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价层电子对互斥模型(VSEPR models)和杂化轨道理论都是高考必考内容，二者互相联系，相互渗透，
基本内容易于掌握，但易错点较多，较分散，需要学生多记多背这部分内容。尤其是部分分子或离子的立
体结构更需要记忆。
1．（2024·河北·高考真题）
是火箭固体燃料重要的氧载体，与某些易燃物作用可全部生成气态产
物，如：
。下列有关化学用语或表述正确的是
A．
的形成过程可表示为
B．
中的阴、阳离子有相同的VSEPR 模型和空间结构
C．在
、石墨、金刚石中，碳原子有
和
三种杂化方式
D．
和
都能作制冷剂是因为它们有相同类型的分子间作用力
2．（2024·广东·高考真题）一种可为运动员补充能量的物质，其分子结构式如图。已知R、W、Z、X、Y
为原子序数依次增大的短周期主族元素，Z 和Y 同族，则
第50 讲 分子的立体结构的判断
01 考情分析 02 真题精研 03 规律·方法·技巧 04 经典变式练
05 核心知识精炼 06 基础测评 07 能力提升
考情分析
真题精研
1
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A．沸点：
B．最高价氧化物的水化物的酸性：
C．第一电离能：
D．
和
空间结构均为平面三角形
判断分子或离子立体构型“三步曲”
第一步：确定中心原子上的价层电子对数
a 为中心原子的价电子数减去离子的电荷数，b 为非中心原子所能接受的电子数，x 为非中心原子的原子个
数。
如NH 的中心原子为N，a＝5－1，b＝1，x＝4，所以中心原子孤电子对数＝(a－xb)＝×(4－4×1)＝0。
第二步：确定价层电子对的立体构型
由于价层电子对之间的相互排斥作用，它们趋向于尽可能地相互远离，这样已知价层电子对的数目，就可
以确定它们的立体构型。
价层电子对数为4，为四面体形；价层电子对数为3，为平面三角形；价层电子对数为2，为直线形
第三步：分子或离子立体构型的确定
价层电子对有成键电子对和孤电子对之分，价层电子对的总数减去成键电子对数，得孤电子对数。根据成
键电子对数和孤电子对数，可以确定相应的较稳定的分子立体构型。
1．（2024·江苏·高考真题）反应
可用于壁画修复。下列说法正确的是
规律·方法·技巧
经典变式练
2
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A．
的结构示意图为
B．
中既含离子键又含共价键
C．
中S 元素的化合价为
D．
的空间构型为直线形
2．（2024·贵州·高考真题）下列叙述正确的是
A．KBr 的电子式：
B．聚乙炔的结构简式：
C．
的空间结构：平面三角形
D．
的名称：2-甲基-2-丁烯
一、分子的立体构型
1．价层电子对互斥理论
(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孤电子对的排斥力较大，孤电子对_越多__，排斥力越强，键角_越小__。
(2)用价层电子对互斥理论推测分子的立体构型的关键是判断分子中的中心原子上的价层电子对数。
其中：a 是中心原子的价电子数(阳离子要减去电荷数、阴离子要加上电荷数)，b 是与中心原子结合的原子
最多能接受的电子数，x 是与中心原子结合的原子数。
(3)价层电子对互斥模型与分子立体构型的关系
价层电
子对数
成键
对数
孤电子
对数
电子对立
体构型
分子立体构型
实例
键角
2
2
0
直线形
_直线__形
BeCl2
CO2
180°
3
3
0
三角形
_平面三角__形
BF3
120°
2
1
_V__形
SnBr2
105°
4
4
0
四面体形
_正四面体__形
CH4
109°28′
核心知识精炼
3
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3
1
_三角锥__形
NH3
107°
2
2
_V__形
H2O
105°
2．杂化轨道理论
(1)杂化轨道的定义：在外界条件的影响下，原子内部能量_相近__的原子轨道重新组合的过程叫原子轨道
的杂化，组合后形成的一组新的原子轨道，叫杂化原子轨道，简称杂化轨道。
(2)杂化轨道的类型与分子立体构型的关系
(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。
代表物
杂化轨道数
中心原子杂化轨道类型
CO2
0＋2＝2
_sp__
CH2O
0＋3＝3
_sp
2 __
CH4
0＋4＝4
_sp
3 __
SO2
1＋2＝3
_sp
2 __
NH3
1＋3＝4
_sp
3 __
H2O
2＋2＝4
_sp
3 __
(4)中心原子杂化类型和分子构型的相互判断
分子组成
(A 为中心原子)
中心原子的
孤电子对数
中心原子的
杂化方式
分子空间构型
示例
AB2
0
sp
_直线形__
BeCl2
1
sp2
_V 形
__
SO2
2
sp3
_V 形
__
H2O
AB3
0
sp2
_平面三角形__
BF3
1
sp3
_三角锥形__
NH3
AB4
0
sp3
_正四面体形__
CH4
3.判断分子或离子中心原子的杂化类型的五种方法
(1)根据杂化轨道的空间分布构型判断。
4
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①若杂化轨道在空间的分布为正四面体形或三角锥形，则分子或离子的中心原子发生sp3杂化。
②若杂化轨道在空间的分布呈平面三角形，则分子或离子的中心原子发生sp2杂化。
③若杂化轨道在空间的分布呈直线形，则分子或离子的中心原子发生sp 杂化。
(2)根据杂化轨道之间的夹角判断。
若杂化轨道之间的夹角为109.5°，则分子或离子的中心原子发生sp3杂化；若杂化轨道之间的夹角为120°，
则分子或离子的中心原子发生sp2杂化；若杂化轨道之间的夹角为180°，则分子或离子的中心原子发生sp
杂化。
(3)根据等电子原理进行判断。
如CO2是直线形分子，CNS－、N 与CO2是等电子体，所以这些离子构型均为直线形，中心原子均采用sp
杂化。
(4)根据中心原子的价电子对数判断。
如中心原子的价电子对数为4，是sp3杂化，价电子对数为3，是sp2杂化，价电子对数为2，是sp 杂化。
(5)根据分子或离子中有无π 键及π 键数目判断。
如没有π 键为sp3杂化，含一个π 键为sp2杂化，含两个π 键为sp 杂化。
1．（2024·广东·高考真题）从我国南海的柳珊瑚中分离得到的柳珊瑚酸(下图)，具有独特的环系结构。下
列关于柳珊瑚酸的说法不正确的是
A．能使溴的四氯化碳溶液褪色
B．能与氨基酸的氨基发生反应
C．其环系结构中3 个五元环共平面
D．其中碳原子的杂化方式有
和
2．（2024·安徽·高考真题）某催化剂结构简式如图所示。下列说法错误的是
A．该物质中
为
价
B．基态原子的第一电离能：
C．该物质中C 和P 均采取
杂化
D．基态
原子价电子排布式为
基础测评
5
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3．（2024·浙江·高考真题）下列表示不正确的是
A．
的电子式：
B．
中共价键的电子云图：
C．
的空间填充模型：
D．3，3-二甲基戊烷的键线式：
（2024·甘肃·高考真题）温室气体
在催化剂作用下可分解为
和
，也可作为氧化剂氧化苯制苯酚。
据此完成下面小题。
4．下列说法错误的是
A．原子半径：
B．第一电离能：
C．在水中的溶解度：苯<苯酚
D．苯和苯酚中C 的杂化方式相同
5．下列说法错误的是
A．相同条件下
比
稳定
B．
与
的空间构型相同
C．
中
键比
键更易断裂
D．
中
键和大
键的数目不相等
6．（2024·湖南·高考真题）
是一种高活性的人工固氮产物，其合成反应为
，晶胞如图所示，下列说法错误的是
A．合成反应中，还原剂是
和C
B．晶胞中含有的
个数为4
C．每个
周围与它最近且距离相等的
有8 个
6
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D．
为V 型结构
7．（2024·湖南·高考真题）通过理论计算方法优化了P 和Q 的分子结构，P 和Q 呈平面六元并环结构，原
子的连接方式如图所示，下列说法错误的是
A．P 为非极性分子，Q 为极性分子
B．第一电离能：
C．
和
所含电子数目相等
D．P 和Q 分子中C、B 和N 均为
杂化
8．（2024·湖南·高考真题）下列有关化学概念或性质的判断错误的是
A．
分子是正四面体结构，则
没有同分异构体
B．环己烷与苯分子中
键的键能相等
C．甲苯的质谱图中，质荷比为92 的峰归属于
D．由
与
组成的离子液体常温下呈液态，与其离子的体积较大有关
9．（2024·湖北·高考真题）基本概念和理论是化学思维的基石。下列叙述错误的是
A．
理论认为
模型与分子的空间结构相同
B．元素性质随着原子序数递增而呈周期性变化的规律称为元素周期律
C．泡利原理认为一个原子轨道内最多只能容纳两个自旋相反的电子
D．
杂化轨道由1 个s 轨道和3 个p 轨道混杂而成
10．（2024·吉林·高考真题）下列化学用语或表述正确的是
A．中子数为1 的氦核素：
B．
的晶体类型：分子晶体
7
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C．
的共价键类型：
键
D．
的空间结构：平面三角形
1．（2024·全国·高考真题）我国科学家最近研究的一种无机盐
纳米药物具有高效的细胞内亚
铁离子捕获和抗氧化能力。W、X、Y、Z 的原子序数依次增加，且W、X、Y 属于不同族的短周期元素。
W 的外层电子数是其内层电子数的2 倍，X 和Y 的第一电离能都比左右相邻元素的高。Z 的M 层未成对电
子数为4。下列叙述错误的是
A．W、X、Y、Z 四种元素的单质中Z 的熔点最高
B．在X 的简单氢化物中X 原子轨道杂化类型为
C．Y 的氢氧化物难溶于NaCl 溶液，可以溶于
溶液
D．
中
提供电子对与
形成配位键
2．（2023·河北·高考真题）下列说法正确的是
A．
的价层电子对互斥模型和空间构型均为正四面体
B．若
型分子的空间构型相同，其中心原子的杂化方式也相同
C．干冰和冰的结构表明范德华力和氢键通常都具有方向性
D．
和
都是既含
键又含
键的非极性分子
3．（2023·天津·高考真题）常温下，二氧化氯(ClO2)是一种黄绿色气体，具有强氧化性，已被联合国卫生
组织(WTO)列为Al 级高效安全消毒剂。已知，工业上制备二氧化氯的方法之一是用甲醇在酸性条件下与氯
酸钠反应，其反应的化学方程式：CH3OH+6NaClO3+3H2SO4=CO2↑+6ClO2↑+3Na2SO4+5H2O，则下列说法正
确的是
A．CO2是非极性分子
B．键角：ClO <ClO
C．NaClO3在反应中做还原剂
D．ClO2分子空间构型为直线形
能力提升
8
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4．（2024·浙江·高考真题）X、Y、Z、M 和Q 五种主族元素，原子序数依次增大，X 原子半径最小，短周
期中M 电负性最小，Z 与Y、Q 相邻，基态Z 原子的s 能级与p 能级的电子数相等，下列说法不正确的是
A．沸点：
B．M 与Q 可形成化合物
、
C．化学键中离子键成分的百分数：
D．
与
离子空间结构均为三角锥形
5．（2024·浙江·高考真题）下列表示不正确的是
A．中子数为10 的氧原子：
B．
的价层电子对互斥(VSEPR)模型：
C．用电子式表示
的形成过程：
D．
的名称：2-甲基-4-乙基戊烷
6．（2023·福建·高考真题）某含锰着色剂的化学式为
，Y、X、Q、Z 为原子序数依次增大的
短周期元素，其中
具有正四面体空间结构，
结构如图所示。下列说法正确的是
A．键角：
B．简单氢化物沸点：
C．第一电离能：
D．最高价氧化物对应的水化物酸性：
9
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7．（2023·福建·高考真题）抗癌药物
的结构如图。关于该药物的说法错误的是
A．能发生水解反应
B．含有2 个手性碳原子
C．能使
的
溶液褪色
D．碳原子杂化方式有
和
8．（2023·重庆·高考真题）
和
均可发生水解反应，其中
的水解机理示意图如下：
下列说法正确的是
A．
和
均为极性分子
B．
和
中的
均为
杂化
C．
和
的水解反应机理相同
D．
和
均能与
形成氢键
9．（2023·江苏·高考真题）氢元素及其化合物在自然界广泛存在且具有重要应用。
、
、
是氢元素
的3 种核素，基态H 原子
的核外电子排布，使得H 既可以形成
又可以形成
，还能形成
、
、
、
、
等重要化合物；水煤气法、电解水、光催化分解水都能获得
，如水煤气法
制氢反应中，
与足量
反应生成
和
吸收131.3kJ 的热量。
在金属冶炼、
新能源开发、碳中和等方面具有重要应用，如
在催化剂作用下与
反应可得到
。我国科学
家在氢气的制备和应用等方面都取得了重大成果。下列说法正确的是
A．
、
、
都属于氢元素
10
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B．
和
的中心原子轨道杂化类型均为
C．
分子中的化学键均为极性共价键
D．
晶体中存在Ca 与
之间的强烈相互作用
10．（2023·广东·高考真题）化合物
可作肥料，所含的5 种元素位于主族，在每个短周期均有分
布，仅有Y 和M 同族。Y 的基态原子价层p 轨道半充满，X 的基态原子价层电子排布式为
，X 与M 同
周期，E 在地壳中含量最多。下列说法正确的是
A．元素电负性：
B．氢化物沸点：
C．第一电离能：
D．
和
的空间结构均为三角锥形
11．（2024·山东·高考真题）锰氧化物具有较大应用价值，回答下列问题：
(1)
在元素周期表中位于第 周期 族；同周期中，基态原子未成对电子数比
多的元素
是 (填元素符号)。
(2)
如某种氧化物
的四方晶胞及其在xy 平面的投影如图所示，该氧化物化学式为 。
当
晶体有O 原子脱出时，出现O 空位，
的化合价 (填“升高”“降低”或“不变”)，O
空位的产生使晶体具有半导体性质。下列氧化物晶体难以通过该方式获有半导体性质的是 (填标号)。
A．
B．
C．
D．
(3)
(见图)是
晶型转变的诱导剂。
的空间构型为 ；
中咪唑环存在
大
键，则N 原子采取的轨道杂化方式为 。
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(4)
可作
转化为
的催化剂(见下图)。
的熔点远大于
，除相对分子质量存在差
异外，另一重要原因是 。
12．（2024·浙江·高考真题）氮和氧是构建化合物的常见元素。
已知：
请回答：
(1)某化合物的晶胞如图，其化学式是 ，晶体类型是 。
(2)下列说法正确的是_______。
A．电负性：
B．离子半径：
C．第一电离能：
D．基态
2+的简化电子排布式：
(3)①
，其中
的N 原子杂化方式为 ；比较键角
中的
中的
(填“>”、“<”或“=”)，请说明理由 。
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②将
与
按物质的量之比1:2 发生化合反应生成A，测得A 由2 种微粒构成，其中之一是
。比
较氧化性强弱：
(填“>”、“<”或“=”)；写出A 中阴离子的结构式 。
13
