2026年高考化学总复习备课课件 第4讲 分子空间结构与中心原子杂化

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1.掌握价层电子对互斥模型和杂化轨道理论的内容,并可运用相关理论和模型进行解释和预测;2.知道分子的结构可以通过波谱、晶体X射线衍射等技术进行测定。
考点一　价层电子对互斥模型(VSEPR模型)
(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.用价层电子对互斥模型推测分子的空间结构
(1)价层电子对数的计算
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是与中心原子结合的原子最多能接受的电子数,x是与中心原子结合的原子数。
(2)价层电子对数与VSEPR模型的关系
(3)典例分析SOCl2的空间结构分析
(1)下列说法中错误的是　　　　。 ①价层电子对就是σ键电子对②孤电子对数由分子式来确定③孤电子对数等于π键数④分子的空间结构是价层电子对互斥的结果
(2)用价层电子对互斥理论完成下列问题(点“·”的原子为中心原子)
1.下列分子或离子的中心原子上未用于成键的价电子对最多的是(　　)
2.(2025·八省联考陕西卷)下列化学用语表示正确的是(　　)
3.(2024·厦门高三模拟)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结构,有时也能用来推测键角大小,下列判断错误的是(　　)
A.SO2、CS2、HI都是直线形的分子B.BF3键角为120°C.BF3、SO3都是平面三角形的分子D.PCl3、NH3都是三角锥形的分子
(1)当原子成键时,原子中能量　　　　的价电子轨道发生混杂,混杂时保持轨道总数　　　　,得到与原轨道数目　　　　、方向　　　　的一组新的能量　　　　的杂化轨道。 (2)杂化轨道数不同,轨道间的　　　　不同,形成分子的空间结构也不同。 
2.常考的三种杂化轨道类型
3.杂化轨道数目的计算
杂化轨道总数=σ键数+孤电子对数=中心原子的价层电子对数。
(1)下列说法中正确的是　　　　　　。 ①原子形成分子时,通常存在激发、杂化和轨道重叠等过程。发生轨道杂化的原子一定是中心原子②原子轨道的杂化只有在形成分子的过程中才会发生,孤立的原子是不可能发生杂化的③只有能量相近的原子轨道才能杂化(如2s、2p)④杂化前后原子轨道数目不变(参加杂化的轨道数目等于形成的杂化轨道数目),且杂化轨道的能量相同⑤杂化后轨道的伸展方向、形状发生改变,但杂化轨道的形状完全相同
(2)根据价层电子对互斥模型和杂化轨道理论填写下表。
(1)依据杂化轨道总数判断
(2)依据中心原子成键形式判断①第ⅡA族Be形成2个共价键,采取sp杂化;第ⅢA族B、Al、Ga等形成3个共价键,采取sp2杂化;第Ⅳ族C、Si等形成4个共价键,则采取sp3杂化。②第ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA族元素,一般情况下,只形成单键时采取sp3杂化,形成1个双键时采取sp2杂化,形成1个三键则采取sp杂化。
(1)某有机化合物M的结构简式如图,其中1、2、3号原子的杂化方式分别为　　　　　　　　　　。 (2)判断下列物质中心原子的杂化方式。①PCl3分子中,P的杂化方式为　　　　。 ②HOCH2CN分子中碳原子的杂化轨道类型是　　　　。 ③丙烯腈分子(H2C==CH—C≡N)中碳原子杂化轨道类型为　　　　。 
sp3　sp3　sp2
1.(2024·长沙高三模拟)下表中各粒子对应的空间结构及解释均正确的是(　　)
2.我国医学典籍《本草衍义》中记载了有关砒霜(As2O3)的制备、性质和药用等。As2O3是两性氧化物,其二聚分子的结构如图所示,溶于盐酸生成AsCl3,AsCl3被LiAlH4还原生成AsH3。
(1)磷酸根离子的空间结构为　　　　　　,其中P的价层电子对数为　　　　,杂化轨道类型为　　　　。 (2)LiAlH4是有机合成中常用的还原剂,LiAlH4中的阴离子空间结构是　　　　　　　　,中心原子的杂化轨道类型为　　　　　　。LiAlH4中存在　　　　(填标号)。 A.离子键B.σ键C.π键D.氢键
体验真题 感悟高考
1.(2024·湖北卷)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错误。
2.(2024·河北卷)从微观视角探析物质结构及性质是学习化学的有效方法。下列实例与解释不符的是(　　)
解析　CO2、CH2O和CCl4中碳原子上的孤电子对数均为0,故不能用孤电子对与成键电子对的斥力大于成键电子对之间的斥力来解释三者键角依次减小,故B符合题意。
3.(1)(全国甲卷节选)SiCl4是生产高纯硅的前驱体,其中Si采取的杂化类型为　　　　。SiCl4可发生水解反应,机理如下: 
含s、p、d轨道的杂化类型有:①dsp2、②sp3d、③sp3d2,中间体SiCl4(H2O)中Si采取的杂化类型为　　　　(填标号)。 (2)(全国乙卷节选)PH3中P的杂化类型是　　　　。 
6.(山东卷)Xe是第五周期的稀有气体元素,与F形成的XeF2室温下易升华。XeF2中心原子的价层电子对数为　　　　　　,下列对XeF2中心原子杂化方式推断合理的是　　　　　　(填标号)。 
分层训练 提升等级
基础落实选择题只有1个选项符合题意1.(2024·北京三模)下列化学用语或图示表达正确的是(　　)
2.(2024·江西模拟预测)下列关于N、O、F及其相关微粒的说法错误的是(　　)
3.(2024·山东威海二模)关于二氟化合物CF2、SiF2和GeF2的结构和性质,下列说法错误的是( )
A.键角:CF2