(1)三原子分子常见的立体结构有________形(如CO2)和________形(如H2O)。
(2)四原子分子常见的立体结构有________形和________形，如甲醛(HCHO)分子呈________形，键角约为________；氨分子呈________形，键角________；另外需要注意，特殊的白磷(P4)分子呈________形，键角为________。
(3)五原子分子最常见的空间构型为________形，如常见的CH4键角是________。
解析 (1)CO2是直线形，H2O是V形。(2)甲醛(HCHO)分子呈平面三角形，氨分子呈三角锥形，白磷分子呈正四面体形。(3)CH4分子呈正四面体形。
答案 (1)直线 V (2)平面三角 三角锥 平面三角 120° 三角锥 107° 正四面体 60° (3)正四面体 109°28′
学习任务二 利用价层电子对互斥理论判断分子或离子的立体构型 【合作交流】
通常，不同的分子具有不同的空间构型。例如，甲烷分子是正四面体形的、氨分子是三角锥形的、苯是正六边形的。那么，如何解释这些分子具有不同的空间构型呢？价层电子对互斥理论模型又称VSEPR模型，认为中心原子价电子层电子对(包括成键电子对和未成键的孤对电子对)的互相排斥作用，使分子的几何构型总是采取电子对相互排斥最小的那种构型，即分子尽可能采取对称的空间构型。
1.BCl3的价层电子对数、价层电子对空间构型、分子空间构型是怎样的？
提示 BCl3的价层电子对数有3对，价层电子对空间构型为平面三角形，分子空间构型为平面三角形。
2.NF3的价层电子对、价层电子对空间构型、分子空间构型是怎样的？
提示 NF3的价层电子对为4对，价层电子对空间构型为四面体形，分子空间构型为三角锥形。 3.一个分子的VSEPR模型与分子的真实空间构型一致吗？
提示 不一定一致。只有孤电子对数为0时，分子的立体构型与VSEPR模型才一致。 【点拨提升】
1.价层电子对互斥理论的基本要点
(1)ABn型分子或离子的立体构型取决于中心原子A价层电子对(包括成键电子对即σ键电子对和孤电子对)的相互排斥作用，分子的立体构型采取价层电子对相互排斥作用最小的那种结构。
(2)若价层电子对全部是成键电子对(即σ键电子对)，为使价层电子对之间斥力最小则尽可能采取对称立体结构，若价层电子对包含孤电子对时，则孤电子对与成键电子对之间、孤电
子对之间和成键电子对之间的排斥作用不同，从而影响分子或离子的立体构型。 (3)ABn型分子或离子价层电子对数目和价层电子对立体构型的关系：
价层电 子对数 2 3 3 4 4 4 孤电子 对数 0 0 1 0 1 2 成键电 子对数 2 3 2 4 3 2 VSEPR 模型名称 直线形 平面三角形 平面三角形 四面体形 四面体形 四面体形 分子或离子 立体构型 直线形 平面三角形 V形 正四面体形 三角锥形 V形 2.利用VSEPR模型确定ABn型分子或离子立体构型的步骤 (1)确定中心原子A的价层电子对数目 ①σ键电子对数的确定方法：
由分子式确定。如H2O分子中的中心原子为O，O有2对σ键电子对。NH3中的中心原子为N，N有3对σ键电子对。
②中心原子上的孤电子对数的确定方法： 1
中心原子上的孤电子对数＝(a－xb)
2
a表示中心原子的价电子数；
对主族元素：a＝最外层电子数； 对于阳离子：a＝价电子数－离子电荷数； 对于阴离子：a＝价电子数＋|离子电荷数|。
x表示与中心原子结合的原子数。
b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。
③中心原子A价层电子对数＝σ键电子对数(成键电子对数)＋中心原子上的孤电子对数。 (2)确定VSEPR模型(价电子对立体构型)
根据中心原子A的价层电子对数，找出对应的VSEPR模型
价层电子对数(n) VSEPR模型 2 直线形 3 平面三角形 4 四面体形 (3)确定分子或离子的立体构型
①若中心原子A无孤电子对，则分子或离子的立体构型为价层电子对的立体构型(VSEPR模型)。 ②若中心原子A有孤电子对，则分子或离子的立体构型为略去中心原子孤电子对后的成键电子对的立体构型。
【例2】 氮元素和硫元素形成的含氧酸中，分子的中心原子的价层电子对数为3的酸是________；酸根呈三角锥形结构的酸是________(填化学式)。
解析 氮元素和硫元素形成的含氧酸有HNO2、HNO3、H2SO3、H2SO4。由于H没有电子，所以HNO2与NO2、HNO3与NO3、H2SO3与SO3、H2SO4与SO4中中心原子的价层电子对数和杂化轨道类型是相同的。
离子 NO2 NO3 SO3 SO4 答案 HNO2、HNO3 H2SO3
注意孤电子对个数的计算方法，注意实际空间构型要去掉孤电子对为解答关键。
【变式训练】
4.下列分子或离子的中心原子，带有一对孤电子对的是( ) A.H2O C.CH4
B.BeCl2 D.PCl3
2－2－－－－
－
2－
2－
＋
价层电子对数(σ对＋孤对) 2＋1＝3 3＋0＝3 3＋1＝4 4＋0＝4 立体构型 V形 平面三角形 三角锥形 正四面体形 解析 H2O有2对孤电子对，BeCl2和CH4没有孤电子对。 答案 D
5.用价层电子对互斥理论预测H2S和BF3的立体构型，两个结论都正确的是( ) A.直线形 三角锥形 C.直线形 平面三角形
B.V形 三角锥形 D.V形 平面三角形
解析 H2S分子中心原子S有未用于形成共价键的孤电子对，占据中心原子周围的空间，并参与互相排斥使H2S分子呈V形；而BF3分子中心原子B的价电子都用于形成共价键，故BF3是平面三角形。 答案 D
6.用价层电子对互斥理论推测下列分子或离子的空间构型： BeCl2________，SCl2________，BF3________， PF3________，NH4________，SO3________。
解析 根据各分子的电子式和结构式，分析中心原子的孤电子对数，依据中心原子连接的原子数和孤电子对数，确定VSEPR模型和分子的空间构型。
中心原 分子或 子孤电 离子 子对数 BeCl2 SCl2 BF3 0 2 0 电子对数 2 4 3 三角形 四面 PF3 1 4 体形 NH ＋4＋
2－
分子或离 VSEPR 子的价层 模型名称 分子或离 子空间构 型名称 直线形 四面体形 平面 直线形 V形 平面 三角形 三角 锥形 正四 面体形 三角 锥形 正四 0 4 面体形 四面 SO 2－31 4 体形 答案 直线形 V形 平面三角形 三角锥形 正四面体形 三角锥形
7.(1)硫化氢(H2S)分子中，两个H—S键的夹角接近90°，说明H2S分子的立体构型为________。 (2)二氧化碳(CO2)分子中，两个C===O键的夹角是180°，说明CO2分子的立体构型为________。 (3)能说明CH4分子不是平面四边形，而是正四面体结构的是________(双选)。 a.两个键之间的夹角为109°28′ b.C—H键为极性共价键
c.4个C—H键的键能、键长都相等
d.二氯甲烷(CH2Cl2)只有一种(不存在同分异构体)
解析 (1)、(2)中可由键角直接判断分子的立体构型。(3)五原子分子CH4可能有平面四边形和正四面体形两种立体构型，不管为哪种，b、c两项都成立；若为前者，则键角为90°，CH2Cl2
有两种：只有一种。
答案 (1)V形 (2)直线形 (3)ad
；若为后者，则键角为109°28′，CH2Cl2
分层训练 基础练
1.下列有关描述正确的是( ) A.NO3为V形分子
B.ClO3的立体构型为平面三角形
C.NO3的VSEPR模型、立体构型均为平面三角形 D.ClO3的VSEPR模型、立体构型相同
1－
解析 NO3中N原子的价层电子对数＝3＋×(5－2×3＋1)＝3，没有孤电子对，故A项错误；
21－
C项正确；ClO3中氯原子的价层电子对数＝3＋×(7－3×2＋1)＝4，有1对孤电子对，VSEPR
2模型为四面体形而立体构型为三角锥形，B、D项错误。 答案 C
2.下列分子的立体结构错误的是( )
－－－－
A.SO2：
B.NH3：C.CS2：
D.CH4：
解析 NH3的立体结构是三角锥形，B项错误。 答案 B
3.下列对应关系不正确的是( )
（新课标地区专用）2020年高中化学第2章第二节第1课时价层电子对互斥模型讲义精练（含解析）新人教版选修3
