2024届高考一轮复习化学教案(鲁科版)：价电子对互斥理论、杂化轨道理论及应用

第1课时价层电子对互斥理论一、教学理念以“从具体性知识传授到核心观念建构，从知识解析为本到基于学生认识发展”为教学理念。

不仅重视知识技能、过程方法和情感态度价值观等科学素养的静态要素内涵，而且更关注以认识素养为核心的科学素养的功能性结构即认识素养的基本结构。

不仅重视新课程的三维目标，且更重视三维目标的化学本质与内涵；不经关注一般的科学过程和方法，且更关注化学学科的思想方法；不仅提倡化学-技术-社会之间的关系及其相互影响，且更加提倡应用背景与化学之间的本质关系。

二、全面分析1、教材的地位与作用：本节内容选自必修三《物质结构和性质》第二章《分子结构和性质》。

本章第一节介绍了共价键的主要类型（σ键和π键）和特征，三个键参数：键能、键长和键角等知识。

在此基础上，本节内容介绍了分子的立体构型，本节首先介绍了形形色色的分子并配有立体结构模型图，并设问过渡：为什么这些分子有如此的空间结构？接着介绍了利用价层电子对互斥理论来判断简单分子或离子的简单构型，并对简单共价分子结构的多样性和复杂性进行了解释，还设计了“思考与交流”、“思考与探究”等内容让学生自主的去理解和运用这个理论。

本节是第二章《分子结构与性质》的关键，体现了课标中所要求的四个主题中“化学键与物质的性质”这个主题。

通过本节的学习，使学生进一步形成有关物质结构的基本观念，初步认识物质的结构与性质之间的关系；能从物质结构决定性质的视角解释一些化学现象，预测物质的有关性质，逐步形成科学的价值观，为分子的性质学习奠定了基础。

2、学情分析选修三《物质的结构和性质》物质的结构知识涉及微观世界，抽象，理论性强，学习难度大。

学习的理念方法都很欠缺；这部分知识的学习要求有很强的学习能力和理解能力等。

学生虽具有一定的理性思维能力，但抽象思维能力较弱，还是易于接受感性认识。

因此，本节课的教学起点低，并充分利用现代化教学手段，进行多媒体辅助教学，以求突出重点、突破难点。

3、教学目标知识与技能：认识共价分子结构的多样性和复杂性，能根据价层电子对互斥理论来判断简单分子或离子的构型，以此培养学生的空间想象能力；过程与方法：在学科方法及思想方面，要求学生能灵活运用“对比的方法”、“类比的思想”分析问题，解决问题，形成知识迁移能力；情感态度与价值观：使学生能够感受到学习的意义和价值，激发学生对化学学科的兴趣，让学生感悟生活、感受人生。

热点强化18化学反应历程反应机理的分析与应用1．大多数化学反应都是分几步完成的，其中的每一步反应称为基元反应。

如反应：H2O2＋2Br－＋2H＋===Br2＋2H2O，通过大量实验提出它们微观过程如下：(1)H＋＋H2O2H3O＋2(2)H3O＋2＋Br－===H2O＋HOBr(3)HOBr＋H＋＋Br－===H2O＋Br22．基元反应过渡态理论基元反应过渡态理论认为，基元反应在从反应物到产物的变化过程中要经历一个中间状态，这个状态称为过渡态。

AB＋C―→[A…B…C]―→A＋BC反应物过渡态反应产物过渡态是反应过程中具有最高能量的一种结构状态，过渡态能量与反应物的平均能量的差值相当于活化能[活化能(能垒)越高，此步基元反应速率越慢]。

例如，一溴甲烷与NaOH溶液反应的过程可以表示为CH3Br＋OH－―→[Br…CH3…OH]―→Br－＋CH3OH3．活化能与反应机理使用催化剂，可以改变活化能，改变反应机理，在反应机理中每一步反应的活化能不同，且均比总反应的活化能低，故一般使用催化剂可以降低反应活化能，加快反应速率，如图所示：E1为总反应的活化能，E2、E3为使用催化剂反应机理中各步的活化能。

1．对于反应2N2O5(g)―→4NO2(g)＋O2(g)，R.A.Ogg提出如下反应历程：第一步N2O5NO2＋NO3快速平衡第二步NO2＋NO3―→NO＋NO2＋O2慢反应第三步NO＋NO3―→2NO2快反应其中可近似认为第二步反应不影响第一步反应的平衡。

下列表述正确的是()A．v(第一步的逆反应)<v(第二步反应)B．反应的中间产物只有NO3C．第二步中NO2与NO3的碰撞仅部分有效D．第三步反应活化能较高答案 C解析第一步反应快速平衡，说明第一步反应的正、逆反应速率都较大，则第一步反应的逆反应速率大于第二步反应的反应速率，A错误；反应的中间产物除NO3外还有NO，B错误；有效碰撞才能发生化学反应，第二步反应慢，说明仅部分碰撞有效，C正确；第三步反应快，说明反应活化能较低，D错误。

第26讲原子结构核外电子排布规律[复习目标] 1.掌握原子结构中微粒数目的关系。

2.了解原子核外电子的运动状态、能级分布和排布原理。

3.能正确书写1～36号元素原子核外电子排布式、价电子排布式和轨道表示式。

考点一原子结构、核素、同位素1．原子结构(1)构成微粒及作用(2)微粒间的数量关系①阳离子的核外电子数＝质子数－所带电荷数。

②阴离子的核外电子数＝质子数＋所带电荷数。

(3)微粒符号周围数字代表的信息2．元素、核素、同位素(1)元素、核素、同位素的概念及相互关系(2)同位素的特征①同一元素的各种核素的中子数不同，质子数相同，化学性质几乎完全相同，物理性质差异较大。

②同一元素的各种稳定核素在自然界中所占的原子百分数(丰度)不变。

(3)氢元素的三种核素1H：名称为氕，不含中子；12H：用字母D表示，名称为氘或重氢；13H：用字母T表示，名称为氚或超重氢。

1(4)几种重要核素的用途核素235 92U 14 6C 21H 31H 18 8O用途核燃料用于考古断代制氢弹示踪原子1．一种元素可以有多种核素，也可能只有一种核素，有多少种核素就有多少种原子() 2．所有原子核内一定都有中子()3．质量数就是元素的相对原子质量()4．质子数相同的微粒一定属于同一种元素()5．核外电子数相同的微粒，其质子数一定相同()6．核聚变如21H＋31H―→42He＋10n，因为有新微粒生成，所以该变化是化学变化()7．氢的三种核素形成的单质有6种，它们物理性质有所不同，但化学性质几乎完全相同( ) 答案 1.√ 2.× 3.× 4.× 5.× 6.× 7．√一、微粒中“粒子数”的确定1．月球上的每百吨32He 聚变所释放出的能量相当于目前人类一年消耗的能量，地球上氦元素主要以42He 的形式存在。

已知一个 12C 原子的质量为a g ，一个32He 原子的质量为b g ，N A 为阿伏加德罗常数。

第4课时分子空间构型与分子性质[课型标签:知识课基础课]知识点一分子空间构型1.杂化轨道理论(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空间构型的关系2.价电子对互斥理论(1)理论要点①价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孤对电子的排斥力较大,孤对电子越多,排斥力越强,键角越小。

(2)判断分子或离子空间构型“三步曲”第一步:确定中心原子上的价电子对数a为中心原子的价电子数,b为与中心原子结合的原子最多能接受的电子数,x为与中心原子结合的原子数。

如NH3的中心原子为N,a=5,b=1,x=3,所以中心原子孤电子对数=1 2(a-xb)=12×(5-3×1)=1。

第二步:确定价电子对的空间构型由于价电子对之间的相互排斥作用,它们趋向于尽可能的相互远离,这样已知价电子对的数目,就可以确定它们的空间构型。

第三步:分子空间构型的确定价电子对有成键电子对和孤电子对之分,价电子对的总数减去成键电子对数,得孤电子对数。

根据成键电子对数和孤电子对数,可以确定相应的较稳定的分子空间构型。

(3)价电子对互斥理论与分子空间构型的关系[名师点拨] (1)价电子对互斥理论说明的是价电子对的空间构型,而分子的空间构型指的是成键电子对的空间构型,不包括孤电子对。

①当中心原子无孤电子对时,两者的构型一致;②当中心原子有孤电子对时,两者的构型不一致。

如中心原子采取sp3杂化的,其价电子对空间构型为四面体形,其分子构型可以为四面体形(如CH4),也可以为三角锥形(如NH3),也可以为V形(如H2O)。

(2)杂化轨道间的夹角与分子内的键角不一定相同,中心原子杂化类型相同时孤电子对数越多,键角越小。

(3)杂化轨道与参与杂化的原子轨道数目相同,但能量不同。

第2讲分子结构与性质【2024·备考】最新考纲：1.理解离子键的形成，能依据离子化合物的结构特征说明其物理性质。

2.了解共价键的形成、极性、类型(σ键和π键)，了解配位键的含义。

3.能用键能、键长、键角等说明简洁分子的某些性质。

4.了解杂化轨道理论及简洁的杂化轨道类型(sp、sp2、sp3)。

5.能用价层电子对互斥理论或者杂化轨道理论推想简洁分子或离子的空间结构。

6.了解范德华力的含义及对物质性质的影响。

7.了解氢键的含义，能列举存在氢键的物质，并能说明氢键对物质性质的影响。

核心素养：1.宏观辨识与微观探析：能从不同层次相识分子的构型，并对共价键进行分类，能从宏观和微观相结合的视角分析与解决实际问题。

2.证据推理与模型认知：能运用价层电子对互斥模型和杂化轨道理论等，说明分子的立体结构及性质，揭示现象的本质与规律。

考点一共价键(频数：★☆☆难度：★☆☆)名师课堂导语本考点主要考查共价键的不同类型，特殊是σ键和π键的推断，是高考重点，要重点驾驭。

1.本质共价键的本质是在原子之间形成共用电子对(电子云的重叠)。

2.特征具有饱和性和方向性。

3.类型1.通过物质的结构式可以快速有效地推断共价键的种类及数目。

共价单键全为σ键，共价双键中有一个σ键和一个π键，共价三键中有一个σ键和两个π键。

2.由成键轨道类型也可推断共价键类型。

s轨道形成的共价键全部是σ键；杂化轨道形成的共价键全部为σ键。

4.键参数(1)概念(2)键参数对分子性质的影响①键能越大，键长越短，分子越稳定。

②5.等电子原理(1)等电子体：原子总数相同、价电子总数相同的粒子互称为等电子体。

如：N2和CO、O3与SO2是等电子体，但N2与C2H2不是等电子体。

(2)等电子原理：等电子体具有相像的化学键特征，它们的很多性质相近，此原理称为等电子原理，例如CO和N2的熔、沸点、溶解性等都特别相近。

常见的等电子体：N2与CO，CO2与N2O，O3、NO－2与SO2，CO2－3、NO－3与SO3，PO3－4、SO2－4与ClO－4，与B3N3H6(硼氮苯)等。

考点2 分子的空间结构1.分子的空间结构（1）价层电子对互斥模型（VSEPR 模型）①价层电子对互斥模型认为，分子的空间结构是中心原子周围的“价层电子对”（分子中的中心原子与结合原子间的[1] σ键电子对 和中心原子上的[2] 孤电子对 ）相互排斥的结果。

②中心原子的价层电子对之间尽可能远离，以使斥力最小，能量最低。

③孤电子对斥力较大，孤电子对越多，斥力越强，键角越小。

价层电子对之间的斥力大小顺序：孤电子对－孤电子对＞孤电子对－成键电子对＞成键电子对－成键电子对。

④价层电子对数的计算公式其中：a 是中心原子的[3] 价电子数 [阳离子要减去所带的电荷数、阴离子要加上所带的电荷数（绝对值）]；x 为与中心原子结合的[4] 原子数 ；b 是与中心原子结合的原子最多能接受的[5] 电子数 （氢为[6] 1 ；其他原子为“[7] 8减去该原子的价电子数 ”，如O 、S 、Se 等氧族元素均为2；卤族元素均为1）。

⑤利用价层电子对互斥模型判断分子或离子的空间结构如SO 2的中心原子为S ，σ键电子对数为2，硫原子上的孤电子对数为12×（6－2×2）＝1，价层电子对数为3，VSEPR 模型为平面三角形（含孤电子对），这些价层电子对互相排斥，SO 2的空间结构为V 形（略去中心原子S 上的孤电子对）。

注意在计算孤电子对数时，若出现0.5或1.5，则把小数进位为整数，即1或2。

如NO 2的中心原子N 上的孤电子对数为5－2×22＝0.5≈1，价层电子对数为3。

（2）杂化轨道理论杂化轨道理论是一种价键理论，可以解释分子的空间结构。

①AB 型分子或离子：杂化轨道数[20]＝中心原子的价层电子对数[21]＝σ键电子实例价层电 子对数σ键电 子对数孤电 子对数 中心原子杂 化轨道类型 VSEPR 模型分子（离子） 空间结构CO 2、BeCl 2（AB 2型） [32] 2 [33] 2[34] 0[35] spBF 3、N O 3－（AB 3型） [36] 3 [37] 3 [38] 0 [39] sp 2PbCl 2、 SnBr 2 （AB 2型）[40] 3 [41] 2[42] 1 [43] sp 2CH4、N H4＋[44]4 [45]4[46]0[47]sp3（AB4型）NH3、S O32－[48]4 [49]3[50]1[51]sp3（AB3型）H2O[52]4 [53]2[54]2[55]sp3（B2A型）PCl5[56]5 [57]5[58]0sp3d（AB5型）SF6[59]6 [60]6[61]0sp3d2（AB6型）2.等电子体（1）等电子体：原子总数相等、价电子总数相等的粒子互称为等电子体。

热点强化12元素推断与元素性质元素推断与元素性质主要以元素周期表为工具考查“位—构—性”三者的关系，命题既可对原子结构、元素周期表、元素周期律进行单独考查，也可结合元素及其化合物的性质进行综合考查。

原子结构知识主要考查核素、同位素、核外电子排布(电子排布式、轨道表示式和未成对电子数)、原子轨道的能量和形状等；元素周期律主要考查金属性、非金属性、气态氢化物稳定性和最高价含氧酸的酸性、原(离)子半径、电离能、电负性的比较等。

元素周期表一般给出片段，结合原子结构和元素周期律进行考查。

在复习过程中，应针对以下几点进行：(1)原子结构——构造原理(1～36号元素核外电子排布)、原子内粒子数量之间的关系；(2)元素性质——原子半径、主要化合价、金属性、非金属性、第一电离能、电负性的周期性变化规律；(3)“位—构—性”——用好元素周期表这一工具，实现分析与推理能力、宏观辨识与微观探析的学科核心素养的提升。

题组一文字叙述型1．(2023·南京模拟)前四周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。

X与Z同主族，且基态X原子中p能级和s能级上的电子数相同。

Y、Z同周期，Y位于第ⅢA族，W最外层有2个电子。

下列说法正确的是()A．原子半径：r(X)<r(Y)<r(Z)<r(W)B．最高价氧化物对应水化物的碱性：W<YC．第一电离能：I1(Z)<I1(X)D．基态W原子内层原子轨道均已充满电子答案 C解析前四周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，W的原子序数最大且W最外层有2个电子，基态X原子中p能级和s能级上的电子数相同，则X的电子排布式可能为1s22s22p4或1s22s22p63s2，Y、Z同周期，Y位于第ⅢA族，X与Z同主族，则X的电子排布式为1s22s22p4，X为O，Z为S，Y为Al，W为Ca。

电子层数越多，原子半径越大，电子层数相同，核电荷数越小，半径越大，则原子半径：r(O)<r(S)<r(Al)<r(Ca)，即r(X)<r(Z)<r(Y)<r(W)，A错误；W为Ca，Y为Al，金属性：Al<Ca，则最高价氧化物对应水化物的碱性：Y<W，B错误；X为O，Z为S，同主族元素从上到下第一电离能逐渐减小，则第一电离能：I1(Z)<I1(X)，C正确；W为Ca，其电子排布式为1s22s22p63s23p64s2,3d轨道未充满电子，D错误。

第14讲原子结构核外电子排布复习目标1．了解元素、核素和同位素的含义；2.了解原子的构成，了解原子序数、核电荷数、质子数、中子数、核外电子数以及它们之间的关系；3.了解原子核外电子的运动状态、能级分布和排布原理，能正确书写1～36号元素原子核外电子、价电子的排布式和轨道表示式；4.了解电子在原子轨道之间的跃迁及其简单应用。

考点一原子结构核素同位素必备知识整理1.原子构成(1)构成微粒及作用(2)微粒间的数量关系①阳离子的核外电子数＝________－所带电荷数。

②阴离子的核外电子数＝________＋所带电荷数。

(3)微粒符号周围数字代表的信息微点拨（1）原子中不一定都含有中子，如11H中没有中子。

（2）破坏原子结构的核裂变不属于化学变化。

（3）质子数相同的微粒不一定属于同一种元素，如F和OH－。

2．元素、核素、同位素(1)元素、核素、同位素的概念及关系(2)同位素①天然存在的同一元素的各核素所占原子百分数一般不变。

②同位素的“六同”与“三不同”(3)常见的重要核素及其应用核素92235U________12H13H________用途核燃料用于考古断代制________示踪原子微点拨（1）由于同位素的存在，核素的种数远大于元素的种类。

（2）不同核素可能具有相同的质子数，如12H和13H；也可能具有相同的中子数，如614C和816O；也可能具有相同的质量数，如614C和714N。

[正误判断](1)所有原子核内一定都有中子()(2)质子数相同的微粒一定属于同一种元素()(3)核外电子数相同的微粒，其质子数一定相同()(4)同位素的物理性质不同，但化学性质几乎相同()(5)不同核素之间的转化属于化学反应()(6)一种元素可以有多种核素，也可能只有一种核素，有多少种核素就有多少种原子()(7)核聚变如12H＋13H―→24He＋01n，因为有新微粒生成，所以该变化是化学变化()(8)1735Cl与1737Cl得电子能力几乎相同()(9)一种核素只有一种质量数()对点题组训练题组一微粒中“粒子数”的确定1．铯(55137Cs)可用于医学、工业测量仪器以及水文学。

2025年高考化学一轮复习基础知识讲义—价电子对互斥理论、杂化轨道理论及应用（新高考通用）【必备知识】一、价层电子对互斥模型（VSEPR 模型）与空间构型价层电子对数23456VSEPR 构型直线形平面三角形四面体三角双锥正八面体杂化类型sp sp 2sp 3……孤对电子对数0112……空间构型直线形平面三角形V 形四面体三角锥V 形……二、杂化轨道理论1、概念：在形成分子时，由于原子的相互影响，若干能量相近的原子轨道混合起来，重新组成与原轨道数相同的一组新轨道的过程。

（轨道形状发生改变，轨道数目不改变。

）①sp 杂化：由一个s 轨道和一个p 轨道杂化而成，杂化轨道夹角为108°，呈直线形。

②sp 2杂化：由一个s 轨道和两个p 轨道杂化而成，杂化轨道夹角为120°，呈平面三角形。

③sp 3杂化：由一个s 轨道和三个p 轨道杂化而成，杂化轨道夹角为109°28´，呈四面体形。

2、价电子对数＝σ键电子对数＋中心原子的孤电子对数说明：σ键电子对数＝中心原子结合的原子数；中心原子的孤电子对数＝1/2(a-xb ±电荷)①a 表示中心原子的价电子数。

对于主族元素：a ＝原子的最外层电子数。

②x 表示与中心原子结合的原子数。

③b 表示与中心原子结合的原子最多能接受的电子数，即化合价绝对值。

例1、完成下列表格AB nб键数孤对电子对数价电子对数中心原子杂化轨道类型空间构型SOCl 2中心原子为S 314sp 3三角锥形NH 4+404sp 3四面体SO 42-404sp 3四面体ClO 4-404sp 3四面体NH 3314sp 3三角锥形H2O224sp3V形SO3303sp2平面三角形BF3303sp2平面三角形SO2213sp2V形NO2213sp2V形CS2202sp直线形O3213sp2平面三角形例2、判断以下有机物中原子的杂化轨道类型。

(1)中氮原子的杂化方式，碳原子的杂化方式。

第16讲化学键分子结构和性质复习目标1．了解化学键的定义，了解离子键、共价键的形成；2.了解共价键的类型、共价键的参数及作用；3.了解价层电子对互斥模型和杂化轨道理论的内容并能用其推测简单分子或离子的空间结构；4.了解范德华力、氢键的含义及对物质性质的影响；5.了解配位键、超分子的含义。

考点一化学键必备知识整理1.化学键(1)概念使________相结合或________相结合的作用力。

(2)分类2．离子键和共价键的比较离子键共价键按成键电子对是否偏移分类按成键原子轨道的重叠方式分类按原子间共用电子对的数目分类非极性键极性键σ键π键单键双键三键特点间的静电作用共用电子对共用电子对沿轴方向，原子轨道“”重叠，轴对称。

强度大，不易断裂平行方向，原子轨道“”重叠，镜面对称。

强度较小，易断裂原子间有对共用电子对原子间有对共用电子对原子间有对共用电子对判断方法一般是元素与元素形成同种元素原子之间成键不同种元素原子之间成键单键为σ键；双键或三键，其中一个为σ键，其余为π键。

s 轨道形成的共价键全部是σ键；杂化轨道形成的共价键全部为σ键共用电子对数目概念离子之间通过(电子云重叠)形成的相互作用间的相互作用成键粒子原子成键特征具有和。

共价键的决定着分子的空间结构，共价键的决定着每个原子所能形成的共价键的总数或以单键连接的原子数目注意1.不是所有物质中都有化学键，如稀有气体分子是单原子分子，分子中无化学键。

2.只有两原子的电负性相差不大时，才能形成共用电子对，形成共价键，当两原子的电负性相差很大(大于1.7)时，一般不会形成共用电子对，而是形成离子键3.共价键参数(1)概念：(2)键参数对分子性质的影响：①键能，键长，化学键越强、越牢固，分子越稳定。

4．化学键与物质性质(1)化学键与物质类型①概念：离子化合物：由键形成的化合物，如NaCl 、NaOH 等均是离子化合物。

离子化合物中可能含有键。

共价化合物：只由键形成的化合物。

第2课时价电子对互斥理论等电子原理［学习目标定位］理解价电子对互斥理论和等电子原理，能根据有关理论、原理判断简单分子或离子的空间构型。

一价电子对互斥理论1 •价电子对互斥理论的基本内容：分子中的价电子对一一成键电子对和孤电子对由于相互排斥作用，尽可能趋向彼此远离。

(1) 当中心原子的价电子全部参与成键时，为使价电子斥力最小，就要求尽可能采取对_称结构。

(2) 当中心原子的价电子部分参与成键时，未参与成键的孤电子对与成键电子对之间及孤电子对之间、成键电子对之间的斥力不同，从而影响分子构型。

(3) 电子对之间的夹角越大，相互之间的斥力越小。

_2. 价电子对互斥理论与分子立体构型(1) 分析中心原子中的价电子全部参与形成共价键的分子的立体构型并完成下表(由中心原子周围的原子数n来预测)：(2) 中心原子上有孤电子对(价电子中未参与形成共价键的电子对)的分子的立体构型：中心原子上的孤电子对占据中心原子周围的空间, 与成键电子对互相排斥, 使分子的立体构型发生变化，如：①H0为AB2型分子，氧原子上的两对孤电子对参与互相排斥, 所以HO分子的立体构型为V形而不是直线形。

②NH分子中氮原子上有一对孤电子对参与互相排斥, 故NH的立体构型不能为平面三角形。

1 • ABn型分子中心原子价层电子对数目的计算方法ABn型分子(A是中心原子，B是配位原子)中价电子对数n的计算:中心原子的价电子数+每个配位原子提供的价电子数x n22•在计算中心原子的价电子对数时应注意如下规定(1) 作为配位原子，卤素原子和H原子提供1个电子，氧族元素的原子不提供电子；(2) 作为中心原子，卤素原子按提供7个电子计算，氧族元素的原子按提供6个电子计算；(3) 对于复杂离子，在计算价电子对数时，还应加上负离子的电荷数或减去正离子的电荷数。

如PCT中P原子价层电子数应加上3,而N*中N原子的价层电子数应减去1;(4) 计算电子对数时，若剩余1个电子，即出现奇数电子，也把这个单电子当作1对电子处理；(5) 双键、叁键等多重键作为1对电子看待。