第2-2-1講-分子結(jié)構(gòu)的測定和多樣性-價(jià)層電子對(duì)互斥模型-(原卷版)

鏈接教材精準(zhǔn)變式練第二章分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第二節(jié)分子的空間結(jié)構(gòu)第1課時(shí)分子結(jié)構(gòu)的測定和多樣性價(jià)層電子對(duì)互斥模型【典例1】（2022·四川資陽·高二期末）下列微粒的VSEPR模型與空間立體構(gòu)型一致的是A．BF3 B．SO2 C．H2O D．SO【典例2】（2021·四川·成都外國語學(xué)校高二期中）用價(jià)層電子對(duì)互斥理論(VSEPR)可以預(yù)測許多分子或離子的空間構(gòu)型，有時(shí)也能用來推測鍵角大小，下列判斷正確的是A．SO2的分子構(gòu)型為V形B．SO3是三角錐形分子C．BF3的鍵角為60°D．PCl3是平面三角形分子【典例3】（2021·北京市第十三中學(xué)高二期中）下列粒子的VSEPR模型為四面體，且空間構(gòu)型結(jié)構(gòu)為V型的是A．H2O B．NF3 C．H3O+ D．SO2教材知識(shí)鏈接教材知識(shí)鏈接一．分子結(jié)構(gòu)的測定早年科學(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)律后進(jìn)行推測，現(xiàn)代科學(xué)家應(yīng)用了許多測定分子結(jié)構(gòu)的現(xiàn)代儀器和方法，如紅外光譜、晶體X射線衍射等。1．紅外光譜在測定分子結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用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，綜合這些信息，可分析分子中含有何種化學(xué)鍵或官能團(tuán)的信息。2．質(zhì)譜法在測定分子相對(duì)分子質(zhì)量中的應(yīng)用現(xiàn)代化學(xué)常利用質(zhì)譜儀測定分子的相對(duì)分子質(zhì)量。它的基本原理是在質(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。由于生成的離子具有不同的相對(duì)質(zhì)量，它們?cè)诟邏弘妶黾铀俸螅ㄟ^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。二．多樣的分子空間結(jié)構(gòu)單原子分子(稀有氣體分子)、雙原子分子不存在空間結(jié)構(gòu)，多原子分子中存在原子的幾何學(xué)關(guān)系和形狀，即所謂“分子的空間結(jié)構(gòu)”。1．三原子分子化學(xué)式電子式結(jié)構(gòu)式鍵角空間結(jié)構(gòu)空間結(jié)構(gòu)名稱CO2O=C=O180°直線形H2O105°V形2.四原子分子化學(xué)式電子式結(jié)構(gòu)式鍵角空間結(jié)構(gòu)空間結(jié)構(gòu)名稱CH2O約120°平面三角形NH3107°三角錐形3．五原子分子化學(xué)式電子式結(jié)構(gòu)式鍵角空間結(jié)構(gòu)空間結(jié)構(gòu)名稱CH4109°28′正四面體形CCl4109°28′正四面體形4.其他多原子分子的空間結(jié)構(gòu)三．價(jià)層電子對(duì)互斥模型1．價(jià)層電子對(duì)互斥模型(VSEPRmodel)：對(duì)ABn型的分子或離子，中心原子A的價(jià)層電子對(duì)(包括成鍵的σ鍵電子對(duì)和未成鍵的孤電子對(duì))之間由于存在排斥力，將使分子的空間結(jié)構(gòu)總是采取電子對(duì)相互排斥最弱的那種結(jié)構(gòu)，以使彼此之間斥力最小，分子或離子的體系能量最低，最穩(wěn)定。2．價(jià)層電子對(duì)的計(jì)算(1)中心原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)＝σ鍵電子對(duì)數(shù)＋孤電子對(duì)數(shù)。(2)σ鍵電子對(duì)數(shù)的計(jì)算由化學(xué)式確定，即中心原子形成幾個(gè)σ鍵，就有幾對(duì)σ鍵電子對(duì)。如H2O分子中，O有2對(duì)σ鍵電子對(duì)。NH3分子中，N有3對(duì)σ鍵電子對(duì)。(3)中心原子上的孤電子對(duì)數(shù)的計(jì)算中心原子上的孤電子對(duì)數(shù)＝eq\f(1,2)(a－xb)①a表示中心原子的價(jià)電子數(shù)；對(duì)主族元素：a＝最外層電子數(shù)；對(duì)于陽離子：a＝價(jià)電子數(shù)－離子所帶電荷數(shù)；對(duì)于陰離子：a＝價(jià)電子數(shù)＋離子所帶電荷數(shù)。②x表示與中心原子結(jié)合的原子數(shù)。③b表示與中心原子結(jié)合的原子最多能接受的電子數(shù)，氫為1，其他原子＝8－該原子的價(jià)電子數(shù)。3．價(jià)層電子對(duì)的空間結(jié)構(gòu)(即VSEPR模型)價(jià)層電子對(duì)數(shù)目：234VSEPR模型：直線形平面三角形正四面體形4．VSEPR模型的應(yīng)用——預(yù)測分子空間結(jié)構(gòu)由價(jià)層電子對(duì)的相互排斥，得到含有孤電子對(duì)的VSEPR模型，然后，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)。(1)中心原子不含孤電子對(duì)分子或離子σ鍵電子對(duì)數(shù)孤電子對(duì)數(shù)VSEPR模型及名稱分子(或離子)的空間結(jié)構(gòu)及名稱CO220直線形直線形COeq\o\al(2－,3)30平面三角形平面三角形CH440正四面體形正四面體形(2)中心原子含孤電子對(duì)分子或離子價(jià)層電子對(duì)數(shù)孤電子對(duì)數(shù)VSEPR模型及名稱分子的空間結(jié)構(gòu)及名稱NH341四面體形三角錐形H2O42四面體形V形SO231平面三角形V形精準(zhǔn)變式題精準(zhǔn)變式題（變式訓(xùn)練1）（2022·四川·樂山市教育科學(xué)研究所高二期末）下列分子的VSEPR模型與其空間立體構(gòu)型一致的是A． B． C． D．（變式訓(xùn)練2）（2021·陜西藍(lán)田·高二期末）下列物質(zhì)中，分子的立體結(jié)構(gòu)與水分子相似的是A．H2S B．CO2 C．PCl3 D．CH4（變式訓(xùn)練3）（2021·河北·河間市第十四中學(xué)高二期中）用價(jià)電子對(duì)互斥理論(VSEPR)可以預(yù)測許多分子或離子的空間構(gòu)型，也可推測鍵角大小，下列判斷正確的是A．PCl3為平面三角形 B．SO3與為平面三角形C．SO2鍵角大于120o D．BF3是三角錐形分子1．（2021·浙江·諸暨中學(xué)高二期中）下列關(guān)于價(jià)層電子對(duì)互斥模型(VSEPR模型)的敘述中不正確的是A．VSEPR模型可用預(yù)測分子的立體構(gòu)型B．VSEPR模型不能用于預(yù)測以過渡金屬為中心原子的分子C．中心原子上的孤電子對(duì)也要占據(jù)中心原子周圍的空間并參與互相排斥D．分子中鍵角越大，價(jià)層電子對(duì)相互排斥力越大，分子越穩(wěn)定2．（2021·四川省蒲江縣蒲江中學(xué)高二階段練習(xí)）下列對(duì)應(yīng)關(guān)系不正確的是選項(xiàng)代表物分子類型有無孤電子對(duì)空間構(gòu)型ASO2AB2無直線形BCH2OAB3無平面三角形CH2OAB2有V形DNH3AB3有三角錐形3．（2021·河北·張家口市宣化第一中學(xué)高二期中）下列能說明分子中的4個(gè)原子位于同一平面的是A．3個(gè)鍵的鍵角均為 B．3個(gè)鍵的鍵能均相等C．3個(gè)鍵的鍵長均相等 D．3個(gè)鍵均為鍵4．（2021·新疆·新源縣第二中學(xué)高二期末）用短線“”表示共用電子對(duì)，用“”表示未成鍵孤對(duì)電子的式子叫路易斯結(jié)構(gòu)式．R分子的路易斯結(jié)構(gòu)式可以表示為：則以下敘述錯(cuò)誤的是A．R為三角錐形 B．R只能是NH3C．R不可能是SO3 D．該分子鍵角小于5．（2021·河北石家莊·高二期末）下列各組微粒的空間構(gòu)型相同的是①和②和③和④和⑤和⑥和⑦和A．全部 B．除④⑥⑦以外C．③④⑤⑥ D．②④⑤⑥6．（2021·北京西城·高二期末）下列分子或離子中，VSEPR模型和空間結(jié)構(gòu)不一致的是A．CO2 B．SO C．BeCl2 D．NH37．（2021·黑龍江·綏化市第一中學(xué)高二期中）用價(jià)層電子對(duì)互斥理論(VSEPR)可以預(yù)測許多分子或離子的空間構(gòu)型，有時(shí)也能用來推測鍵角大小，下列判斷正確的是A．SO2、CS2、HCN都是直線形的分子 B．BF3鍵角為120°，SnBr2鍵角大于120°C．CH2O、CO、SO3都是平面三角形的粒子 D．PCl3、NH3、PCl5都是三角錐形的分子8．（2021·四川·射洪中學(xué)高二階段練習(xí)）用VSEPR模型預(yù)測下列分子或離子的立體結(jié)構(gòu)，其中正確的是A．SO2直線形B．CS2平面三角形C．正四面體形D．BF3三角錐形9．（2021·四川省綿陽第一中學(xué)高二期中）下列分子或離子的VSEPR模型與空間立體構(gòu)型一致的是A．NH3 B．CCl4 C．H2O D．ClO10．（2021·四川·射洪中學(xué)高二期中）下列中物質(zhì)中所原子都在同一平面上的是A．NH3 B．CH4 C．BF3 D．11．（2022·遼寧沈陽·高二期末）用價(jià)層電子對(duì)互斥理論(VSEPR)可以預(yù)測許多分子或離子的空間構(gòu)型，有時(shí)也能用來推測鍵角大小，下列判斷正確的是A．SO2、CS2、HCN都是直線形的分子B．BF3鍵角為120°，SnBr2鍵角為180°C．PCl3、NH3、GaCl3都是三角錐形的分子D．CH2O、CO、SO3都是平面三角形的粒子12．（2022·廣東東莞·高二期末）下列關(guān)于分子空間構(gòu)型的判斷，不正確的是A．CS2V形 B．CH4正四面體形 C．BF3平面三角形 D．NH3三角錐形13．（2021·黑龍江·海林市朝鮮族中學(xué)高二階段練習(xí)）(1)氣態(tài)分子的立體構(gòu)型為_______；的立體構(gòu)型為_______。(2)NH3分子的空間構(gòu)型是_______。NH3的鍵角_______(填大于或小于)H2O。14．（2020·四川·平昌縣駟馬中學(xué)高二階段練習(xí)）用價(jià)層電子對(duì)互斥理論(VSEPR)判斷下列分子或離子的空間構(gòu)型分子或離子BeCl2XeF4SOCH2Cl2NHClO空間構(gòu)型__________________________________________15．（2021·河北石家莊·高二階段練習(xí)）有以下物質(zhì)：①HF；②Br2；③H2O；④N2；⑤C2H4；⑥C2H6；⑦H2；⑧H2O2；⑨H