键角依次减小。

3．等电子原理原子总数相同，价电子总数相同的分子具有相似的化学键特征和立体结构，许多性质相似，如N 2与CO 、O 3与SO 2、N 2O 与CO 2、CH 4与NH ＋4等。

[应用体验] 填表②03平面三角形平面三角形sp2③14四面体三角锥sp3④04正四面体正四面体sp3⑤14四面体三角锥sp3考法1分子或离子的空间构型和杂化方式类型1．(2019·衡水模拟)用价层电子对互斥理论(VSEPR)可以预测许多分子或离子的空间构型，有时也能用于推测键角大小，下列判断正确的是() A．SO2、CS2、HI都是直线形的分子B．BF3键角为120°，SnBr2键角大于120°C．CH2O、BF3、SO3都是平面三角形的分子D．PCl3、NH3、PCl5都是三角锥型的分子C[A项，SO2为V形；B项，SnBr2为sp2杂化，中心原子有一对孤电子对，键角小于120°；D项，PCl5不是三角锥型。

第12章（物质结构与性质）李仕才第二节分子结构与性质考点二分子的立体构型1．用价层电子对互斥理论推测分子的立体构型(1)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，体系的能量最低。

②孤电子对的排斥力较大，孤电子对越多，排斥力越强，键角越小。

(2)价层电子对数的确定方法其中：a是中心原子的价电子数(阳离子要减去电荷数、阴离子要加上电荷数)，b是1个与中心原子结合的原子提供的价电子数，x是与中心原子结合的原子数。

(3)价层电子对互斥模型与分子立体构型的关系2.用杂化轨道理论推测分子的立体构型(1)杂化轨道概念：在外界条件的影响下，原子内部能量相近的原子轨道重新组合的过程叫原子轨道的杂化，组合后形成的一组新的原子轨道，叫杂化原子轨道，简称杂化轨道。

(2)杂化轨道的类型与分子立体构型(3)由杂化轨道数判断中心原子的杂化类型杂化轨道用来形成σ键和容纳孤电子对，所以有公式：杂化轨道数＝中心原子的孤电子对数＋中心原子的σ键个数。

代表物杂化轨道数中心原子杂化轨道类型CO20＋2＝2 spCH2O 0＋3＝3 sp2CH40＋4＝4 sp3SO21＋2＝3 sp2NH31＋3＝4 sp3H2O 2＋2＝4 sp3(4)3.等电子原理原子总数相同，价电子总数相同的粒子具有相似的化学键特征，它们的许多性质相似，如CO和N2。

等电子体的微粒有着相同的分子构型，中心原子也有相同的杂化方式。

常见等电子体与空间构型微粒通式价电子总数立体构型CO2、CNS－、NO＋2、N－3AX216e－直线形CO2－3、NO－3、SO3AX324e－平面三角形SO2、O3、NO－2AX218e－V形SiO4－4、PO3－4、SO2－4、ClO－4AX432e－正四面体形PO3－3、SO2－3、ClO－3AX326e－三角锥形CO、N2AX 10e－直线形CH4、NH＋4AX48e－正四面体形判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)1．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。

第2节分子结构与性质考纲点击1．了解共价键的主要类型σ键和π键，能用键能、键长、键角等说明简单分子的某些性质。

2．了解杂化轨道理论及常见的杂化轨道类型(sp、sp2、sp3)，能用价层电子对互斥理论或者杂化轨道理论推测常见的简单分子或离子的空间结构。

3．了解简单配合物的成键情况。

4．了解化学键和分子间作用力的区别。

5．了解氢键的存在对物质性质的影响，能列举含有氢键的物质。

一、共价键1．本质在原子之间形成____________。

2．基本特征具有________性和________性。

3．共价键的类型分类依据类型形成共价键的原子轨道重叠方式[来源学+科+网Z+X+X+K]σ键电子云“__________”重叠[来源:1][来源:]π键电子云“__________”重叠形成共价键的电子对是否偏移极性键共用电子对______偏移非极性键共用电子对________偏移4(1)σ键与π键①依据强度判断：σ键的强度较________，较稳定，π键强度较________，比较容易断裂。

注意N≡N中的π键强度大。

②共价单键是σ键，共价双键中含有____个σ键____个π键；共价三键中含有____个σ键____个π键。

(2)极性键与非极性键看形成共价键的两原子：不同种元素的原子之间形成的是____性共价键；同种元素的原子之间形成的是__________性共价键。

5．键参数(1)键能________________原子形成__________化学键释放的最低能量。

键能越____________，化学键越稳定。

(2)键长形成共价键的两个原子之间的____________。

键长越__________，共价键越稳定。

(3)键角在原子数超过2的分子中，两个共价键之间的夹角。

如O===C===O键角为________，H—O—H键角为__________。

6．等电子原理______________相同、______________相同的分子(即等电子体)具有相似的化学键特征，它们的许多性质____________，如CO和________。

考点八十九分子的立体构型聚焦与凝萃1．了解杂化轨道理论及常见的杂化轨道类型(sp，sp2，sp3)；2．能用价层电子对互斥理论或者杂化轨道理论推想常见的简洁分子或离子的立体构型；3．生疏一些典形的分子构型（如：CH4、NH3、C2H4等）；4．进一步了解有机化合物中碳的成键特征；5．知道配位键、配位化合物的概念；6．知道配位键、配位化合物的表示方法；7．了解配位键的形成过程；8．了解常见的配位化合物，知道配位化合物在国防及工农业中有重要作用。

解读与打通常规考点一、分子的立体构型1．价层电子对互斥理论（1）价层电子对在球面上彼此相距最远时，排斥力最小，体系的能量最低。

（2）孤电子对的排斥力较大，孤电子对越多，排斥力越强，键角越小。

电子对数成键对数孤电子对数电子对立体构型分子立体构型实例键角2 2 0 直线形直线形BeCl2180°3 3 0三角形平面正三角形BF3120°2 1 V形SnBr2105°4 4 0正四周体形正四周体形CH4109°28′3 1 三角锥形NH3107°2 2 V形H2O 105°留意：（1）价层电子对互斥理论说明的是价层电子对的立体构型，而分子的立体构型指的是成键电子对的立体构型，不包括孤电子对。

①当中心原子无孤电子对时，两者的构型全都；②当中心原子有孤电子对时，两者的构型不全都。

（2）价层电子对互斥理论能猜测分子的几何构型，但不能解释分子的成键状况，杂化轨道理论能解释分子的成键状况，但不能猜测分子的几何构型。

两者相结合，具有肯定的互补性，可达处处理问题简便、快速、全面的效果。

2．杂化轨道理论当原子成键时，原子的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，轨道间的夹角不同，形成分子的空间结构不同。

sp杂化：同一原子中 ns-np 杂化成新轨道：一个 s 轨道和一个 p 轨道杂化组合成两个新的 sp 杂化轨道。

分子的空间结构1．利用红外光谱对有机化合物分子进行测试并记录，可初步判断该有机物分子拥有的( )A ．同分异构体数B ．原子个数C ．化学键和官能团种类D ．有机化合物的分子式 【答案】C【解析】组成分子的各种基团都有自己特定的红外特征吸收峰，利用红外光谱对有机化合物分子进行测试并记录，可以清晰地记录出不同基团的吸收峰，所以可初步判断该有机物分子拥有的基团种类。

故选C 。

2．下列有关价层电子对互斥理论的描述正确的是( )A ．价层电子对就是σ键电子对B ．孤电子对数由分子式来确定C ．分子的立体构型是价层电子对互斥的结果D ．孤电子对数等于π键数【答案】C【解析】价层电子对数是σ键电子对数与孤电子对数之和，孤电子对数是指没有成键的价电子对数，其与中心原子价层电子总数、与中心原子结合的原子最多能接受的电子数及与中心原子结合的原子数有关，A 、B 、D 项错误。

故选C 。

3．用价层电子对互斥理论预测H 2O 和NO －3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 【答案】D【解析】H 2O 分子的中心原子上的孤电子对数＝12(6－2×1)＝2，因其σ键电子对数为2，故分子为V 形结构；NO －3的中心原子上的孤电子对数＝12(5＋1－3×2)＝0，因其σ键电子对数为3，则分子为平面三角形。

故选D 。

4．乙炔分子中的碳原子采取的杂化方式是( )A ．sp 1杂化B ．sp 2杂化C ．sp 3杂化D ．无法确定【答案】A【解析】乙炔的结构式为H—C≡C—H ，其空间构型为直线形，属于sp 1杂化。

5．在中，中间的碳原子和两边的碳原子分别采用的杂化方式是()A．sp2sp2B．sp3sp3 C．sp2sp3D．sp1sp3【答案】C【解析】中碳原子形成了3个σ键，无未成键价电子对，需要形成3个杂化轨道，采用的杂化方式是sp2。

第 4 讲分子空间构型与物质性质考纲点击1．能根据杂化轨道理论和价层电子对互斥模型判断简单分子或离子的空间构型。

2．“等电子原理〞的含义，能结合实例说明“ 等电子原理〞的应用。

3．了解键的极性和分子的极性，了解极性分子和非极性分子及其性质的差异。

4．了解简单配合物的成键情况。

一、分子构型与物质的性质(一 )分子的空间构型1．杂化轨道理论简介(1)sp 杂化sp 杂化轨道由 ________和 ________组合而成，杂化轨道间夹角为______，呈 ______形，如 __________ 。

(2)sp2杂化sp2杂化轨道由 ________ 和 __________ 组合而成，杂化轨道间夹角为______，呈__________ ，如 ______。

(3)sp3杂化sp3杂化轨道由 ________和______组合而成，杂化轨道间夹角为__________，呈 ________形，如 ________。

2．价层电子对互斥模型(1)中心原子上的价电子都用于形成共价键AB n几何构型范例n＝ 2n＝ 3n＝ 4(2)中心原子上有孤对电子的分子中心原子上的____________________，并参与 ______。

分子的立体结构模型与其VSEPR 模型不完全相同，如H 2O 呈 ______形， NH 3分子呈 ______形。

3．常见分子的立体结构分子类型实例结构式立体结构其他实例三原子CO2BeCl2分子H 2O SO2、H 2S四原子HCHO BF3分子NH 3PH3五原子CH4CCl 4分子CH 3Cl CH 3Br 4．等电子原理________相同、________相同的分子具有相似的____________ ，它们的许多性质 ______，如 CO 和 ______。

特别提示：由于孤对电子参与互相排斥，会使分子的构型与杂化轨道的形状有所区别。

如水分子中氧原子的 sp3杂化轨道有 2 个是由孤对电子占据的，其分子不呈正四面体构型，而呈 V 形，氨分子中氮原子的 sp3杂化轨道有 1 个由孤对电子占据，氨分子不呈正四面体构型，而呈三角锥形。

如何判断分子的空间构型和原子的杂化如何判断分子的空间构型和一个分子的中心原子究竟采取哪种类型的杂化是高考的一个重点也是一个难点。

可以用“价层电子对互斥理论（VSEPR）”判断分子的空间构型，也可以借助“杂化轨道理论”来判断分子的空间构型。

这里来介绍“价层电子对互斥理论”的应用及判断一个分子的中心原子杂化类型的方法。

“价层电子对互斥理论（VSEPR）”认为：AＢｘ型分子的空间构型总是采取中心原子A 价层电子对相互排斥最小的那种几何构型。

第一步：确定中心原子A的价层电子对数目。

中心原子A的价层电子对是指分子中的中心原子上的电子对，包括δ键电子对（也称成键电子对）和中心原子上的孤电子对。

δ键电子对数有分子式确定：对AＢｘ型分子，ｘ就是中心原子A的δ键电子对数目。

如BCl3分子中，中心原子B的δ键电子对数= 3；H2O中O的δ键电子对数= 4 SO3中S的δ键电子对数=3而中心原子的孤电子对数＝（ａ－ｘｂ）／２式中的ａ为中心原子的价电子数，对主族元素来说，价电子数等于原子的最外层电子数；ｘ为与中心原子结合的原子数（即AＢｘ分子中的ｘ）；ｂ为与中心原子结合的原子最多结合的电子数，Ｈ为１，其它原子等于“８－该原子的价电子数”如果讨论的是离子，对阳离子ａ为中心原子的价电子数减去离子的电荷数，对阴离子ａ为中心原子的价电子数加上离子的电荷数；例如CCl4中δ键电子对数为4，孤电子对数=（4-4 ×1）/2=0C的价层电子对数= 4 + 0 = 4SO3中δ键电子对数为3；孤电子对数=（6-3×2）/2=0S的价层电子对数=3 + 0 = 3H2O中δ键电子对数为2；孤电子对数=（6-2×1）/2=2O的价层电子对数= 2 +2 = 4NH4+中δ键电子对数为4；孤电子对数=（5-1-4×1）/2=0N的价层电子对数= 4 + 0 = 4SO42—中δ键电子对数为4；孤电子对数=（6+2-4×2）/2=0S的价层电子对数= 4 + 0 = 4PO43—中δ键电子对数为4；孤电子对数=（5+3-4×2）/2=0P的价层电子对数=4 + 0 = 4如果价层电子对数出现小数，可把这个单电子当作电子对看待四，如果对分子空间构型比较清楚的话，也可以根据分子的空间构型判断中心原子的杂化，直线型的中心原子发生SP杂化，如CO2、乙炔中的碳原子发生SP杂化；平面三角形结构的中心原子发生SP2杂化，如烯烃中形成的C=C、苯环、醛基、羧基、羰基、石墨、石墨烯中的C原子发生SP2杂化；呈正四面体结构，以SP3杂化方式。

2020届高三化学选修三物质结构与性质常考题型——立体结构和杂化类型判断.DOC【方法和规律】1、立体构型的判断方法——价层电子对互斥理论(1) 中心原子价层电子对数===σ键电子对数＋孤电子对数中心原子的价电子数配位原子的化合价的总和(2)中心原子的价层电子对数2中心原子的最外层电子数配位原子的化合价的总和中心原子的价层电子对数2【微点拨】① 配位原子是指中心原子以外的其它原子(即与中心原子结合的原子)② 若是离子，则应加上或减去与离子所带的电荷数(阴加阳减)③氧、硫原子若为配位原子，则其化合价规定为" 零”，若为中心原子，则价电子数为6 (3)价层电子对互斥理论判断分子空间构型的具体方法PO43—H3O+2、中心原子的杂化类型判断规律：杂化轨道数==价层电子对数==σ键电子对数＋孤电子对数价层电子对数杂化方式4sp3杂化3sp2杂化2sp 杂化用中心原子的价层电子对数中心原子的价电子数配位原子的化合价的总和，2来迅速判断(见上表)技巧2：若有多个中心原子时，则根据：“ 杂化轨道数==价层电子对数==σ键电子对数＋孤电子对数”来判断如：三聚氰胺分子的结构简式如图所示，分析氮原子、碳原子的杂化类型杂化类型价层电子对数σ键电子对数孤电子对数孤电子对数确定方法环外氮原子sp3431氮原子最外层有5 个电子，形成了3环上氮原子sp2321对共用电子对，则有一对孤对电子环上碳原子sp2330碳原子最外层4 个电子，形成了4 对共用电子对，所以碳上无孤对电子技巧3：根据杂化轨道的空间分布构型判断①若杂化轨道在空间的分布为正四面体形或三角锥形，则分子的中心原子发生sp3杂化②若杂化轨道在空间的分布呈平面三角形，则分子的中心原子发生sp2杂化③若杂化轨道在空间的分布呈直线形，则分子的中心原子发生sp 杂化技巧4：根据杂化轨道之间的夹角判断①若杂化轨道之间的夹角为109°28，′则分子的中心原子发生sp3杂化②若杂化轨道之间的夹角为120°，则分子的中心原子发生sp2杂化③若杂化轨道之间的夹角为180°，则分子的中心原子发生sp 杂化技巧5：根据等电子原理进行判断CO 2是直线形分子，CNS －、N3－与CO 2是等电子体，所以分子构型均为直线形，中心原子均采用sp 杂化技巧6：根据分子或离子中有无π键及π键数目判断没有π键为sp3杂化，含一个π键为sp2杂化，含两个π键为sp 杂化【真题感悟】1、［2019·全国卷Ⅰ ·节选］乙二胺(H 2NCH 2CH 2NH 2)是一种有机化合物，分子中氮、碳的杂化类型分别是 _______________2、［2019 ·全国卷Ⅱ ·节选］元素As与N 同族。