第一課時(shí) 分子結(jié)構(gòu)的測定、多樣的分子空間結(jié)構(gòu)、價(jià)層電子對(duì)互斥模型
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1. 結(jié)合實(shí)例了解共價(jià)分子具有特定的空間結(jié)構(gòu)，并可運(yùn)用相關(guān)理論和模型進(jìn)行解釋和預(yù)測。
2. 知道分子的結(jié)構(gòu)可以通過波譜、晶體X射線衍射等技術(shù)進(jìn)行測定。
【學(xué)習(xí)重點(diǎn)】應(yīng)用價(jià)層電子對(duì)互斥模型預(yù)測簡單分子或離子的空間結(jié)構(gòu)。
【學(xué)習(xí)難點(diǎn)】中心原子上的孤電子對(duì)數(shù)的計(jì)算。
【課前預(yù)習(xí)】
舊知回顧：
1、H2、HCl、CH4、H2O、CO2的分子結(jié)構(gòu)：
H2：直線形 HCl：直線形 CH4：正四面體形 H2O：V形 CO2：直線形
2、常見物質(zhì)電子式的書寫：H2、Cl2、N2、HCl、CH4、NH3、H2O、CO2、H2O2、HClO、HCHO


新知預(yù)習(xí)：
1、紅外光譜的測定原理？
分子中的原子不是固定不動(dòng)的，而是不斷地振動(dòng)著的。當(dāng)一束紅外線透過分子時(shí)，分子會(huì)吸收跟它的某些化學(xué)鍵的振動(dòng)頻率相同的紅外線，再記錄到圖譜上呈現(xiàn)吸收峰。通過和已有譜圖庫比對(duì)，或通過量子化學(xué)計(jì)算，可以得知各吸收峰是由哪種化學(xué)鍵、哪種振動(dòng)方式引起的。
2、紅外光譜的應(yīng)用？
分析出分子中含有何種化學(xué)鍵或官能團(tuán)的信息
3、價(jià)層電子對(duì)互斥模型的應(yīng)用？
預(yù)測分子的空間結(jié)構(gòu)
4、價(jià)層電子對(duì)互斥模型的內(nèi)容？
價(jià)層電子對(duì)互斥模型認(rèn)為，分子的空間結(jié)構(gòu)是中心原子周圍的“價(jià)層電子對(duì)”相互排斥的結(jié)果。 VSEPR的“價(jià)層電子對(duì)”是指分子中的中心原子與結(jié)合原子間的σ鍵電子對(duì)和中心原子上的孤電子對(duì)。多重鍵只計(jì)其中的σ鍵電子對(duì)，不計(jì)π鍵電子對(duì)。
5、中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)如何確定？
σ鍵電子對(duì)數(shù)+孤電子對(duì)數(shù)=價(jià)層電子對(duì)數(shù)
【課中探究】
情景導(dǎo)入：播放多樣的分子結(jié)構(gòu)視頻，導(dǎo)入新課。
一、分子結(jié)構(gòu)的測定
任務(wù)一、探究分子結(jié)構(gòu)測定的方法
【學(xué)生活動(dòng)】閱讀教材P41第1、2、3自然段和P42圖2-6，回答下列問題：
1、常見的測定分子結(jié)構(gòu)的方法？
紅外光譜、晶體X射線衍射
2、紅外光譜的測定原理？
分子中的原子不是固定不動(dòng)的，而是不斷地振動(dòng)著的。當(dāng)一束紅外線透過分子時(shí)，分子會(huì)吸收跟它的某些化學(xué)鍵的振動(dòng)頻率相同的紅外線，再記錄到圖譜上呈現(xiàn)吸收峰。通過和已有譜圖庫比對(duì)，或通過量子化學(xué)計(jì)算，可以得知各吸收峰是由哪種化學(xué)鍵、哪種振動(dòng)方式引起的。
3、紅外光譜的應(yīng)用？
分析出分子中含有何種化學(xué)鍵或官能團(tuán)的信息
任務(wù)二、探究質(zhì)譜法測定分子的相對(duì)分子質(zhì)量
【學(xué)生活動(dòng)】閱讀教材P42科學(xué)技術(shù)社會(huì)，回答下列問題：
1、質(zhì)譜法的測定內(nèi)容？
利用質(zhì)譜儀測定分子的相對(duì)分子質(zhì)量
2、質(zhì)譜法的測定原理？
在質(zhì)譜儀中使分子失去電子變成帶正電荷的分子離子和碎片離子等粒子。由于生成的離子具有不同的相對(duì)質(zhì)量，它們?cè)诟邏弘妶黾铀俸?，通過狹縫進(jìn)入磁場得以分離，在記錄儀上呈現(xiàn)一系列峰，化學(xué)家對(duì)這些峰進(jìn)行系統(tǒng)分析，便可得知樣品分子的相對(duì)分子質(zhì)量。
3、質(zhì)譜圖中橫縱坐標(biāo)的含義？
縱坐標(biāo)是相對(duì)豐度（與粒子的濃度成正比）
橫坐標(biāo)是粒子的相對(duì)質(zhì)量與其電荷數(shù)之比，簡稱質(zhì)荷比
4、質(zhì)譜圖的使用方法？
質(zhì)譜圖中，橫坐標(biāo)最右側(cè)，數(shù)值最大的質(zhì)荷比，就是該分子的相對(duì)分子質(zhì)量
【對(duì)應(yīng)訓(xùn)練1】在研究有機(jī)物的組成和結(jié)構(gòu)時(shí)，可用于確定化學(xué)鍵和官能團(tuán)信息的方法是（ ）
A.質(zhì)譜法 B.紅外光譜法 C.核磁共振氫譜法 D.燃燒法
【答案】B
【解析】A.質(zhì)譜法用于測定有機(jī)物的相對(duì)分子質(zhì)量，不能測定出有機(jī)物的化學(xué)鍵和官能團(tuán)，A錯(cuò)誤；B.紅外光譜法能測定出有機(jī)物的官能團(tuán)和化學(xué)鍵，B正確；C.核磁共振氫譜法用于測定有機(jī)物分子中氫原子的種類和數(shù)目，不能測定出有機(jī)物的化學(xué)鍵和官能團(tuán)，C錯(cuò)誤；D.燃燒法用于元素的定性分析和定量測定，不能確定化學(xué)鍵和官能團(tuán)信息，D錯(cuò)誤。
【對(duì)應(yīng)訓(xùn)練2】能夠快速、微量、精確測定有機(jī)物相對(duì)分子質(zhì)量的物理方法是 （ ）
A.紅外光譜法 B.質(zhì)譜法 C.核磁共振氫譜法 D.色譜法
【答案】B
【解析】紅外光譜法主要用于鑒定官能團(tuán)；質(zhì)譜法其實(shí)是把有機(jī)物打成很多帶正電荷的粒子，在記錄儀上會(huì)有很多不同的峰出現(xiàn)，從而推測出該有機(jī)物的相對(duì)分子質(zhì)量，所以能夠快速、微量、精確測定有機(jī)物相對(duì)分子質(zhì)量的物理方法是質(zhì)譜法；核磁共振氫譜法用于判斷等效氫種類；色譜法是分離混合物的一種方法。綜上所述，B項(xiàng)符合題意。
【對(duì)應(yīng)訓(xùn)練3】質(zhì)譜法能夠?qū)τ袡C(jī)分子結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，其方法是讓極少量的(10-9g)化合物通過質(zhì)譜儀的離子化室，樣品分子大量離子化，少量分子碎裂成更小的離子，然后測定其質(zhì)荷比。其有機(jī)物樣品的質(zhì)荷比如圖所示(假設(shè)離子均帶一個(gè)單位正電荷，信號(hào)強(qiáng)度與該離子的多少有關(guān)),該有機(jī)物可能是（ ）
A.甲醇(CH3OH) B.甲烷 C.丙烷 D.乙烯
【答案】B
【解析】從題圖看出質(zhì)荷比的最大值是16,所以該物質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量是16,所以可能是甲烷。
二、多樣的分子空間結(jié)構(gòu)
任務(wù)三、探究多樣的分子空間結(jié)構(gòu)
【學(xué)生活動(dòng)】閱讀教材P43第1，2，3自然段和P44資料卡片，回答下列問題：
1、三原子分子的空間結(jié)構(gòu)——直線形和V形（又稱角形）
2、大多數(shù)四原子分子常見的空間結(jié)構(gòu)——平面三角形和三角錐形
3、五原子分子常見的空間結(jié)構(gòu)——四面體形
4、C2H6的椅式和船式的穩(wěn)定性強(qiáng)弱？
C2H6的椅式比船式穩(wěn)定
【對(duì)應(yīng)訓(xùn)練1】下列分子的空間結(jié)構(gòu)模型正確的是 （ ）
A.CO2的空間結(jié)構(gòu)模型
B.H2O的空間結(jié)構(gòu)模型
C.NH3的空間結(jié)構(gòu)模型
D.CH4的空間結(jié)構(gòu)模型
【答案】D
【解析】CO2的空間結(jié)構(gòu)模型為直線形，A項(xiàng)錯(cuò)誤；H2O的空間結(jié)構(gòu)模型為V形，B項(xiàng)錯(cuò)誤；NH3的空間結(jié)構(gòu)模型為三角錐形，C項(xiàng)錯(cuò)誤；CH4的空間結(jié)構(gòu)模型為正四面體形，D項(xiàng)正確。
【對(duì)應(yīng)訓(xùn)練2】下列分子的空間結(jié)構(gòu)與分子中共價(jià)鍵鍵角對(duì)應(yīng)正確的是 （ ）
A.V形：105°
B.平面正三角形：120°
C.三角錐形：109°28′
D.正四面體形：109°28′
【答案】B
【解析】A.二氧化硫分子為V形，鍵角不是105°,故A錯(cuò)誤；C.氨氣分子為三角錐形，鍵角為107°,故C錯(cuò)誤；D.白磷分子為正四面體形，鍵角為60°,故D錯(cuò)誤。
【對(duì)應(yīng)訓(xùn)練3】下列物質(zhì)分子的空間結(jié)構(gòu)與CH4相同的是（ ）
A. H2O B. P4 C. NH3 D. CO2
【答案】B
【解析】CH4是正四面體形結(jié)構(gòu)，H2O是V形結(jié)構(gòu)，NH3是三角錐形結(jié)構(gòu)，P4是正四面體形結(jié)構(gòu)，CO2是直線形結(jié)構(gòu)。
三、價(jià)層電子對(duì)互斥模型
任務(wù)四、探究價(jià)層電子對(duì)互斥模型的相關(guān)內(nèi)容
【學(xué)生活動(dòng)】閱讀教材P44和P45及表格2-3，小組合作，回答下列問題：
1、價(jià)層電子對(duì)互斥模型的應(yīng)用？
預(yù)測分子的空間結(jié)構(gòu)
2、價(jià)層電子對(duì)互斥模型的內(nèi)容？
價(jià)層電子對(duì)互斥模型認(rèn)為，分子的空間結(jié)構(gòu)是中心原子周圍的“價(jià)層電子對(duì)”相互排斥的結(jié)果。
VSEPR的“價(jià)層電子對(duì)”是指分子中的中心原子與結(jié)合原子間的σ鍵電子對(duì)和中心原子上的孤電子
對(duì)。多重鍵只計(jì)其中的σ鍵電子對(duì)，不計(jì)π鍵電子對(duì)。
3、σ鍵電子對(duì)數(shù)如何確定？
由化學(xué)式確定
4、中心原子上的孤電子對(duì)數(shù)如何確定，公式中各個(gè)字母代表的涵義？
中心原子上的孤電子對(duì)數(shù)=
公式中各字母的含義：
【思考與討論】
(1)以S和P為例，說明如何根據(jù)主族元素在周期表中的位置確定它的價(jià)電子數(shù)。
依據(jù)元素周期表可判斷主族元素的族序數(shù)等于最外層電子數(shù)，也等于價(jià)電子數(shù)。S和P都分別處于第三周期第VIA族和第VA族，因此S和P的價(jià)電子數(shù)分別為6和5。
(2)以N和C1為例，說明如何根據(jù)主族元素在周期表中的位置確定它最多能接受的電子數(shù)。
首先依據(jù)N和Cl在元素周期表中的位置，判斷其價(jià)電子數(shù)分別為5和7，它們最多能接受的電子數(shù)為“8減去原子的價(jià)電子數(shù)”，因此N和Cl最多能接受的電子數(shù)分別為3和1。
【對(duì)應(yīng)訓(xùn)練1】下列分子或離子中含有孤電子對(duì)的是（ ）
A.H2O B. CH4 C. SiH4 D.NH4+
【答案】A
【解析】H2O有2對(duì)孤電子對(duì)，其余均無孤電子對(duì)。
【對(duì)應(yīng)訓(xùn)練2】SO32—的中心原子孤電子對(duì)計(jì)算公式為1/2(a-xb)中，下列對(duì)應(yīng)的數(shù)值正確的是（ ）
A.a=8 x=3 b=2 B.a=6 x=3 b=2
C.a=4 x=2 b=3 D.a=6 x=2 b=3
【答案】A
【解析】SO32—的中心原子孤電子對(duì)計(jì)算公式1/2(a-xb)中，a指中心原子價(jià)電子個(gè)數(shù)，x指配原子個(gè)數(shù)，b指配原子形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)需要的電子個(gè)數(shù)，因此a=6+2=8,x=3,b=2。
【對(duì)應(yīng)訓(xùn)練3】下列有關(guān)價(jià)層電子對(duì)互斥模型的描述正確的是（ ）
A.價(jià)層電子對(duì)就是σ鍵電子對(duì) B.孤電子對(duì)數(shù)由分子式來確定
C.分子的空間結(jié)構(gòu)是價(jià)層電子對(duì)互斥的結(jié)果 D.孤電子對(duì)數(shù)等于π鍵數(shù)
【答案】C
【解析】價(jià)層電子對(duì)數(shù)是σ鍵電子對(duì)數(shù)與孤電子對(duì)數(shù)之和，孤電子對(duì)數(shù)是指沒有成鍵的價(jià)電子對(duì)數(shù)，其與中心原子價(jià)層電子總數(shù)、與中心原子結(jié)合的原子最多能接受的電子數(shù)及與中心原子結(jié)合的原子數(shù)有關(guān)，A、B、D項(xiàng)錯(cuò)誤。
任務(wù)五、探究用價(jià)層電子對(duì)互斥模型判斷分子的空間結(jié)構(gòu)
【學(xué)生活動(dòng)】閱讀教材P46第一自然段和P47 第一自然段及表2-4，回答下列問題：
1、中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)如何確定？
σ鍵電子對(duì)數(shù)+孤電子對(duì)數(shù)=價(jià)層電子對(duì)數(shù)
2、VSEPR模型與分子的空間構(gòu)型有什么關(guān)系？
略去VSEPR模型中的中心原子上的孤電子對(duì)，便可得到分子的空間結(jié)構(gòu)
3、價(jià)層電子對(duì)互斥模型不能用于預(yù)測什么樣的分子？
價(jià)層電子對(duì)互斥模型對(duì)分子空間結(jié)構(gòu)的預(yù)測少有失誤，但它不能用于預(yù)測以過渡金屬為中心原子的分子
【思考與討論】確定BF3、NH4+和SO32-的VSEPR模型和它們的空間結(jié)構(gòu)，并與同學(xué)討論
BF3的σ鍵電子對(duì)數(shù)為3，中心原子B的孤電子對(duì)數(shù)為0，所以BF3的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3。BF3的VSEPR模型為平面三角形，BF3的空間結(jié)構(gòu)為平面三角形。
NH4+的σ鍵電子對(duì)數(shù)為4，中心原子N的孤電子對(duì)數(shù)為0,所以NH4+的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4。NH4+的VSEPR模型為正四面體形，NH4+的空間結(jié)構(gòu)為正四面體形。
SO32-的σ鍵電子對(duì)數(shù)為3，中心原子S的孤電子對(duì)數(shù)為1，所以SO32-的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4。SO32-的VSEPR模型為四面體形，SO32-的空間結(jié)構(gòu)為三角錐形。
【對(duì)應(yīng)訓(xùn)練1】用價(jià)層電子對(duì)互斥模型預(yù)測H2S和COCl2的空間結(jié)構(gòu)，兩個(gè)結(jié)論都正確的是（ ）
A.直線形；三角錐形 B.V形；三角錐形
C.直線形；平面三角形 D.V形；平面三角形
【答案】D
【解析】H2S中的中心原子S上的孤電子對(duì)數(shù)是1/2×(6-1×2)=2,則說明H2S中的中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4,因此空間結(jié)構(gòu)是V形；而COCl2中的中心原子C上的孤電子對(duì)數(shù)是1/2×(4-2×1-1×2)=0,因此COCl2中的中心原子的價(jià)電子對(duì)數(shù)是3,是平面三角形結(jié)構(gòu)。
【對(duì)應(yīng)訓(xùn)練2】下列分子的空間結(jié)構(gòu)為正四面體形的是（ ）
①P4 ②NH3 ③CCl4 ④CH4 ⑤H2S ⑥CO2
A.①③④⑤ B.①③④⑤⑥ C.①③④ D.④⑤
【答案】C
【解析】P4白磷的結(jié)構(gòu)，正四面體形；氨氣三角錐形，四氯化碳和甲烷是正四面體形，硫化氫是V形，二氧化碳是直線形。
【對(duì)應(yīng)訓(xùn)練3】用 VSEPR模型預(yù)測下列分子或離子的空間結(jié)構(gòu)，其中不正確的是（ ）
A. NH4+為正四面體形 B.CS2為直線形
C.HCN為V形 D.PCl3為三角錐形
【答案】C
【解析】NH4+、CS2、HCN中心原子上的價(jià)電子都用于形成共價(jià)鍵，沒有孤電子對(duì)，所以其空間結(jié)構(gòu)分別為正四面體形、直線形、直線形；PCl3中心P原子上有一對(duì)孤電子對(duì)，未用于形成共價(jià)鍵，其空間結(jié)構(gòu)為三角錐形。
【課后鞏固】1.（易）下列離子的VSEPR模型與離子的空間結(jié)構(gòu)一致的是（ ）
A.SO32- B.ClO4- C.NO2- D.ClO3-
【答案】B
【解析】SO32-中S原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3+1/2(6+2-3×2)=4,含有1對(duì)孤電子對(duì)，VSEPR模型是四面體形，SO32-的空間結(jié)構(gòu)是三角錐形，A錯(cuò)誤：ClO4-中Cl原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4+1/2（7+1-4×2)=4,不含孤電子對(duì)，VSEPR模型和ClO4-的空間結(jié)構(gòu)都是四面體形，B正確；NO2-中N原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)為2+1/2(5+1-2×2)=3, 含有1對(duì)孤電子對(duì)，VSEPR模型是平面三角形，NO2-的空間結(jié)構(gòu)是V形，C錯(cuò)誤；ClO3-中Cl原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3+1/2（7+1-3×2)=4,有1對(duì)孤電子對(duì)， VSEPR模型是四面體形，而ClO3-的空間結(jié)構(gòu)是三角錐形，D錯(cuò)誤。
2.（易）下列粒子的VSEPR模型為四面體且其空間結(jié)構(gòu)為V形的是（ ）
A .SO2 B.NF3 C.H3O+ D.OF2
【答案】D
【解折】SO2中S原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為2+1/2 (6-2×2)=3,含有1對(duì)孤電子對(duì)，VSEPR模型是平面三角形，SO2的空間結(jié)構(gòu)是V形，A錯(cuò)誤：NF3中N原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3+1/2 (5-3×1)=4,含有1對(duì)孤電子對(duì)，VSEPR模型是四面體形，NF3的空間結(jié)構(gòu)是三角錐形，B錯(cuò)誤；H3O+中O原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3+1/2 (6-1-3×1)=4，含有1對(duì)孤電子對(duì)，VSEPR模型是四面體形，H3O+的空間結(jié)構(gòu)是三角錐形，C錯(cuò)誤；OF2中O原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為2+1/2 (6-2×1)=4,含有2對(duì)孤電子對(duì)，VSEPR模型是四面體形，OF2的空間結(jié)構(gòu)是V形， D正確。
3.（易）下列各組粒子的空間結(jié)構(gòu)相同的是（ ）
①NH3和H2O；②NH4+和H3O+；③NH3和H3O+；④O3和SO2；⑤CO2和BeCl2
A.全部 B.①②③⑤ C.③④⑤ D.②⑤
【答案】C
【解析】NH3和H2O的VSEPR模型都是四面體形，前者空間結(jié)構(gòu)是三角錐形，后者是V形，①錯(cuò)誤；NH4+和H3O+的VSEPR模型都是四面體形，前者空間結(jié)構(gòu)是正四面體形，后者是三角錐形，②錯(cuò)誤；NH3和H3O+的VSEPR模型都是四面體形，空間結(jié)構(gòu)都是三角錐形， ③正確；O3和SO2的VSEPR模型都是平面三角形，二者空間結(jié)構(gòu)都是V形，④正確；CO2和BeCl2的VSEPR模型、分子的空間結(jié)構(gòu)都是直線形，⑤正確。
4.（中）下列說法中不正確的是（ ）
A.測定分子結(jié)構(gòu)的現(xiàn)代儀器和方法有紅外光譜、晶體X射線衍射等
B.紅外光譜屬于原子光譜中的吸收光譜
C.紅外光譜可測定分子中含有化學(xué)鍵或官能團(tuán)的信息
D.當(dāng)紅外光束透過分子時(shí)，分子會(huì)吸收與它的某些化學(xué)鍵的振動(dòng)頻率相同的紅外線
【答案】B
【解析】原子光譜是原子中的電子在不同能級(jí)軌道上躍遷時(shí)吸收或釋放能量所得到的光譜，紅外光譜不是原子光譜，屬于分子光譜。
5.（易）下列說法中不正確的是（ ）
A.早年科學(xué)家主要靠對(duì)物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行系統(tǒng)總結(jié)得出規(guī)律后推測分子的結(jié)構(gòu)
B.CH3CH2OH的紅外光譜圖中顯示含有C-H、C-O、O-H等鍵
C.質(zhì)譜儀的基本原理是在質(zhì)譜儀中使分子得到電子變成分子離子和碎片離子等粒子
D.化學(xué)家根據(jù)質(zhì)譜圖中最大質(zhì)荷比推測被測物的相對(duì)分子質(zhì)量
【答案】C
【解析】質(zhì)譜儀的基本原理是在質(zhì)譜儀中使分子失去電子變成帶正電荷的分子離子和碎片離子等粒子，C錯(cuò)誤。
6.(多選)（中）下列有關(guān)鍵角與分子空間結(jié)構(gòu)的說法不正確的是（ ）
A.鍵角為180°的分子，空間結(jié)構(gòu)是直線形
B.鍵角為120°的分子，空間結(jié)構(gòu)是平面三角形
C.空間結(jié)構(gòu)是正四面體形，鍵角一定是109°28′
D.鍵角在90°~109°28′之間的分子，空間結(jié)構(gòu)可能是V形
【答案】BC
【解析】A.鍵角為180°的分子，空間結(jié)構(gòu)是直線形，例如二氧化碳等，A正確；B.乙烯分子的鍵角為120°,但它的空間結(jié)構(gòu)并不是平面三角形，B錯(cuò)誤；C.正四面體形分子鍵角可能為109°28′,如甲烷，也可能為60°,如白磷，C錯(cuò)誤；D.鍵角在90°~109°28′之間的分子，空間結(jié)構(gòu)可能是V形，例如水等，D正確。
7.（易）下列分子或離子中，空間結(jié)構(gòu)是平面三角形的是（ ）
A. CH4 B. NH4+ C. NO3— D. CO2
【答案】C
【解析】CH4中C原子孤電子對(duì)數(shù)為1/2×(4-4×1)=0,價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4,分子為正四面體結(jié)構(gòu)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；NH4+中N原子孤電子對(duì)數(shù)為1/2×(5-1-4×1)=0,價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4,離子為正四面體結(jié)構(gòu)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；NO3—中N原子孤電子對(duì)數(shù)為1/2×(5+1-2×3)=0,價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3,離子為平面三角形，C項(xiàng)正確；CO2中C原子孤電子對(duì)數(shù)為1/2×(4-2×2)=0,價(jià)層電子對(duì)數(shù)為2,分子呈直線形，D項(xiàng)錯(cuò)誤。
8.（易）下列分子或離子的中心原子，帶有一對(duì)孤電子對(duì)的是（ ）
A.H2O B. BeCl2 C. CH4. D. PCl3
【答案】D
【解析】H2O有2對(duì)孤電子對(duì)，BeCl2和CH4沒有孤電子對(duì)。
9.（中）下列有關(guān)分子空間結(jié)構(gòu)說法中正確的是（ ）
A.HClO、BF3、NCl3分子中所有原子的最外層電子都滿足了8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)
B.SO3與CO32—的空間結(jié)構(gòu)均為平面三角形
C.分子中鍵角的大?。築eCl2>SnCl2>SO3>NH3>CCl4
D.BF3鍵角大于120°
【答案】B
【解析】A.HClO分子中的H原子和BF3分子中的B原子的最外層都未達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，A項(xiàng)錯(cuò)誤。B.SO3與CO32—中心原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)均為3,無孤電子對(duì)，都是平面三角形的分子，B項(xiàng)正確。C.BeCl2的空間結(jié)構(gòu)為直線形，鍵角為180°;SnCl2呈V形，分子中含有1對(duì)孤電子對(duì)，由于該孤電子對(duì)的存在，使鍵角小于120°;SO3的空間結(jié)構(gòu)為平面正三角形，鍵角為120°;NH3的空間結(jié)構(gòu)為三角錐形，鍵角為107°;CCl4的空間結(jié)構(gòu)為正四面體形，鍵角為109°28′;故分子中鍵角的大小為：BeCl2>SO3>SnCl2>CCl4>NH3,C項(xiàng)錯(cuò)誤。D.BF3分子中的中心原子B價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3+1/2×(3-3×1)=3,無孤電子對(duì)，是平面三角形分子，鍵角為120°,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
10.（中）(1)用 VSEPR模型推測下列分子或離子的空間結(jié)構(gòu)。
①HCN(H-C≡N) ； ②AlBr3(共價(jià)分子) ；
③CO32— ； ④SO42—
(2)有兩種活性反應(yīng)中間體微粒，它們的微粒中均含有1個(gè)碳原子和3個(gè)氫原子。請(qǐng)依據(jù)下面給出的這兩種微粒的球棍模型，寫出相應(yīng)的化學(xué)式。
；
(3)按要求寫出第二周期非金屬元素構(gòu)成的中性分子的化學(xué)式。
平面三角形分子 ;三角錐形分子 ;四面體形分子 。
【答案】
（1）直線形 平面三角形 平面三角形 正四面體形（2）CH3+ CH3—（3）BF3 NF3 CF4
【解析】利用價(jià)層電子對(duì)互斥模型理論進(jìn)行求解，并結(jié)合圖像分析求解?；瘜W(xué)式
電子式
結(jié)構(gòu)式
鍵角
空間結(jié)構(gòu)名稱
CO2
O=C=O
180o
直線形
H2O
105o
V形
化學(xué)式
電子式
結(jié)構(gòu)式
鍵角
空間結(jié)構(gòu)名稱
CH2O
約120o
平面三角形
NH3
107o
三角錐形
化學(xué)式
電子式
結(jié)構(gòu)式
鍵角
空間結(jié)構(gòu)名稱
CH4
109o28′
正四面體形
a
中心原子的價(jià)層電子數(shù)
主族元素
=最外層電子數(shù)
陽離子
=中心原子的價(jià)電子數(shù)-離子的電荷數(shù)
陰離子
=中心原子的價(jià)電子數(shù)+︱離子的電荷數(shù)︱
x
與中心原子結(jié)合的原子數(shù)
b
與中心原子結(jié)合的原子最多能接受的電子數(shù)
H
=1
其他原子
=8-該原子的價(jià)層電子數(shù)

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第二節(jié) 分子的空間結(jié)構(gòu)

版本： 人教版 (2019)

年級(jí)： 選擇性必修2

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