文档文本内容
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
第34 讲 价层电子对互斥模型、杂化轨道理论及应用
[复习目标] 1.掌握价层电子对互斥模型和杂化轨道理论的内容并能用其推测简单分子或离
子的空间结构。2.掌握键角大小原因并能作出规范描述。
1．价层电子对互斥模型
(1)理论要点
①价层电子对在空间上彼此相距最远时，排斥力最小，体系的能量最低。
②孤电子对排斥力较大，孤电子对越多，排斥力越强，键角越小。
(2)价层电子对互斥模型推测分子(离子)的空间结构的关键——价层电子对数的计算
价层电子对数＝σ 键电子对数＋中心原子上的孤电子对数
说明：σ 键电子对数＝中心原子结合的原子数；
中心原子上的孤电子对数＝(a－xb)，其中
①a 表示中心原子的价电子数。
对于主族元素：a＝原子的最外层电子数。
对于阳离子：a＝中心原子的价电子数－离子的电荷数。
对于阴离子：a＝中心原子的价电子数＋离子的电荷数
( 绝对值
) 。
②x 表示与中心原子结合的原子数。
③b 表示与中心原子结合的原子最多能接受的电子数(氢为1，其他原子＝8 －该原子的价电
子数。如氧和氧族元素中的S、Se 等均为2，卤族元素均为1)。
例如，SOCl2的空间结构的判断：
SOCl2的中心原子为S，σ 键电子对数为3，孤电子对数为×(6－1×2－2×1)＝1，价层电子
对数为4，这些价层电子对互相排斥，形成四面体形的VSEPR 模型，由于中心原子上有1
个孤电子对，则SOCl2的空间结构为三角锥形。
思考 利用价层电子对互斥模型判断H2SO3和SO 的空间结构。
提示 H2SO3的中心原子为S，σ 键电子对数为3，孤电子对数为×(6－1×2－2×1)＝1，价
层电子对数为4。这些价层电子对互相排斥，形成四面体形的VSEPR 模型， 由于中心原子
上有1 个孤电子对， 所以H2SO3的空间结构为三角锥形。
SO 的中心原子为S，σ 键电子对数为3，孤电子对数为×(6＋2－3×2)＝1，价层电子对数为
4。这些价层电子对互相排斥，形成四面体形的VSEPR 模型， 由于中心原子上有1 个孤电
子对， 所以SO 的空间结构也为三角锥形。
2．杂化轨道理论
(1)杂化轨道理论概述
1
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
中心原子上若干不同类型(主要是s、p 轨道)、能量相近的原子轨道混合起来，重新组合成同
等数目、能量完全相同的新轨道。杂化轨道数不同，轨道间的夹角就不同，形成分子的空间
结构就不同。
(2)杂化轨道三种类型
(3)由杂化轨道数判断中心原子的杂化类型
杂化轨道用来形成σ 键和容纳孤电子对，所以有公式：杂化轨道数＝中心原子的孤电子对数
＋中心原子的
σ 键个数
＝中心原子的价层电子对数。
3.VSEPR 模型与微粒空间结构的关系
完成下列表格
实例
价层电
子对数
σ 键电子对
数
孤电子
对数
中心原子杂
化轨道类型
VSEPR
模型
分子(离子)
空间结构
BeCl2、CS2
2
2
0
sp
直线形
直线形
BF3、SO3、CO
3
3
0
sp
2
平面三
角形
平面三角形
O3、SO2
2
1
sp
2
V 形
SnCl4、PO、
NH
4
4
0
sp
3
四面体
形
正四面体形
PH3、SO
3
1
sp
3
三角锥形
H2S、I
2
2
sp
3
V 形
1．价层电子对互斥模型中，π 键电子对数不计入中心原子的价层电子对数( )
2．N2分子中N 原子没有杂化，分子中有1 个σ 键、2 个π 键( )
3．只要分子的空间结构为平面三角形，中心原子均为sp2杂化( )
4．分子中中心原子通过sp3杂化轨道成键时，该分子一定为正四面体结构( )
5．SiF4与SO 的中心原子均为sp3杂化( )
6.
为四角锥结构， 中心原子I 没有孤电子对( )
7．六氟化硫分子空间结构呈正八面体形，其中心原子的价层电子对数为4( )
答案 1.√ 2.√ 3.√ 4.× 5.√ 6.× 7.×
2
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
一、价层电子对数及杂化方式的判断
1．下列分子中的中心原子杂化轨道的类型相同的是( )
A．CO2与SO2
B．CH4与NH3
C．BeCl2与BF3
D．C2H6与C2H2
答案 B
解析 CO2中C 形成2 个σ 键，无孤电子对，为sp 杂化，SO2中S 形成2 个σ 键，孤电子对
数＝＝1，为sp2杂化，故A 错误；CH4中C 形成4 个σ 键，无孤电子对，为sp3杂化，NH3
中N 形成3 个σ 键，孤电子对数＝＝1，为sp3杂化，故B 正确；BeCl2中Be 形成2 个σ 键，
无孤电子对，为sp 杂化，BF3 中B 形成3 个σ 键，无孤电子对，为sp2 杂化，故C 错误；
C2H6中C 形成4 个σ 键，无孤电子对，为sp3杂化，C2H2中形成2 个σ 键，无孤电子对，为
sp 杂化，故D 错误。
2．用价层电子对互斥模型判断下列微粒中心原子的价层电子对数。
微粒
AsH3
H3O＋
H2Se
CO
SO2
BF3
价层电
子对数
4
4
4
3
3
3
解析 AsH3中心原子的价层电子对数＝3＋×(5－3×1)＝4；H3O＋的中心原子的价层电子对
数＝3＋ ×(6－1－3×1)＝4；H2Se 中心原子的价层电子对数＝2＋ ×(6－2×1)＝4；CO 中心
原子的价层电子对数＝3＋×(4＋2－3×2)＝3；SO2分子中，S 原子价层电子对数＝＋2＝3；
BF3分子中中心硼原子的价层电子对数＝＋3＝3。
3．判断下列物质中心原子的杂化方式。
(1)PCl3分子中，P 的杂化方式为________。
(2)[2019·全国卷Ⅰ，35(2)节选]乙二胺(H2NCH2CH2NH2)是一种有机化合物，分子中氮、碳的
杂化类型分别是______、_______________。
(3)HOCH2CN 分子中碳原子的杂化轨道类型是________。
(4)丙烯腈分子(H2C==CH—C≡N)中碳原子杂化轨道类型为________。
(5)[2020·全国卷Ⅲ，35(2)节选]氨硼烷在催化剂作用下水解释放氢气：
3NH3BH3＋6H2O===3NH＋B3O＋9H2
B3O 的结构为
。在该反应中，B 原子的杂化轨道类型由________变为
________。
答案 (1)sp3杂化 (2)sp3 sp3 (3)sp3和sp (4)sp2、sp (5)sp3 sp2
3
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
二、分子(离子)空间结构的判断
4．(1)指出下列粒子的空间结构。
①H2S________；②BeF2________；
③PF3________；④SO3 ________。
(2)在BF3分子中，F—B—F 的键角是________，硼原子的杂化轨道类型为________，BF3和
过量NaF 作用可生成NaBF4，BF 的空间结构为________。
(3)肼(N2H4)分子可视为NH3分子中的一个氢原子被—NH2(氨基)取代形成的另一种氮的氢化
物。NH3分子的空间结构是________；N2H4分子中氮原子轨道的杂化类型是________。
(4)SO 的空间结构是________，其中硫原子的杂化轨道类型是________。
答案 (1)V 形 直线形 三角锥形 平面三角形
(2)120° sp2 正四面体形
(3)三角锥形 sp3
(4)正四面体形 sp3
解析 (3)NH3分子中σ 键数为3，孤电子对数为1，价层电子对数为4，N 原子采用sp3杂化，
分子空间结构为三角锥形，N2H4中氮原子与NH3中氮原子杂化类型相同，均为sp3杂化。
5．V2O5常用作SO2转化为SO3的催化剂。
(1)SO2分子中S 原子价层电子对数是______，分子的空间结构为________；气态SO3为单分
子，该分子中S 原子的杂化轨道类型为________。
(2)SO3的三聚体环状结构如图所示，该结构中S 原子的杂化轨道类型为________。
答案 (1)3 V 形 sp2 (2)sp3
解析 (2)SO3的三聚体环状结构中，S 原子形成4 个σ 键，则S 原子采取sp3杂化。
1．(2022·辽宁，7)理论化学模拟得到一种N 离子，结构如图。下列关于该离子的说法错误
的是( )
A．所有原子均满足8 电子结构
B．N 原子的杂化方式有2 种
C．空间结构为四面体形
D．常温下不稳定
答案 B
解析 由N 的结构式可知，所有N 原子均满足8 电子稳定结构，A 正确；中心N 原子为sp3
4
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
杂化，与中心N 原子直接相连的N 原子为sp2杂化，与端位N 原子直接相连的N 原子为sp
杂化，端位N 原子为sp2杂化，则N 原子的杂化方式有3 种，B 错误；中心N 原子为sp3杂
化，则其空间结构为四面体形，C 正确；N 中含
，常温下不稳定，D 正确。
2．(1)[2023·北京，15(3)]S2O 的空间结构是________________________________________。
(2)[2023·浙江1 月选考，17(1)节选]Si(NH2)4分子的空间结构(以Si 为中心)名称为__________，
分子中氮原子的杂化轨道类型是____________。
(3)[2022·福建，14(4)][BrOF2]＋的中心原子Br 的杂化轨道类型为__________。
(4)[2021·湖南，18(2)②节选]N-甲基咪唑(
)中碳原子的杂化轨道类型为________。
(5)[2021·全国甲卷，35(1)节选]SiCl4 是生产高纯硅的前驱体，其中Si 采取的杂化类型为
________。SiCl4可发生水解反应，机理如下：
含s、p、d 轨道的杂化类型有：①dsp2、②sp3d、③sp3d2，中间体SiCl4(H2O)中Si 采取的杂
化类型为________(填标号)。
答案 (1)四面体形 (2)四面体 sp3 (3)sp3 (4)sp3、sp2 (5)sp3 ②
解析 (4)N-甲基咪唑分子中含有甲基和碳碳双键，则该分子中碳原子的杂化轨道类型为
sp3、sp2。(5)根据SiCl4 的结构式可知，Si 的价层电子对数为4，故Si 采取sp3 杂化；根据
SiCl4(H2O)的结构式可知Si 的价层电子对数为5，采取sp3d 杂化。
3．[2021·山东，16(3)]Xe 是第五周期的稀有气体元素，与F 形成的XeF2 室温下易升华。
XeF2中心原子的价层电子对数为______________，下列对XeF2中心原子杂化方式推断合理
的是______________(填字母)。
A．sp
B．sp2
C．sp3
D．sp3d
答案 5 D
解析 XeF2易升华，所以是分子晶体，其中心原子的价层电子对数为2＋＝5，其中心原子
的杂化方式应为sp3d。
4．(1)[2022·湖南，18(1)③]比较键角大小：气态SeO3分子________SeO 离子(填“>”“<”
或“＝”)，原因是______________________________________________________________。
(2)[2022· 北京，15(1)②改编] 比较SO 和H2O 分子中的键角大小并给出相应解释：
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
5
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
_______________________________________________________________________________
。
答案 (1)＞ SeO3的空间结构为平面三角形，SeO 的空间结构为三角锥形 (2)SO 的键角大
于H2O 分子的键角，SO 中S 原子的价层电子对数为4、孤电子对数为0，SO 的空间结构为
正四面体形，H2O 分子中O 原子的价层电子对数为4、孤电子对数为2，H2O 的空间结构为
V 形
课时精练
1．VSEPR 模型和杂化轨道理论常用于预测和解释分子的空间结构。下列说法正确的是(
)
A．凡是AB3型的共价化合物，其中心原子A 均采用sp2杂化轨道成键
B．凡是中心原子采取sp3杂化的分子，其空间结构都是正四面体形
C．杂化轨道只用于形成σ 键或用于容纳未参与成键的孤电子对
D．凡是分子中形成π 键的原子，均采用sp2杂化
答案 C
解析 AB3型的共价化合物，如BF3中B 原子采用sp2杂化，NH3中N 原子采用sp3杂化，故
A 错误；中心原子采取sp3杂化的分子，其空间结构可能是正四面体形、三角锥形、V 形，
CCl4、NH3、H2O 中中心原子都采取sp3杂化，但其空间结构分别是正四面体形、三角锥形、
V 形，故B 错误；分子中形成π 键的原子，可能采用sp2 杂化，也可能采用sp 杂化，如
HC≡CH 分子的C 原子可形成π 键，采用sp 杂化，故D 错误。
2．下列有机物分子中的碳原子既有sp3杂化又有sp 杂化的是( )
A．CH3CH==CH2
B．CH3—C≡CH
C．CH3CH2OH
D．CH≡CH
答案 B
解析 CH3CH==CH2中双键碳为sp2杂化、单键碳为sp3杂化，故不选A；CH3—C≡CH 中三
键碳为sp 杂化、单键碳为sp3杂化，故选B；CH3CH2OH 中碳原子均为sp3杂化，故不选C；
CH≡CH 中碳原子只有sp 杂化，故不选D。
3．下列关于水合氢离子(H3O＋)的说法错误的是( )
A．含有极性键
B．空间结构为三角锥形
C．键角：H3O＋<H2O
D. H3O＋和H2O 中氧原子均为sp3杂化
答案 C
解析 水合氢离子中含有氢氧键，是极性键，A 正确；水合氢离子中的氧原子为sp3杂化，
6
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
含有一个孤电子对，空间结构为三角锥形，B 正确；水分中含有两个孤电子对，孤电子对数
目越多键角越小，故键角：H3O＋>H2O ，C 错误； H3O＋ 和 H2O 中氧原子均为 sp3 杂化，
D 正确。
4．BeCl2是共价分子，可以以单体、二聚体和多聚体形式存在，三者结构简式依次为Cl—
Be—Cl、
、
。
其单体、二聚体和多聚体中Be 的杂化轨道类型依次为( )
A．sp3、sp2、sp
B．sp2、 sp、sp3
C．sp2、sp3、sp
D．sp、sp2、sp3
答案 D
解析 Cl—Be—Cl 中Be 原子形成2 个Be—Cl，没有孤电子对，杂化轨道数目为2，杂化轨
道类型为sp 杂化；
中Be 原子形成3 个Be—Cl，没有孤电子对，杂化
轨道数目为3，杂化轨道类型为sp2杂化；
中Be 原子形成4 个Be—
Cl，没有孤电子对，杂化轨道数目为4，杂化轨道类型为sp3杂化，故选D。
5．氯元素有多种化合价，可形成Cl2O、Cl－、ClO－、ClO、ClO、ClO 等微粒。下列说法错
误的是( )
A．键角：ClO>ClO>ClO
B．Cl2O 的空间结构为V 形
C．ClO、ClO、ClO 中Cl 的杂化方式相同
D．基态Cl 原子核外电子的空间运动状态有9 种
答案 A
解析 ClO、ClO 和ClO 的价层电子对数都为4，孤电子对数分别为2、1、0，孤电子对数越
多，对成键电子对的斥力越大，成键原子的键角越小，则键角的大小顺序为ClO <ClO <ClO
，选项A 错误；Cl2O 中O 有两个孤电子对，价层电子对数为2＋2＝4，所以O 为sp3杂化，
Cl2O 的空间结构为V 形，选项B 正确； ClO 中Cl 原子价层电子对数为2＋ ＝4、ClO 中
Cl 原子价层电子对数为3＋ ＝4、 ClO 中Cl 原子价层电子对数为4＋ ＝4，所以这几种
微粒中Cl 原子都采用sp3 杂化，选项C 正确；氯元素的原子序数为17，电子排布式为
1s22s22p63s23p5，核外有9 种原子轨道，故基态原子的核外电子的空间运动状态有9 种，选项
D 正确。
6．下表中各粒子、粒子对应的空间结构及解释均正确的是( )
选项
粒子
空间结构
解释
A
氨基负离子(NH)
直线形
N 原子采取sp 杂化
7
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
B
二氧化硫
V 形
S 原子采取sp3杂化
C
碳酸根离子(CO)
三角锥形
C 原子采取sp3杂化
D
乙炔(C2H2)
直线形
C 原子采取sp 杂化且C 原子的价电子均参与
成键
答案 D
解析 NH 中N 原子的价层电子对数为2＋＝4，孤电子对数为2，采取sp3杂化，空间结构
为V 形，故A 错误；SO2中S 原子的价层电子对数为2＋＝3，孤电子对数为1，采取sp2杂
化，空间结构为V 形，故B 错误；CO 中C 原子的价层电子对数为3＋＝3，孤电子对数为
0，采取sp2杂化，空间结构为平面三角形，故C 错误。
7．(2023·济南模拟)下列说法不正确的是( )
A．BF3和SO3中B、S 杂化轨道类型相同，二者VSEPR 模型均为平面三角形
B．CH4、CCl4都是含有极性键的非极性分子
C．C 与O 互为等电子体，1 mol O 中含有的π 键数目为2NA
D．AB2的空间结构为V 形，则A 为sp3杂化
答案 D
解析 BF3中心原子的价层电子对数为 3＋×(3－3×1)＝3 ，中心原子采取sp2杂化，没有孤
电子对，BF3的VSEPR 模型为平面三角形；SO3中心原子的价层电子对数为 3＋×(6－3×2)
＝3 ，中心原子采取sp2杂化，没有孤电子对，SO3的VSEPR 模型为平面三角形，故A 正确；
CH4含有C—H 极性键，CCl4含有C—Cl 极性键，二者结构对称、正负电荷中心重合，都为
非极性分子，故B 正确；C 与O 互为等电子体，C 中含有1 个碳碳三键，则O 中含有1 个氧
氧三键，氧氧三键中含有2 个π 键，所以1 mol O 中含有的π 键数目为2NA，故C 正确；AB2
的空间结构为V 形，A 原子价层电子对数可能是3 或4，如SO2中S 原子为sp2杂化，H2O 中
O 为sp3杂化，故D 错误。
8．下列分子或离子中键角由大到小排列的顺序是( )
①BCl3 ②NH3 ③H2O ④PCl ⑤HgCl2
A．⑤④①②③
B．⑤①④②③
C．④①②⑤③
D．③②④①⑤
答案 B
解析 ①BCl3 中B 的价层电子对数为3＋＝3，中心B 原子为sp2 杂化，键角为120°；
②NH3中N 的价层电子对数为3＋＝4，中心N 原子为sp3杂化，由于NH3分子中有孤电子
对存在，使键角小于109°28′；③H2O 中O 的价层电子对数为2＋＝4，中心O 原子为sp3
杂化，理论上正四面体结构键角为109°28′，由于H2O 分子中存在两个孤电子对，使得键
角比NH3分子的键角还小；④PCl 中P 的价层电子对数为4＋＝4，中心P 原子为sp3杂化，
键角为109°28′；⑤HgCl2中Hg 的价层电子对数为2＋＝2，中心Hg 原子为sp 杂化，键角
8
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
为180°；综上，键角由大到小的顺序为⑤①④②③。
9．六氟化硫分子呈正八面体结构(如图所示)，在高电压下仍有良好的绝缘性，性质稳定，
在电器工业方面有着广泛的用途，但逸散到空气中会引起强温室效应，下列有关六氟化硫的
推测正确的是( )
A．SF6各原子均为8 电子稳定结构
B．S 原子轨道杂化方式与SO3中的S 一样
C．六氟化硫分子中只含极性键
D．S—F 是σ 键，键长可能不相等
答案 C
解析 根据题图知，每个F 原子和1 个S 原子形成1 个共用电子对，每个S 原子和6 个F 原
子形成6 个共用电子对，所以F 原子都达到8 电子稳定结构，但S 原子最外层达到12 个电
子，A 错误；SO3中S 原子孤电子对数为＝0、价层电子对数为3＋0＝3，故为sp2杂化，空
间结构为平面正三角形，SF6中S 原子孤电子对数为＝0、价层电子对数为6＋0＝6，空间结
构为正八面体形，不可能为sp2杂化，B 错误；同种原子间形成非极性键，不同种原子间形
成极性键，六氟化硫分子中的S—F 均为极性键，不含非极性键，C 正确；六氟化硫分子中
的S—F 都是σ 键，六氟化硫分子为正八面体形结构，所以各键的键长与键能都相等，D 错
误。
10．CH、—CH3、CH 都是重要的有机反应中间体，下列有关它们的说法错误的是( )
A．CH 与H3O＋的空间结构均为三角锥形
B．它们的C 均采取sp2杂化
C．CH 中的所有原子均共面
D．CH 与OH－形成的化合物中不含有离子键
答案 B
解析 CH 与H3O＋中C 原子与O 原子的价层电子对数都是4，且都含有1 个孤电子对，均为
三角锥形结构，A 项正确；CH、—CH3、CH 中C 的价层电子对数分别是3、4、4，根据价
层电子对互斥模型知，C 原子的杂化类型分别是sp2、sp3、sp3，B 项错误；CH 中的碳原子
采取sp2杂化，所有原子均共面，C 项正确；CH 与OH－形成的化合物是CH3OH，属于共价
化合物，不含离子键，D 项正确。
11．在白磷分子(P4)中，四个P 原子分别处于正四面体的四个顶点上，结合P 原子的成键特
点，下列有关白磷分子的说法正确的是( )
9
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
A．白磷分子中的键角为109°28′
B．分子中共有4 个共用电子对
C．白磷分子中的键角为60°
D．分子中有6 个孤电子对
答案 C
解析 根据共价键的方向性和饱和性，每个磷原子都以3 个共价键与其他3 个磷原子结合，
从而形成正四面体结构，所以键角为60°，分子中共有6 个共价单键(即6 个共用电子对)，4
个孤电子对。
12．短周期元素X、Y、Z 的原子序数依次增大，X 元素基态原子有2 个未成对电子，Y 元
素基态原子的核外p 电子数比s 电子数少1 个，Z 的一种“超原子”(Z)具有40 个价电子，
下列说法错误的是( )
A．X、Y、Z 的电负性和电离能均为Y>X>Z
B．XO 的空间结构为平面三角形
C．YO 中心原子的杂化方式为sp2杂化
D．简单离子半径：Y<Z
答案 D
解析 Z 的一种超原子Z 具有40 个价电子，则Z 原子的价电子数为＝3，则Z 为Al 元素；Y
为N 元素；X 为C 元素。金属元素的电负性和电离能均小于非金属元素，同周期元素，从
左到右第一电离能呈增大趋势，电负性依次增大，所以碳、氮、铝三种元素的电负性和电离
能的大小顺序均为Y>X>Z，故A 正确；碳酸根离子中碳原子的价层电子对数为3，孤电子
对数为0，碳酸根离子的空间结构为平面三角形，故B 正确；硝酸根离子中氮原子的价层电
子对数为3，杂化方式为sp2杂化，故C 正确；电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离
子半径越小，则氮离子的半径大于铝离子，故D 错误。
13．解答下列问题：
(1)NH3分子在独立存在时，H—N—H 键角为107°。如图是[Zn(NH3)6]2＋的部分结构以及H—
N—H 键角的测量值。解释NH3形成如图配合物后H—N—H 键角变大的原因：__________
_______________________________________________________________________________
。
(2)AsH3分子为三角锥形，键角为91.80°，小于氨分子的键角107°，AsH3分子键角较小的原
因是____________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
。
10
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
(3)乙酸分子(
)中键角1 大于键角2，其原因为______________________________。
答案 (1)NH3分子中N 原子的孤电子对进入Zn2＋的空轨道形成配位键后，原孤电子对与成
键电子对间的排斥作用变为成键电子对间的排斥作用，排斥作用减弱
(2)砷原子的电负性小于氮原子，其共用电子对离砷核距离较远，斥力较小，键角较小
(3)C==O 对C—C 的斥力大于C—O 对C—C 的斥力
14．(1)Cu2＋处于[Cu(NH3)4]2＋的中心，若将配离子[Cu(NH3)4]2＋中的2 个NH3换为CN－，则
有2 种结构，则Cu2 ＋是否为sp3 杂化？__________( 填“ 是” 或“ 否” ) ，理由为
_______________
_______________________________________________________________________________
。
(2)用价层电子对互斥模型推断甲醛中H—C—H 的键角________(填“＞”“＜”或
“＝”)120°。
(3)SO2Cl2 和SO2F2 中S==O 之间以双键结合，S—Cl、S—F 之间以单键结合。请你预测
SO2Cl2 和SO2F2 分子的空间结构为________________ 。SO2Cl2 分子中∠Cl—S—
Cl______SO2F2分子中∠F—S—F(填“＜”“＞”或“＝”)。
(4)抗坏血酸的分子结构如图所示，该分子中碳原子的杂化轨道类型为_________________。
答案 (1)否 若是sp3杂化，[Cu(NH3)4]2＋的空间结构为正四面体形，将配离子[Cu(NH3)4]2＋
中的2 个NH3换为CN－，则只有1 种结构 (2)＜ (3)四面体形 ＞ (4)sp2、sp3
解析 (2)甲醛分子中，碳氧之间为双键，根据价层电子对互斥模型可知双键与单键之间的
斥力大于单键与单键之间的斥力，所以H—C—H 的键角小于120°。(3)当中心原子的价层电
子对数为4 时，VSEPR 模型为四面体形，硫原子无孤电子对，所以空间结构为四面体形；
配位原子得电子能力越弱，其与中心原子形成的共用电子对之间的斥力越强，F 原子的得电
子能力大于氯原子，所以SO2Cl2分子中∠Cl—S—Cl＞SO2F2分子中∠F—S—F。
15．短周期元素D、E、X、Y、Z 的原子序数逐渐增大，它们的最简单氢化物分子的空间结
构依次是正四面体形、三角锥形、正四面体形、V 形、直线形。回答下列问题：
(1)Z 的氢化物的结构式为________，HZO 分子的中心原子价层电子对数的计算式为
____________________________________，该分子的空间结构为____________。
(2)Y 的价层电子排布式为__________ ，Y 的最高价氧化物的VSEPR 模型为
_______________。
(3)X 与Z 形成的最简单化合物的化学式是________________，该分子中的键角是________。
(4)D、E 的最简单氢化物的分子空间结构分别是正四面体形与三角锥形，这是因为
11
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
______(填字母)。
a．两种分子的中心原子的价层电子对数不同
b．D、E 的非金属性不同
c．E 的氢化物分子中有一个孤电子对，而D 的氢化物分子中没有
答案 (1)H—Cl 2＋×(6－1×1－1×1) V 形 (2)3s23p4 平面三角形 (3)SiCl4 109°28′
(4)c
解析 由题意可推出D、E、X、Y、Z 分别为C、N、Si、S、Cl。(1)HClO 中氧原子是中心
原子，其价层电子对数为2＋×(6－1×1－1×1)＝4，所以HClO 分子的空间结构为V 形。
(2)SO3中硫原子的价层电子对数为3，VSEPR 模型为平面三角形。(3)SiCl4是正四面体结构，
键角为109°28′。(4)CH4、NH3的中心原子价层电子对数均为4，分子空间结构不同的根本
原因是NH3分子中有孤电子对而CH4分子中没有，分子空间结构与元素的非金属性强弱无
关。
答题规范(5) 键角大小原因解释的三种模型
模型1 价层电子对构型(或中心原子杂化方式)不相同，优先看杂化方式，键角：sp>sp2>sp3
例1 Si 与C 元素位于同一主族，SiO2键角小于CO2的原因是__________________________。
答案 SiO2中中心Si 原子采取sp3杂化，键角为109°28′；CO2中中心C 原子采取sp 杂化，
键角为180°
答题模板：×××中心原子采取×××杂化，键角为×××，而×××中心原子采取×××
杂化，键角为×××。
变式训练1 比较下列分子或离子中的键角大小(填“＞”“＜”或“＝”)：
①H2O________CS2，原因是______________________________________________________。
②SO3______SO。
③BF3________NCl3。
答案 ①＜ H2O 中中心O 原子采取sp3杂化，键角约为105°；CS2中中心C 原子采取sp 杂
化，键角为180° ②＞ ③＞
模型2 价层电子对构型(或中心原子杂化方式)相同，看电子对间的斥力
(1)电子对排斥力大小顺序：孤电子对与孤电子对之间>孤电子对与成键电子对之间>成键电
子对与成键电子对之间。
例2 已知H2O、NH3、CH4 三种分子中，键角由大到小的顺序是____________，原因是
________________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
。
答案 CH4＞NH3＞H2O CH4分子中无孤电子对，NH3分子中含有1 个孤电子对，H2O 分子
12
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
中含有2 个孤电子对，孤电子对对成键电子对的排斥作用依次增大，故键角逐渐减小
答题模板： ×××分子中无孤电子对，×××分子中含有n 个孤电子对，孤电子对对成键
电子对的排斥作用较大，因而键角较小。
变式训练2 比较下列分子或离子中的键角大小(填“＞”“＜”或“＝”)：
①PH3________PO，原因是______________________________________________________。
②SO______SO。
答案 ①< PH3与PO 中中心P 原子都采取sp3杂化，PO 中无孤电子对，PH3分子中含有1
个孤电子对，孤电子对对成键电子对的排斥作用较大，因而键角较小 ②<
(2)三键、双键、单键之间的排斥力大小顺序：三键—三键>三键—双键>双键—双键>双键—
单键>单键—单键，举例：
COCl2的杂化轨道角度：120°；
排斥力分析：C==O 对C—Cl 的排斥力大于C—Cl 对C—Cl 的排斥力；
实际键角：形成两种键角分别为124°18′、111°24′。
变式训练3 在
分子中，键角∠HCO________( 填“ ＞” “ ＜” 或
“
＝
”
)∠HCH
，
理
由
是
________________________________________________________________________。
答案 ＞ π 键斥力大于σ 键斥力
模型3 空间结构相同，中心原子相同或配位原子相同，看中心原子或配位原子的电负性
(1)中心原子不同，配位原子相同
例3 AC3 与BC3 ，若电负性：A ＞B ，则键角：AC3________BC3 ，原因是
___________________。
答案 > 中心原子的电负性A 强于B，中心原子的电负性越大，成键电子对离中心原子越
近，斥力越大，键角也越大
(2)中心原子相同，配位原子不同
例4 AB3 与AC3 ，若电负性：B ＞A ＞C ，则键角：AB3______AC3 ，原因是
_________________
_______________________________________________________________________________
。
答案 < 电负性：B＞A＞C，在AB3中成键电子对离中心原子较远，斥力较小，因而键角
较小
变式训练4 ①NH3的键角______PH3的键角，原因是_________________________________。
②NF3的键角____NH3的键角，理由是______________________________________________
_______________________________________________________________________________
。
答案 ①＞ 中心原子的电负性N 强于P，中心原子的电负性越大，成键电子对离中心原子
13
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
越近，斥力越大，键角也越大 ②< F 的电负性比H 大，NF3中成键电子对离中心原子较
远，斥力较小，因而键角也较小
1．H3BO3 分子中的O—B—O 的键角________(填“大于”“等于”或“小于”) BH 中的H
—B—H 的键角，判断依据是____________________________________________________。
答案 大于 H3BO3分子中的B 采取sp2杂化，而BH 中的B 采取sp3杂化，sp2杂化形成的键
角大于sp3杂化
2．高温陶瓷材料Si3N4晶体中键角N—Si—N________(填“>”“<”或“＝”)Si—N—Si，
原因是________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
。
答案 > N 原子上有孤电子对，由于孤电子对与成键电子对的排斥力更大，使得Si—N—
Si 键角较小
3．SeO 中Se—O 的键角比SeO3的键角______(填“大”或“小”)，原因是______________。
答案 小 SeO 中中心Se 原子采取sp3 杂化，键角为109°28′，SeO3 中中心Se 原子采取
sp2 杂化，键角为120°
14
