2025版高考化学一轮总复习教案第五章物质结构与性质元素周期律第十八讲化学键分子结构与性质考点三分子的空间结构

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知识梳理
1．价层电子对互斥模型(VSEPR mdel)
(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” 相互排斥 的结果。
②VSEPR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(多重键只计其中的σ键电子对，不计π键电子对)和中心原子上的 孤电子对 。
(2)中心原子价电子对数的计算(以ABeq \\al(m±,x)为例)
方法1：n＝eq \f(1,2)(中心原子的价电子数＋每个配位原子提供的价电子数×x±m)。
注意：①氧族元素的原子作为中心原子A时提供6个价电子，作为配位原子B时不提供价电子；②若为分子，m＝0；若为阳离子，则减去电荷数，如NHeq \\al(＋,4)的n＝eq \f(5＋1×4－1,2)＝4；若为阴离子，则加上电荷数，如SOeq \\al(2－,4)的n＝eq \f(6＋2,2)＝4。
方法2：
(3)VSEPR模型与分子(或离子)空间结构的关系
[微点归纳] VSEPR模型与分子(或离子)空间结构的关系
(1)VSEPR模型反映中心原子的价层电子对的空间结构，而分子(或离子)的空间结构是指σ键电子对的空间结构，不包括孤电子对。
(2)VSEPR模型和分子的空间结构不一定相同，还要看中心原子是否有孤电子对，若不含孤电子对，二者空间结构相同，否则不相同。
(3)根据VSEPR模型判断分子(或离子)的空间结构时，要略去孤电子对。
2．杂化轨道理论
(1)杂化轨道概念：在外界条件影响下，原子内部能量相近的原子轨道重新组合形成新的原子轨道的过程叫做原子轨道的杂化，组合后形成的一组新的原子轨道叫做杂化原子轨道，简称杂化轨道。
(2)杂化理论要点
①只有能量相近的轨道才能杂化(如ns、np)。
②原子轨道的杂化只有在形成分子的过程中才会发生，孤立的原子是不可能发生杂化的。
③杂化前后轨道数目不变。
④杂化后轨道的伸展方向、形状发生改变。
⑤杂化结果：成键数目有些会增多，比如C原子通过杂化最多形成4个共价键；成键更加稳定，sp杂化轨道是不对称哑铃形，以“大头”通过头碰头方式(重叠程度更高)形成σ键，共价键一般更加稳定。
(3)杂化轨道的三种类型
(4)杂化轨道类型与分子(或离子)空间结构的关系
[微点归纳] 杂化轨道间的夹角与分子内的键角不一定相同，中心原子杂化类型相同时孤电子对数越多，键角越小。
3．分子的性质
(1)键的极性和分子的极性
①共价键的极性对化学性质的影响
键的极性对物质的化学性质有重要影响。例如，羧酸(R—COOH)的酸性强弱与其分子的组成和结构有关，烃基(R—)是推电子基团，烃基越长推电子效应 越大 ，使羧基中的羟基的极性 越小 ，羧酸的酸性 越弱 。
②分子的极性
[微点归纳] 根据分子中化学键的极性的向量和判断分子的极性，当分子中各个键的极性的向量和等于0时，是非极性分子，否则是极性分子。
(2)分子的溶解性
①“相似相溶”的规律：非极性溶质一般能溶于 非极性 溶剂，极性溶质一般能溶于 极性 溶剂。若溶剂和溶质分子之间可以形成氢键，则溶质的溶解度 增大 。
②“相似相溶”还适用于分子结构的 相似性 。乙醇中的—OH与水分子的—OH相近，因而乙醇能与水互溶。
(3)分子的手性
(4)范德华力及其对物质性质的影响
(5)氢键及其对物质性质的影响

②强弱及对物质性质的影响
[微点归纳] 分子极性与键的极性的关系
中心原
子上的
价层电
子对数
σ键
电子
对数
中心原
子上的
孤电子
对数
VSEPR
模型名称
分子(或离子)
空间结构
实例
2
2
0
直线形
直线形
BeCl2
3
3
0
三角形
平面三角形
BF3
2
1
V形
SO2
4
4
0
四面
体形
正四面体形
CH4
3
1
三角锥形
NH3
2
2
V形
H2O
分子(或离
子)(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(或离
子)的空
间结构
实例
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
类型
非极性分子
极性分子
形成原因
正电中心和负电中心
重合
正电中心和负电中心
不重合
存在的
共价键
非极性键
或极性键
极性键
(可能有非极性键)
分子内原
子排列
对称
不对称