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第六章 第二十七讲 分子的空间结构-2025年高考化学一轮总复习课件
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这是一份第六章 第二十七讲 分子的空间结构-2025年高考化学一轮总复习课件，共51页。PPT课件主要包含了栏目索引，考点一，相互排斥，孤电子对，最外层，考点二，直线形，sp2，平面三角形，三角锥形等内容，欢迎下载使用。
1．理论要点(1)价层电子对互斥模型认为，分子的空间结构是中心原子周围的“价层电子对”_________的结果。(2)VSEPR的“价层电子对”是指分子中的中心原子与结合原子间的σ键电子对和中心原子上的_________。
2．中心原子价层电子对数的计算用价层电子对互斥模型推测分子的空间结构的关键是判断分子中心原子上的价层电子对数。
其中：a为中心原子的价电子数(对于主族元素等于原子的_________电子数，阳离子要减去电荷数，阴离子要加上电荷数)；x 为与中心原子结合的原子数；b为与中心原子结合的原子最多能_________的电子数(氢原子为1，其他原子＝8－该原子的价电子数，如卤族元素为1，氧和氧族元素中的S、Se等为2等)。
3．VSEPR模型与分子(或离子)空间结构的关系
考向一 利用VSEPR模型判断分子(或离子)的空间结构[例1] 根据价层电子对互斥模型，判断下列分子或离子的空间结构正确的是( )
[练1] (2024·山东省实验中学模拟)根据价层电子对互斥模型判断，下列分子的VSEPR模型为四面体形且其空间结构为V形的是( )A．SO2 B．CO2C．H2O D．NH3
SO2中硫原子有2个σ键和1个孤电子对，其价层电子对数为3，则SO2的VSEPR模型为平面三角形，其空间结构为V形，A错误；CO2中碳原子的价层电子对数为2，不含孤电子对，则CO2的VSEPR模型和空间结构均为直线形，B错误；H2O中氧原子有2个σ键和2个孤电子对，则其价层电子对数为4，H2O的VSEPR模型为四面体形，其空间结构为V形，C正确；NH3中氮的价层电子对数为4，则NH3的VSEPR模型为四面体形，其空间结构为三角锥形，D错误。
1．杂化轨道理论的要点(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．杂化轨道的三种重要类型
3．杂化轨道类型与分子或离子空间结构的关系
考向 利用VSEPR模型判断分子(或离子)的空间结构 [例] (2024·河北保定重点高中联考)我国科学家成功利用CO2和H2人工合成了淀粉，使淀粉的生产方式从农业种植转为工业制造成为可能，其原理如图所示。下列说法不正确的是( )
A．CO2分子中σ键和π键个数比为1∶1B．步骤 Ⅱ 中碳原子的杂化方式由sp3变为sp2C．H2O2中O原子采取sp杂化，故H2O2的空间结构为直线形D．二羟基丙酮分子中碳原子的杂化类型为sp2、sp3
CO2的结构简式为O===C===O，双键含1个σ键和1个π键，故CO2分子中σ键和π键个数比为2∶2＝1∶1，A正确；CH3OH中碳原子采取sp3杂化，HCHO中碳原子采取sp2杂化，故步骤 Ⅱ 中碳原子的杂化方式由sp3变为sp2，B正确；H2O2中O原子采取sp3杂化，H2O2的空间结构不是直线形，C错误； 中酮羰基碳原子采取sp2杂化，—CH2—中碳原子采取sp3杂化，D正确。
[练] (2024·天津十二校联考)下列分子或离子空间结构和中心原子的杂化方式不正确的是( )
4．由徐光宪院士发起院士学子同创的《分子共和国》科普读物生动形象地戏说了BF3、NH3、H2S、O3、CH3COOH、SOCl2等众多“分子共和国”中的明星。下列说法正确的是( )A．所有分子都只存在σ键，不存在π键B．SOCl2分子中S原子的价层电子对数为3C．NH3、BF3的VSEPR模型和分子的空间结构均不同D．H2S、O3分子的空间结构均为直线形
5．(2024·湖南株洲质检)Ni单原子催化剂具有良好的电催化性能，催化转化CO2的历程如图所示。下列说法不正确的是( )A．CO2催化转化的产物是CO和H2OB．过程②→③涉及化学键的断裂与生成C．反应过程中，碳原子的杂化方式未发生改变D.CO2和H2O中心原子的价层电子对数不同，杂化方式不同
由转化过程可知，Ni作催化剂，CO2催化转化生成H2O和CO，A正确；过程②中CO2的C===O断裂，生成H2O时形成O—H，B正确；CO2中C采取sp杂化，反应过程中生成CO，CO中C形成三个键，则C采取sp2杂化，因此反应过程中，碳的杂化方式发生改变，C错误；CO2和H2O中心原子的价层电子对数分别为2、4，前者采取sp杂化，后者采取sp3杂化，D正确。
(4)(2023·全国乙卷，节选)SiCl4的空间结构为__________，其中Si的轨道杂化形式为__________________________________________________________。答案：(1)四面体形 (2)2 (3)sp3(4)正四面体形 sp3
1．理论要点(1)价层电子对互斥模型认为，分子的空间结构是中心原子周围的“价层电子对”_________的结果。(2)VSEPR的“价层电子对”是指分子中的中心原子与结合原子间的σ键电子对和中心原子上的_________。
2．中心原子价层电子对数的计算用价层电子对互斥模型推测分子的空间结构的关键是判断分子中心原子上的价层电子对数。
其中：a为中心原子的价电子数(对于主族元素等于原子的_________电子数，阳离子要减去电荷数，阴离子要加上电荷数)；x 为与中心原子结合的原子数；b为与中心原子结合的原子最多能_________的电子数(氢原子为1，其他原子＝8－该原子的价电子数，如卤族元素为1，氧和氧族元素中的S、Se等为2等)。
3．VSEPR模型与分子(或离子)空间结构的关系
考向一 利用VSEPR模型判断分子(或离子)的空间结构[例1] 根据价层电子对互斥模型，判断下列分子或离子的空间结构正确的是( )
[练1] (2024·山东省实验中学模拟)根据价层电子对互斥模型判断，下列分子的VSEPR模型为四面体形且其空间结构为V形的是( )A．SO2 B．CO2C．H2O D．NH3
SO2中硫原子有2个σ键和1个孤电子对，其价层电子对数为3，则SO2的VSEPR模型为平面三角形，其空间结构为V形，A错误；CO2中碳原子的价层电子对数为2，不含孤电子对，则CO2的VSEPR模型和空间结构均为直线形，B错误；H2O中氧原子有2个σ键和2个孤电子对，则其价层电子对数为4，H2O的VSEPR模型为四面体形，其空间结构为V形，C正确；NH3中氮的价层电子对数为4，则NH3的VSEPR模型为四面体形，其空间结构为三角锥形，D错误。
1．杂化轨道理论的要点(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．杂化轨道的三种重要类型
3．杂化轨道类型与分子或离子空间结构的关系
考向 利用VSEPR模型判断分子(或离子)的空间结构 [例] (2024·河北保定重点高中联考)我国科学家成功利用CO2和H2人工合成了淀粉，使淀粉的生产方式从农业种植转为工业制造成为可能，其原理如图所示。下列说法不正确的是( )
A．CO2分子中σ键和π键个数比为1∶1B．步骤 Ⅱ 中碳原子的杂化方式由sp3变为sp2C．H2O2中O原子采取sp杂化，故H2O2的空间结构为直线形D．二羟基丙酮分子中碳原子的杂化类型为sp2、sp3
CO2的结构简式为O===C===O，双键含1个σ键和1个π键，故CO2分子中σ键和π键个数比为2∶2＝1∶1，A正确；CH3OH中碳原子采取sp3杂化，HCHO中碳原子采取sp2杂化，故步骤 Ⅱ 中碳原子的杂化方式由sp3变为sp2，B正确；H2O2中O原子采取sp3杂化，H2O2的空间结构不是直线形，C错误； 中酮羰基碳原子采取sp2杂化，—CH2—中碳原子采取sp3杂化，D正确。
[练] (2024·天津十二校联考)下列分子或离子空间结构和中心原子的杂化方式不正确的是( )
4．由徐光宪院士发起院士学子同创的《分子共和国》科普读物生动形象地戏说了BF3、NH3、H2S、O3、CH3COOH、SOCl2等众多“分子共和国”中的明星。下列说法正确的是( )A．所有分子都只存在σ键，不存在π键B．SOCl2分子中S原子的价层电子对数为3C．NH3、BF3的VSEPR模型和分子的空间结构均不同D．H2S、O3分子的空间结构均为直线形
5．(2024·湖南株洲质检)Ni单原子催化剂具有良好的电催化性能，催化转化CO2的历程如图所示。下列说法不正确的是( )A．CO2催化转化的产物是CO和H2OB．过程②→③涉及化学键的断裂与生成C．反应过程中，碳原子的杂化方式未发生改变D.CO2和H2O中心原子的价层电子对数不同，杂化方式不同
由转化过程可知，Ni作催化剂，CO2催化转化生成H2O和CO，A正确；过程②中CO2的C===O断裂，生成H2O时形成O—H，B正确；CO2中C采取sp杂化，反应过程中生成CO，CO中C形成三个键，则C采取sp2杂化，因此反应过程中，碳的杂化方式发生改变，C错误；CO2和H2O中心原子的价层电子对数分别为2、4，前者采取sp杂化，后者采取sp3杂化，D正确。
(4)(2023·全国乙卷，节选)SiCl4的空间结构为__________，其中Si的轨道杂化形式为__________________________________________________________。答案：(1)四面体形 (2)2 (3)sp3(4)正四面体形 sp3
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