資源簡介

微專題3　分子空間結(jié)構(gòu)與鍵角的比較
一、分子空間結(jié)構(gòu)的判斷
首先計(jì)算出中心原子的價(jià)層電子對數(shù)，然后構(gòu)建對應(yīng)的VSEPR模型，最后略去孤電子對，得到分子的空間結(jié)構(gòu)。
價(jià)層電 子對數(shù) 雜化 類型 σ鍵電 子對數(shù) 孤電子 對數(shù) VSEPR 模型 分子空間 結(jié)構(gòu) 實(shí)例
2 sp 2 0 直線形 直線形 BeCl2
3 sp2 3 0 平面三 角形 平面三 角形 BF3
2 1 V形 SnBr2
4 sp3 4 0 四面體形 正四面 體形 CH4
3 1 三角錐形 NH3
2 2 V形 H2O
1.下列說法正確的是 (　　)
A.CH2Cl2分子的空間結(jié)構(gòu)為正四面體形
B.H2O分子中氧原子的雜化軌道類型為sp2，分子的空間結(jié)構(gòu)為V形
C.CO2分子中碳原子的雜化軌道類型為sp，分子的空間結(jié)構(gòu)為直線形
D.S的空間結(jié)構(gòu)為平面三角形
答案　C
解析　CH4中4個(gè)共價(jià)鍵完全相同，為正四面體形，CH2Cl2分子的4個(gè)共價(jià)鍵不完全相同，所以分子的空間結(jié)構(gòu)不是正四面體形，A錯(cuò)誤；H2O分子中O原子的價(jià)層電子對數(shù)為2+×(6-1×2)=4，為sp3雜化，含有2個(gè)孤電子對，分子的空間結(jié)構(gòu)為V形，B錯(cuò)誤；CO2中C原子的價(jià)層電子對數(shù)為2+×(4-2×2)=2，為sp雜化，分子的空間結(jié)構(gòu)為直線形，C正確；S中S原子的價(jià)層電子對數(shù)為3+×(6+2-3×2)=4，為sp3雜化，含1個(gè)孤電子對，分子的空間結(jié)構(gòu)為三角錐形，D錯(cuò)誤。
2.下列分子中，中心原子雜化類型相同，分子的空間結(jié)構(gòu)也相同的是 (　　)
A.BeCl2、CO2 B.H2O、SO2
C.SO2、CH4 D.NF3、CH2O
答案　A
解析　根據(jù)價(jià)層電子對互斥模型可知，H2O中O原子的孤電子對數(shù)為=2，σ鍵電子對數(shù)為2，采取sp3雜化，故H2O為V形結(jié)構(gòu)，SO2中S原子的孤電子對數(shù)為=1，σ鍵電子對數(shù)為2，采取sp2雜化，故SO2為V形結(jié)構(gòu)，B項(xiàng)不符合題意；同樣分析可知，BeCl2中Be原子采取sp雜化，BeCl2是直線形結(jié)構(gòu)，CO2中C原子采取sp雜化，CO2是直線形結(jié)構(gòu)，A項(xiàng)符合題意；SO2中S原子采取sp2雜化，SO2是V形結(jié)構(gòu)，CH4中C原子采取sp3雜化，CH4是正四面體形結(jié)構(gòu)，C項(xiàng)不符合題意；NF3中N原子采取sp3雜化，NF3是三角錐形結(jié)構(gòu)，CH2O中C原子采取sp2雜化，CH2O是平面三角形結(jié)構(gòu)，D項(xiàng)不符合題意。
3.(2024·青島高二月考)下列說法正確的是 (　　)
①CS2為V形分子　②Cl的空間結(jié)構(gòu)為平面三角形　③SF6中有6個(gè)完全相同的成鍵電子對　④SiF4和S的中心原子均采取sp3雜化
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
答案　C
解析　①CS2和CO2分子的空間結(jié)構(gòu)相同，為直線形分子，錯(cuò)誤；②Cl中Cl的價(jià)層電子對數(shù)為3+×(7+1-2×3)=4，含有1個(gè)孤電子對，則Cl的空間結(jié)構(gòu)為三角錐形，錯(cuò)誤；③SF6中含有6個(gè)S—F，每個(gè)S—F含有1個(gè)成鍵電子對，則SF6分子中有6個(gè)完全相同的成鍵電子對，正確；④SiF4中Si的價(jià)層電子對數(shù)為4+×(4-1×4)=4，S中S的價(jià)層電子對數(shù)為3+×(6+2-2×3)=4，則SiF4和S的中心原子均采取sp3雜化，正確。
4.硼砂是含結(jié)晶水的四硼酸鈉。以硼砂為原料，可以得到BF3、BN和硼酸等重要化合物，請回答下列問題：
(1)硼砂中陰離子Xm-(含B、O、H三種元素)的空間結(jié)構(gòu)模型如圖所示，則在Xm-中，2號(hào)硼原子的雜化類型為　　　　　；m=　　　　　(填數(shù)字)。
(2)BN中B的化合價(jià)為　　　　　，請解釋原因： 　　　　。
(3)BF3和過量NaF作用可生成NaBF4，B的空間結(jié)構(gòu)為　　　　；NaBF4的電子式為　　　　。
答案　(1)sp2　2
(2)+3　N的電負(fù)性大于B的電負(fù)性
(3)正四面體形　
解析　(1)根據(jù)圖示可知，2號(hào)B原子的價(jià)層電子對數(shù)為3，且無孤電子對，故采取sp2雜化；該陰離子的化學(xué)式為［H4B4O9］m-，其中H顯+1價(jià)、B顯+3價(jià)、O顯-2價(jià)，所以m=2。
二、鍵角的判斷與比較
在多原子分子中，兩個(gè)相鄰共價(jià)鍵之間的夾角稱為鍵角。鍵角是決定物質(zhì)分子空間結(jié)構(gòu)的主要因素之一。在高中階段學(xué)習(xí)中，影響鍵角大小的因素主要有三個(gè)：一是中心原子的雜化軌道類型；二是中心原子的孤電子對數(shù)；三是中心原子的電負(fù)性大小。
1.中心原子雜化軌道類型不同的粒子，鍵角大小為sp雜化>sp2雜化>sp3雜化，如鍵角：CH≡CH>CH2==CH2>CH4。
2.中心原子雜化方式相同的粒子，由于斥力：孤電子對與孤電子對之間>孤電子對與成鍵電子對之間>成鍵電子對與成鍵電子對之間，孤電子對數(shù)越多，對成鍵電子對的斥力越大，鍵角越小。如鍵角：CH4>NH3>H2O。
3.中心原子雜化方式相同且孤電子對數(shù)目也相同，利用中心原子的電負(fù)性大小比較鍵角大小。如H2O、H2S中，中心原子均為sp3雜化，分子空間結(jié)構(gòu)均為V形，由于電負(fù)性：O>S，吸引電子的能力：O>S，且鍵長：O—HH2S(92.1°)。
4.同一粒子中不同共價(jià)鍵的鍵角，由于斥力：雙鍵間>雙鍵與單鍵間>單鍵間，則鍵角大小不同。如甲醛中：，鍵角：α>β。
5.下列分子或離子中鍵角由大到小排列正確的是 (　　)
①BCl3　②NH3　③H2O　④PC　⑤BeCl2
A.⑤④①②③ B.④①②⑤③
C.⑤①④②③ D.③②④①⑤
答案　C
解析　分析如下：
微粒 中心原子上 孤電子對數(shù) 中心原子 上價(jià)層電 子對數(shù) VSEPR 模型名稱 雜化軌 道類型 空間 結(jié)構(gòu) 鍵角
①BCl3 ×(3-3×1)=0 3 平面三角形 sp2 平面三角形 120°
②NH3 ×(5-3×1)=1 4 四面體形 sp3 三角錐形 107°
③H2O ×(6-2×1)=2 4 四面體形 sp3 V形 105°
④PC ×(5-1-4×1)=0 4 正四面體形 sp3 正四面體形 109°28'
⑤BeCl2 ×(2-2×1)=0 2 直線形 sp 直線形 180°
鍵角由大到小的順序?yàn)棰茛佗堍冖邸?br/>6.下列物質(zhì)的分子中：A.H2O、B.BF3、C.H2S、D.CH4，鍵角從大到小的順序是B>D>A>C。
7.比較下列物質(zhì)中鍵角的大小(填“>”“=”或“<”)。
(1)CH4　　　P4。
(2)NH3　　　PH3　　　AsH3。
(3)PF3　　　PCl3。
(4)光氣(COCl2)中∠Cl—CO　　∠Cl—C—Cl。
答案　(1)>　(2)>　>　(3)<　(4)>
8.如圖是甲醛分子的空間結(jié)構(gòu)模型，根據(jù)該圖和所學(xué)化學(xué)知識(shí)回答下列問題：
(1)甲醛分子中碳原子的雜化方式是　　　　　，做出該判斷的主要理由是　　　　　　。
(2)下列是對甲醛分子中碳氧鍵的判斷，其中正確的是　　　　　(填序號(hào))。
①單鍵　②雙鍵　③σ鍵　④π鍵　⑤σ鍵和π鍵
(3)甲醛分子中C—H與C—H間的夾角　　　　(填“=”“>”或“<”)120°，出現(xiàn)該現(xiàn)象的主要原因是　　　　 　　　　。
答案　(1)sp2　甲醛分子的空間結(jié)構(gòu)為平面三角形
(2)②⑤　(3)<　碳氧雙鍵中存在π鍵，它對C—H的排斥作用較強(qiáng)
解析　(1)原子的雜化軌道類型不同，分子的空間結(jié)構(gòu)也不同。由圖可知，甲醛分子為平面三角形，所以甲醛分子中的碳原子采取sp2雜化。
(2)甲醛分子中的碳氧鍵是雙鍵，一般來說，雙鍵是σ鍵和π鍵的組合。微專題3　分子空間結(jié)構(gòu)與鍵角的比較
一、分子空間結(jié)構(gòu)的判斷
首先計(jì)算出中心原子的價(jià)層電子對數(shù)，然后構(gòu)建對應(yīng)的VSEPR模型，最后略去孤電子對，得到分子的空間結(jié)構(gòu)。
價(jià)層電 子對數(shù) 雜化 類型 σ鍵電 子對數(shù) 孤電子 對數(shù) VSEPR模型 分子空間結(jié)構(gòu) 實(shí)例
2 sp 2 0 直線形 直線形 BeCl2
3 sp2 3 0 平面三角形 平面三角形 BF3
2 1 V形 SnBr2
4 sp3 4 0 四面體形 正四面體形 CH4
3 1 三角錐形 NH3
2 2 V形 H2O
1.下列說法正確的是 (　　)
A.CH2Cl2分子的空間結(jié)構(gòu)為正四面體形
B.H2O分子中氧原子的雜化軌道類型為sp2，分子的空間結(jié)構(gòu)為V形
C.CO2分子中碳原子的雜化軌道類型為sp，分子的空間結(jié)構(gòu)為直線形
D.S的空間結(jié)構(gòu)為平面三角形
2.下列分子中，中心原子雜化類型相同，分子的空間結(jié)構(gòu)也相同的是 (　　)
A.BeCl2、CO2 B.H2O、SO2
C.SO2、CH4 D.NF3、CH2O
3.(2024·青島高二月考)下列說法正確的是 (　　)
①CS2為V形分子　②Cl的空間結(jié)構(gòu)為平面三角形　③SF6中有6個(gè)完全相同的成鍵電子對　④SiF4和S的中心原子均采取sp3雜化
A.①② B.②③
C.③④ D.①④
4.硼砂是含結(jié)晶水的四硼酸鈉。以硼砂為原料，可以得到BF3、BN和硼酸等重要化合物，請回答下列問題：
(1)硼砂中陰離子Xm-(含B、O、H三種元素)的空間結(jié)構(gòu)模型如圖所示，則在Xm-中，2號(hào)硼原子的雜化類型為　　　　　；m=　　　　　(填數(shù)字)。
(2)BN中B的化合價(jià)為　　　　　，請解釋原因：__________________________________。
(3)BF3和過量NaF作用可生成NaBF4，B的空間結(jié)構(gòu)為　　　　　　　　；NaBF4的電子式為__________________________________。
二、鍵角的判斷與比較
在多原子分子中，兩個(gè)相鄰共價(jià)鍵之間的夾角稱為鍵角。鍵角是決定物質(zhì)分子空間結(jié)構(gòu)的主要因素之一。在高中階段學(xué)習(xí)中，影響鍵角大小的因素主要有三個(gè)：一是中心原子的雜化軌道類型；二是中心原子的孤電子對數(shù)；三是中心原子的電負(fù)性大小。
1.中心原子雜化軌道類型不同的粒子，鍵角大小為sp雜化>sp2雜化>sp3雜化，如鍵角：CH≡CH>CH2CH2>CH4。
2.中心原子雜化方式相同的粒子，由于斥力：孤電子對與孤電子對之間>孤電子對與成鍵電子對之間>成鍵電子對與成鍵電子對之間，孤電子對數(shù)越多，對成鍵電子對的斥力越大，鍵角越小。如鍵角：CH4>NH3>H2O。
3.中心原子雜化方式相同且孤電子對數(shù)目也相同，利用中心原子的電負(fù)性大小比較鍵角大小。如H2O、H2S中，中心原子均為sp3雜化，分子空間結(jié)構(gòu)均為V形，由于電負(fù)性：O>S，吸引電子的能力：O>S，且鍵長：O—HH2S(92.1°)。
4.同一粒子中不同共價(jià)鍵的鍵角，由于斥力：雙鍵間>雙鍵與單鍵間>單鍵間，則鍵角大小不同。如甲醛中：，鍵角：α>β。
5.下列分子或離子中鍵角由大到小排列正確的是 (　　)
①BCl3　②NH3　③H2O　④PC　⑤BeCl2
A.⑤④①②③ B.④①②⑤③
C.⑤①④②③ D.③②④①⑤
6.下列物質(zhì)的分子中：A.H2O、B.BF3、C.H2S、D.CH4，鍵角從大到小的順序是　　　　。
7.比較下列物質(zhì)中鍵角的大小(填“>”“=”或“<”)。
(1)CH4　　　P4。
(2)NH3　　　PH3　　　AsH3。
(3)PF3　　　PCl3。
(4)光氣(COCl2)中∠Cl—CO__________________________________∠Cl—C—Cl。
8.如圖是甲醛分子的空間結(jié)構(gòu)模型，根據(jù)該圖和所學(xué)化學(xué)知識(shí)回答下列問題：
(1)甲醛分子中碳原子的雜化方式是__________________________________，做出該判斷的主要理由是__________________________________。
(2)下列是對甲醛分子中碳氧鍵的判斷，其中正確的是　　　　　(填序號(hào))。
①單鍵　②雙鍵　③σ鍵　④π鍵　⑤σ鍵和π鍵
(3)甲醛分子中C—H與C—H間的夾角　　　　(填“=”“>”或“<”)120°，出現(xiàn)該現(xiàn)象的主要原因是__________________________________。
答案精析
一、
跟蹤訓(xùn)練
1.C　［CH4中4個(gè)共價(jià)鍵完全相同，為正四面體形，CH2Cl2分子的4個(gè)共價(jià)鍵不完全相同，所以分子的空間結(jié)構(gòu)不是正四面體形，A錯(cuò)誤；H2O分子中O原子的價(jià)層電子對數(shù)為2+×(6-1×2)=4，為sp3雜化，含有2個(gè)孤電子對，分子的空間結(jié)構(gòu)為V形，B錯(cuò)誤；CO2中C原子的價(jià)層電子對數(shù)為2+×(4-2×2)=2，為sp雜化，分子的空間結(jié)構(gòu)為直線形，C正確；S中S原子的價(jià)層電子對數(shù)為3+×(6+2-3×2)=4，為sp3雜化，含1個(gè)孤電子對，分子的空間結(jié)構(gòu)為三角錐形，D錯(cuò)誤。］
2.A　［根據(jù)價(jià)層電子對互斥模型可知，H2O中O原子的孤電子對數(shù)為=2，σ鍵電子對數(shù)為2，采取sp3雜化，故H2O為V形結(jié)構(gòu)，SO2中S原子的孤電子對數(shù)為=1，σ鍵電子對數(shù)為2，采取sp2雜化，故SO2為V形結(jié)構(gòu)，B項(xiàng)不符合題意；同樣分析可知，BeCl2中Be原子采取sp雜化，BeCl2是直線形結(jié)構(gòu)，CO2中C原子采取sp雜化，CO2是直線形結(jié)構(gòu)，A項(xiàng)符合題意；SO2中S原子采取sp2雜化，SO2是V形結(jié)構(gòu)，CH4中C原子采取sp3雜化，CH4是正四面體形結(jié)構(gòu)，C項(xiàng)不符合題意；NF3中N原子采取sp3雜化，NF3是三角錐形結(jié)構(gòu)，CH2O中C原子采取sp2雜化，CH2O是平面三角形結(jié)構(gòu)，D項(xiàng)不符合題意。］
3.C　［①CS2和CO2分子的空間結(jié)構(gòu)相同，為直線形分子，錯(cuò)誤；②Cl中Cl的價(jià)層電子對數(shù)為3+×(7+1-2×3)=4，含有1個(gè)孤電子對，則Cl的空間結(jié)構(gòu)為三角錐形，錯(cuò)誤；③SF6中含有6個(gè)S—F，每個(gè)S—F含有1個(gè)成鍵電子對，則SF6分子中有6個(gè)完全相同的成鍵電子對，正確；④SiF4中Si的價(jià)層電子對數(shù)為4+×(4-1×4)=4，S中S的價(jià)層電子對數(shù)為3+×(6+2-2×3)=4，則SiF4和S的中心原子均采取sp3雜化，正確。］
4.(1)sp2　2
(2)+3　N的電負(fù)性大于B的電負(fù)性
(3)正四面體形　
解析　(1)根據(jù)圖示可知，2號(hào)B原子的價(jià)層電子對數(shù)為3，且無孤電子對，故采取sp2雜化；該陰離子的化學(xué)式為［H4B4O9］m-，其中H顯+1價(jià)、B顯+3價(jià)、O顯-2價(jià)，所以m=2。
二、
跟蹤訓(xùn)練
5.C　［分析如下：
微粒 中心原子上 孤電子對數(shù) 中心原子 上價(jià)層電 子對數(shù) VSEPR 模型名稱 雜化軌 道類型 空間結(jié)構(gòu) 鍵角
①BCl3 ×(3- 3×1)=0 3 平面 三角形 sp2 平面三角形 120°
②NH3 ×(5- 3×1)=1 4 四面 體形 sp3 三角錐形 107°
③H2O ×(6- 2×1)=2 4 四面 體形 sp3 V形 105°
④PC ×(5-1 -4×1)=0 4 正四面 體形 sp3 正四面體形 109°28'
⑤BeCl2 ×(2- 2×1)=0 2 直線形 sp 直線形 180°
鍵角由大到小的順序?yàn)棰茛佗堍冖邸＃?br/>6.B>D>A>C
7.(1)>　(2)>　>　(3)<　(4)>
8.(1)sp2　甲醛分子的空間結(jié)構(gòu)為平面三角形
(2)②⑤　(3)<　碳氧雙鍵中存在π鍵，它對C—H的排斥作用較強(qiáng)
解析　(1)原子的雜化軌道類型不同，分子的空間結(jié)構(gòu)也不同。由圖可知，甲醛分子為平面三角形，所以甲醛分子中的碳原子采取sp2雜化。
(2)甲醛分子中的碳氧鍵是雙鍵，一般來說，雙鍵是σ鍵和π鍵的組合。(共27張PPT)
分子空間結(jié)構(gòu)與鍵角的比較
微專題3
第二章
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首先計(jì)算出中心原子的價(jià)層電子對數(shù)，然后構(gòu)建對應(yīng)的VSEPR模型，最后略去孤電子對，得到分子的空間結(jié)構(gòu)。
一、分子空間結(jié)構(gòu)的判斷
價(jià)層電 子對數(shù) 雜化 類型 σ鍵電 子對數(shù) 孤電子 對數(shù) VSEPR 模型 分子空間結(jié)構(gòu) 實(shí)例
2 sp 2 0 直線形 直線形 BeCl2
3 sp2 3 0 平面三 角形 平面三角形 BF3
2 1 V形 SnBr2
價(jià)層電 子對數(shù) 雜化 類型 σ鍵電 子對數(shù) 孤電子 對數(shù) VSEPR 模型 分子空間結(jié)構(gòu) 實(shí)例
4 sp3 4 0 四面體形 正四面體形 CH4
3 1 三角錐形 NH3
2 2 V形 H2O
跟蹤訓(xùn)練
1.下列說法正確的是
A.CH2Cl2分子的空間結(jié)構(gòu)為正四面體形
B.H2O分子中氧原子的雜化軌道類型為sp2，分子的空間結(jié)構(gòu)為V形
C.CO2分子中碳原子的雜化軌道類型為sp，分子的空間結(jié)構(gòu)為直線形
D.S的空間結(jié)構(gòu)為平面三角形
√
跟蹤訓(xùn)練
CH4中4個(gè)共價(jià)鍵完全相同，為正四面體形，CH2Cl2分子的4個(gè)共價(jià)鍵不完全相同，所以分子的空間結(jié)構(gòu)不是正四面體形，A錯(cuò)誤；
H2O分子中O原子的價(jià)層電子對數(shù)為2+×(6-1×2)=4，為sp3雜化，含有2個(gè)孤電子對，分子的空間結(jié)構(gòu)為V形，B錯(cuò)誤；
CO2中C原子的價(jià)層電子對數(shù)為2+×(4-2×2)=2，為sp雜化，分子的空間結(jié)構(gòu)為直線形，C正確；
跟蹤訓(xùn)練
中S原子的價(jià)層電子對數(shù)為3+×(6+2-3×2)=4，為sp3雜化，含1個(gè)孤電子對，分子的空間結(jié)構(gòu)為三角錐形，D錯(cuò)誤。
跟蹤訓(xùn)練
2.下列分子中，中心原子雜化類型相同，分子的空間結(jié)構(gòu)也相同的是
A.BeCl2、CO2 B.H2O、SO2
C.SO2、CH4 D.NF3、CH2O
√
跟蹤訓(xùn)練
根據(jù)價(jià)層電子對互斥模型可知，H2O中O原子的孤電子對數(shù)為=2，σ鍵電子對數(shù)為2，采取sp3雜化，故H2O為V形結(jié)構(gòu)，SO2中S原子的孤電子對數(shù)為=1，σ鍵電子對數(shù)為2，采取sp2雜化，故SO2為V形結(jié)構(gòu)，B項(xiàng)不符合題意；
同樣分析可知，BeCl2中Be原子采取sp雜化，BeCl2是直線形結(jié)構(gòu)，CO2中C原子采取sp雜化，CO2是直線形結(jié)構(gòu)，A項(xiàng)符合題意；
跟蹤訓(xùn)練
SO2中S原子采取sp2雜化，SO2是V形結(jié)構(gòu)，CH4中C原子采取sp3雜化，CH4是正四面體形結(jié)構(gòu)，C項(xiàng)不符合題意；
NF3中N原子采取sp3雜化，NF3是三角錐形結(jié)構(gòu)，CH2O中C原子采取sp2雜化，CH2O是平面三角形結(jié)構(gòu)，D項(xiàng)不符合題意。
跟蹤訓(xùn)練
3.(2024·青島高二月考)下列說法正確的是
①CS2為V形分子　②Cl的空間結(jié)構(gòu)為平面三角形　③SF6中有6個(gè)完全相同的成鍵電子對　④SiF4和S的中心原子均采取sp3雜化
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
√
跟蹤訓(xùn)練
①CS2和CO2分子的空間結(jié)構(gòu)相同，為直線形分子，錯(cuò)誤；
②Cl中Cl的價(jià)層電子對數(shù)為3+×(7+1-2×3)=4，含有1個(gè)孤電子對，則Cl的空間結(jié)構(gòu)為三角錐形，錯(cuò)誤；
③SF6中含有6個(gè)S—F，每個(gè)S—F含有1個(gè)成鍵電子對，則SF6分子中有6個(gè)完全相同的成鍵電子對，正確；
跟蹤訓(xùn)練
④SiF4中Si的價(jià)層電子對數(shù)為4+×(4-1×4)=4，S中S的價(jià)層電子對數(shù)為3+×(6+2-2×3)=4，則SiF4和S的中心原子均采取sp3雜化，正確。
跟蹤訓(xùn)練
4.硼砂是含結(jié)晶水的四硼酸鈉。以硼砂為原料，可以得到BF3、BN和硼酸等重要化合物，請回答下列問題：
(1)硼砂中陰離子Xm-(含B、O、H三種元素)的空
間結(jié)構(gòu)模型如圖所示，則在Xm-中，2號(hào)硼原子
的雜化類型為　　　；m=　　　(填數(shù)字)。
sp2
2
跟蹤訓(xùn)練
根據(jù)圖示可知，2號(hào)B原子的價(jià)層電子對數(shù)為3，且無孤電子對，故采取sp2雜化；該陰離子的化學(xué)式為[H4B4O9]m-，其中H顯+1價(jià)、B顯+3價(jià)、O顯-2價(jià)，所以m=2。
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(2)BN中B的化合價(jià)為　　 ，請解釋原因：　 　　　 。
(3)BF3和過量NaF作用可生成NaBF4，B的空間結(jié)構(gòu)為　　　　 ；
NaBF4的電子式為　　 　　。
+3
N的電負(fù)性大于B的電負(fù)性
正四面體形
在多原子分子中，兩個(gè)相鄰共價(jià)鍵之間的夾角稱為鍵角。鍵角是決定物質(zhì)分子空間結(jié)構(gòu)的主要因素之一。在高中階段學(xué)習(xí)中，影響鍵角大小的因素主要有三個(gè)：一是中心原子的雜化軌道類型；二是中心原子的孤電子對數(shù)；三是中心原子的電負(fù)性大小。
二、鍵角的判斷與比較
1.中心原子雜化軌道類型不同的粒子，鍵角大小為sp雜化>sp2雜化>sp3雜化，如鍵角：CH≡CH>CH2==CH2>CH4。
2.中心原子雜化方式相同的粒子，由于斥力：孤電子對與孤電子對之間>孤電子對與成鍵電子對之間>成鍵電子對與成鍵電子對之間，孤電子對數(shù)越多，對成鍵電子對的斥力越大，鍵角越小。如鍵角：CH4>NH3>H2O。
3.中心原子雜化方式相同且孤電子對數(shù)目也相同，利用中心原子的電負(fù)性大小比較鍵角大小。如H2O、H2S中，中心原子均為sp3雜化，分子空間結(jié)構(gòu)均為V形，由于電負(fù)性：O>S，吸引電子的能力：O>S，且鍵長：O—HH2S(92.1°)。
4.同一粒子中不同共價(jià)鍵的鍵角，由于斥力：雙鍵間>雙鍵與單鍵間>單
鍵間，則鍵角大小不同。如甲醛中： ，鍵角：α>β。
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5.下列分子或離子中鍵角由大到小排列正確的是
①BCl3　②NH3　③H2O　④PC　⑤BeCl2
A.⑤④①②③ B.④①②⑤③
C.⑤①④②③ D.③②④①⑤
√
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分析如下：
微粒 中心原子上 孤電子對數(shù) 中心原子上價(jià)層電子對數(shù) VSEPR 模型名稱 雜化軌道類型 空間結(jié)構(gòu) 鍵角
①BCl3 ×(3-3×1)=0 3 平面 三角形 sp2 平面 三角形 120°
②NH3 ×(5-3×1)=1 4 四面體形 sp3 三角錐形 107°
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鍵角由大到小的順序?yàn)棰茛佗堍冖邸?br/>微粒 中心原子上 孤電子對數(shù) 中心原子上價(jià)層電子對數(shù) VSEPR 模型名稱 雜化軌 道類型 空間結(jié)構(gòu) 鍵角
③H2O ×(6-2×1)=2 4 四面體形 sp3 V形 105°
④PC ×(5-1-4×1)=0 4 正四面體形 sp3 正四面體形 109°28'
⑤BeCl2 ×(2-2×1)=0 2 直線形 sp 直線形 180°
6.下列物質(zhì)的分子中：A.H2O、B.BF3、C.H2S、D.CH4，鍵角從大到小的順序是 。
7.比較下列物質(zhì)中鍵角的大小(填“>”“=”或“<”)。
(1)CH4　 　P4。
(2)NH3　　 PH3　 　AsH3。
(3)PF3　　 PCl3。
(4)光氣(COCl2)中∠Cl—C==O　　 ∠Cl—C—Cl。
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B>D>A>C
>
>
>
<
>
8.如圖是甲醛分子的空間結(jié)構(gòu)模型，根據(jù)該圖和所學(xué)化學(xué)知識(shí)回答下列問題：
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(1)甲醛分子中碳原子的雜化方式是　　　，做出該判斷的主要理由是
　　　　　 　。
sp2
甲醛分子的空間結(jié)構(gòu)為平面三角形
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原子的雜化軌道類型不同，分子的空間結(jié)構(gòu)也不同。由圖可知，甲醛分子為平面三角形，所以甲醛分子中的碳原子采取sp2雜化。
(2)下列是對甲醛分子中碳氧鍵的判斷，其中正確的是　　 (填序號(hào))。
①單鍵　②雙鍵　③σ鍵　④π鍵　⑤σ鍵和π鍵
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②⑤
甲醛分子中的碳氧鍵是雙鍵，一般來說，雙鍵是σ鍵和π鍵的組合。
(3)甲醛分子中C—H與C—H間的夾角　 　(填“=”“>”或“<”) 120°，出現(xiàn)該現(xiàn)象的主要原因是_______________________________
______________。
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<
碳氧雙鍵中存在π鍵，它對C—H的
排斥作用較強(qiáng)

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