第32講價(jià)層電子對互斥模型雜化軌道理論[復(fù)習(xí)目標(biāo)]1.了解分子結(jié)構(gòu)的測定方法。2.掌握價(jià)層電子對互斥模型和雜化軌道理論的內(nèi)容并能用其推測簡單分子或離子的空間結(jié)構(gòu)?？键c(diǎn)一價(jià)層電子對互斥模型1.分子結(jié)構(gòu)的測定測定分子結(jié)構(gòu)的儀器和方法：——分子中含有的化學(xué)鍵和官能團(tuán)；——相對分子質(zhì)量；X射線衍射實(shí)驗(yàn)——晶體結(jié)構(gòu)的測定。

2.價(jià)層電子對互斥模型(1)理論要點(diǎn)ABn型分子中中心原子A周圍的價(jià)層電子對的空間結(jié)構(gòu)，主要決定于中心原子的價(jià)電子層中各電子對間的相互排斥作用，價(jià)層電子對盡量遠(yuǎn)離，使它們之間斥力最小，能量最低，物質(zhì)最穩(wěn)定。(2)價(jià)層電子對數(shù)的計(jì)算價(jià)層電子對數(shù)=σ鍵電子對數(shù)+中心原子上的孤電子對數(shù)說明：σ鍵電子對數(shù)=中心原子結(jié)合的原子數(shù)；中心原子上的孤電子對數(shù)=12(axb)①a表示中心原子的。

對于主族元素：a=。

對于陽離子：a=。

對于陰離子：a=。

②x表示。

③b表示與中心原子結(jié)合的原子(氫為，其他原子=。如氧和氧族元素中的S、Se等均為2，鹵族元素均為1)。

3.價(jià)層電子對數(shù)與VSEPR模型之間的關(guān)系價(jià)層電子對數(shù)VSEPR模型VSEPR模型名稱2直線形3平面三角形4四面體形5三角雙錐形4.預(yù)測分子(或離子)空間結(jié)構(gòu)的思維路徑以預(yù)測SOCl2的空間結(jié)構(gòu)為例第一步，確定σ鍵電子對數(shù)中心原子為S，有三個(gè)成鍵原子，則σ鍵電子對數(shù)為3。第二步，計(jì)算孤電子對數(shù)中心原子孤電子對數(shù)=12(axb)=12×(61×22×1)第三步，確定VSEPR模型價(jià)層電子對數(shù)=σ鍵電子對數(shù)+孤電子對數(shù)=3+1=4，則VSEPR模型為四面體形。第四步，確定空間結(jié)構(gòu)略去VSEPR模型中孤電子對，得到SOCl2分子的空間結(jié)構(gòu)為三角錐形。1.完成下列表格：分子或離子σ鍵電子對數(shù)孤電子對數(shù)價(jià)層電子對數(shù)VSEPR模型名稱空間結(jié)構(gòu)H2SeBCl3PCl3SO2SO2.下列說法正確的是()A.為四角錐結(jié)構(gòu)，中心原子I沒有孤電子對B.六氟化硫分子空間結(jié)構(gòu)呈正八面體形，其中心原子的價(jià)層電子對數(shù)為4C.PhB(OH)2和中B原子的價(jià)層電子對數(shù)相等(—Ph代表苯基，i?Pr—代表異丙基，—Bu代表丁基)D.價(jià)層電子對互斥模型中，π鍵電子對數(shù)不計(jì)入中心原子的價(jià)層電子對數(shù)3.(2024·濰坊高三模擬)下列分子的空間結(jié)構(gòu)相同的是()A.XeO3和NH3B.COClB.COCl2和SOCl2C.ClF3和BF3 D.CO2和SCl2考點(diǎn)二雜化軌道理論1.雜化軌道理論概述中心原子上若干不同類型(主要是s、p軌道)、能量相近的原子軌道混合起來，重新組合成同等數(shù)目、能量完全相同的新軌道。雜化軌道數(shù)不同，軌道間的夾角就不同，形成分子的空間結(jié)構(gòu)就不同。2.?？嫉娜N雜化軌道類型3.雜化軌道數(shù)目的計(jì)算雜化軌道總數(shù)=σ鍵數(shù)+孤電子對數(shù)=中心原子的價(jià)層電子對數(shù)。4.雜化類型的判斷(1)依據(jù)雜化軌道總數(shù)判斷雜化軌道總數(shù)234…雜化類型spsp2sp3…(2)依據(jù)中心原子成鍵形式判斷①第ⅡA族Be形成2個(gè)共價(jià)鍵，采取sp雜化；第ⅢA族B、Al、Ga等形成3個(gè)共價(jià)鍵，采取sp2雜化，形成4個(gè)共價(jià)鍵，則采取sp3雜化。②第ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA族元素，一般情況下，只形成單鍵時(shí)采取sp3雜化，形成1個(gè)雙鍵時(shí)采取sp2雜化，形成1個(gè)三鍵時(shí)采取sp雜化。一、雜化方式的判斷1.判斷下列物質(zhì)中心原子的雜化方式。(1)PCl3分子中，P的雜化方式為。

(2)[2019·全國卷Ⅰ，35(2)節(jié)選]乙二胺(H2NCH2CH2NH2)是一種有機(jī)化合物，分子中氮、碳的雜化類型分別是、。

(3)HOCH2CN分子中碳原子的雜化軌道類型是。

(4)丙烯腈分子(H2CCH—C≡N)中碳原子雜化軌道類型為。

(5)[2020·全國卷Ⅲ，35(2)節(jié)選]氨硼烷在催化劑作用下水解釋放氫氣：3NH3BH3+6H2O3NH4++B3O6B3O63-的結(jié)構(gòu)為。在該反應(yīng)中，B原子的雜化軌道類型由變?yōu)椤?.(2024·聊城模擬)PCl5分子結(jié)構(gòu)如圖所示，中心P原子的軌道雜化類型為(填字母)。

A.sp3 B.sp3dC.d2sp3 D.dsp2二、VSEPR模型與雜化軌道類型的關(guān)系3.根據(jù)價(jià)層電子對互斥模型和雜化軌道理論，完成下列表格。實(shí)例價(jià)層電子對數(shù)σ鍵電子對數(shù)孤電子對數(shù)中心原子雜化軌道類型VSEPR模型名稱分子(或離子)空間結(jié)構(gòu)BeCl2、CS2BF3、SO3、COO3、SO2SnCl4、PO43-、PH3、SOH2S、I4.(1)指出下列粒子的空間結(jié)構(gòu)。H2S；BeF2；

PF3；SO3。

(2)在BF3分子中，F(xiàn)—B—F的鍵角是，硼原子的雜化軌道類型為，BF3和過量NaF作用可生成NaBF4，BF4-的空間結(jié)構(gòu)為(3)肼(N2H4)分子可視為NH3分子中的一個(gè)氫原子被—NH2(氨基)取代形成的另一種氮的氫化物。NH3分子的空間結(jié)構(gòu)是；N2H4分子中氮原子軌道的雜化類型是。

5.我國醫(yī)學(xué)典籍《本草衍義》中記載了有關(guān)砒霜(As2O3)的制備、性質(zhì)和藥用等。As2O3是兩性氧化物，其二聚分子的結(jié)構(gòu)如圖所示，溶于鹽酸生成AsCl3，AsCl3被LiAlH4還原生成AsH3。(1)As2O3二聚體中，As原子采取雜化，O原子采取雜化。

(2)AsCl3中心As原子采取雜化，其分子的空間結(jié)構(gòu)為。

(3)LiAlH4中陰離子為AlH4-，中心Al原子采取雜化，其離子的空間結(jié)構(gòu)為1.(2024·湖北，5)基本概念和理論是化學(xué)思維的基石。下列敘述錯(cuò)誤的是()A.VSEPR理論認(rèn)為VSEPR模型與分子的空間結(jié)構(gòu)相同B.元素性質(zhì)隨著原子序數(shù)遞增而呈周期性變化的規(guī)律稱為元素周期律C.泡利原理認(rèn)為一個(gè)原子軌道內(nèi)最多只能容納兩個(gè)自旋相反的電子D.sp3雜化軌道由1個(gè)s軌道和3個(gè)p軌道混雜而成2.(2024·河北，9)NH4ClO4是火箭固體燃料重要的氧載體，與某些易燃物作用可全部生成氣態(tài)產(chǎn)物，如：NH4ClO4+2CNH3↑+2CO2↑+HCl↑。下列有關(guān)化學(xué)用語或表述正確的是()A.HCl的形成過程可表示為H·+·Cl······HB.NH4ClO4中的陰、陽離子有相同的VSEPR模型和空間結(jié)構(gòu)C.在C60、石墨、金剛石中，碳原子有sp、sp2和sp3三種雜化方式D.NH3和CO2都能作制冷劑是因?yàn)樗鼈冇邢嗤愋偷姆肿娱g作用力3.(2024·山東，9)由O、F、I組成化學(xué)式為IO2F的化合物，能體現(xiàn)其成鍵結(jié)構(gòu)的片段如圖所示。下列說法正確的是A.圖中代表F原子B.該化合物中存在過氧鍵C.該化合物中I原子存在孤對電子D.該化合物中所有碘氧鍵鍵長相等4.(2024·湖南，9)通過理論計(jì)算方法優(yōu)化了P和Q的分子結(jié)構(gòu)，P和Q呈平面六元并環(huán)結(jié)構(gòu)，原子的連接方式如圖所示，下列說法錯(cuò)誤的是()A.P為非極性分子，Q為極性分子B.第一電離能：B<C<NC.1molP和1molQ所含電子數(shù)目相等D.P和Q分子中C、B和N均為sp2雜化5.[2021·全國甲卷，35(1)節(jié)選]SiCl4是生產(chǎn)高純硅的前驅(qū)體，其中Si采取的雜化類型為。SiCl4可發(fā)生水解反應(yīng)，機(jī)理如下：

含s、p、d軌道的雜化類型有：①dsp2、②sp3d、③sp3d2，中間體SiCl4(H2O)中Si采取的雜化類型為(填標(biāo)號)。答案精析考點(diǎn)一整合必備知識1.紅外光譜質(zhì)譜2.(2)①價(jià)電子數(shù)原子的最外層電子數(shù)中心原子的價(jià)電子數(shù)離子的電荷數(shù)中心原子的價(jià)電子數(shù)+離子的電荷數(shù)(絕對值)②與中心原子結(jié)合的原子數(shù)③最多能接受的電子數(shù)18該原子的價(jià)電子數(shù)提升關(guān)鍵能力1.212×(62×1)=24四面體形V312×(33×1)=03312×(53×1)=14212×(62×2)=13平面三角形V412×(6+24×2)=042.D3.A考點(diǎn)二整合必備知識2.1個(gè)s軌道1個(gè)p軌道180°直線1個(gè)s軌道2個(gè)p軌道120°平面三角1個(gè)s軌道3個(gè)p軌道109°28'四面體提升關(guān)鍵能力1.(1)sp3(2)sp3sp3(3)sp3和sp(4)sp2、sp(5)sp3sp22.B[PCl5的價(jià)層電子對數(shù)為5+5-1×52=5，選3.220sp直線形直線形330sp221sp2平面三角形平面三角形V形440sp331sp322sp3四面體形正四面體形三角錐形V形4.(1)V形直線形三角錐形平面三角形(2)120°sp2正四面體形(3)三角錐形sp3解析(3)NH3分子中σ鍵數(shù)為3，孤電子對數(shù)為1，價(jià)層電子對數(shù)為4，N原子采用sp3雜化，分子空間結(jié)構(gòu)為三角錐形，N2H4中氮原子與NH3中氮原子雜化類型相同，均為sp3雜化。5.(1)sp3sp3(2)sp3三角錐形(3)sp3正四面體形練真題明考向1.A2.B[HCl是共價(jià)化合物，其電子式為H··Cl······，HCl的形成過程可表示為H·+·Cl······H··Cl······，A錯(cuò)誤；N