2018-2019版高中化學(xué) 第2章 化學(xué)鍵與分子間作用力 第2節(jié) 共價(jià)鍵與分子的空間構(gòu)型 第2課時(shí)學(xué)案 魯科版選修3.doc

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第2課時(shí)　價(jià)電子對(duì)互斥理論　等電子原理 [學(xué)習(xí)目標(biāo)定位]　理解價(jià)電子對(duì)互斥理論和等電子原理，能根據(jù)有關(guān)理論、原理判斷簡(jiǎn)單分子或離子的空間構(gòu)型。 一、價(jià)電子對(duì)互斥理論 1．價(jià)電子對(duì)互斥理論的基本內(nèi)容：分子中的價(jià)電子對(duì)(成鍵電子對(duì))和孤電子對(duì)由于相互排斥作用，盡可能趨向彼此遠(yuǎn)離。 (1)當(dāng)中心原子的價(jià)電子全部參與成鍵時(shí)，為使價(jià)電子斥力最小，就要求盡可能采取對(duì)稱結(jié)構(gòu)。 (2)當(dāng)中心原子的價(jià)電子部分參與成鍵時(shí)，未參與成鍵的孤電子對(duì)與成鍵電子對(duì)之間及孤電子對(duì)之間、成鍵電子對(duì)之間的斥力不同，從而影響分子的空間構(gòu)型。 (3)電子對(duì)之間的夾角越大，相互之間的斥力越小。 (4)成鍵電子對(duì)之間斥力由大到小順序：叁鍵—叁鍵＞叁鍵—雙鍵＞雙鍵—雙鍵＞雙鍵—單鍵＞單鍵—單鍵。 (5)含孤電子對(duì)的斥力由大到小順序：孤電子對(duì)—孤電子對(duì)＞孤電子對(duì)—單鍵＞單鍵—單鍵。 2．價(jià)電子對(duì)互斥理論與分子的空間構(gòu)型 (1)分析中心原子中的價(jià)電子全部參與形成共價(jià)鍵的分子的空間構(gòu)型并完成下表(由中心原子周圍的原子數(shù)n來(lái)預(yù)測(cè))： ABn 空間構(gòu)型 范例 n＝2 直線形 CO2、BeCl2 n＝3 平面三角形 CH2O、BF3 n＝4 正四面體形 CH4、CCl4 n＝5 三角雙錐形 PCl5 n＝6 正八面體形 SF6 (2)中心原子上有孤電子對(duì)(價(jià)電子中未參與形成共價(jià)鍵的電子對(duì))的分子的空間構(gòu)型：中心原子上的孤電子對(duì)占據(jù)中心原子周圍的空間，與成鍵電子對(duì)互相排斥，使分子的空間構(gòu)型發(fā)生變化，如： ①H2O為AB2型分子，氧原子上的兩對(duì)孤電子對(duì)參與互相排斥，所以H2O分子的空間構(gòu)型為V形而不是直線形。 ②NH3分子中氮原子上有一對(duì)孤電子對(duì)參與互相排斥，故NH3的空間構(gòu)型不能為平面三角形。 ③常見分子的價(jià)電子對(duì)互斥模型和空間構(gòu)型 σ鍵成 鍵電子 對(duì)數(shù) 孤電子 對(duì)數(shù) 價(jià)電子對(duì) 數(shù)目 電子對(duì) 的排列 方式 價(jià)電子對(duì) 空間構(gòu)型 分子或離 子的空間 構(gòu)型　　 實(shí)例 2 0 2 直線形 直線形 BeCl2、 CO2 3 0 3 三角形 平面 三角形 BF3、BCl3 2 1 V形 PbCl2 4 0 4 四面 體形 正四面 體形 CH4、CCl4 3 1 三角錐形 NH3 2 2 V形 H2O (1)ABm型分子中心原子價(jià)電子對(duì)數(shù)目的計(jì)算方法 ABm型分子(A是中心原子，B是配位原子)中價(jià)電子對(duì)數(shù)n的計(jì)算： n＝ (2)在計(jì)算中心原子的價(jià)電子對(duì)數(shù)時(shí)應(yīng)注意如下規(guī)定 ①作為配位原子，鹵素原子和H原子均提供1個(gè)電子，氧族元素的原子不提供電子。 ②作為中心原子，鹵素原子按提供7個(gè)電子計(jì)算，氧族元素的原子按提供6個(gè)電子計(jì)算。 ③對(duì)于復(fù)雜離子，在計(jì)算價(jià)電子對(duì)數(shù)時(shí)，還應(yīng)加上負(fù)離子的電荷數(shù)或減去正離子的電荷數(shù)。如PO中P原子價(jià)電子數(shù)應(yīng)加上3，而NH中N原子的價(jià)電子數(shù)應(yīng)減去1。 ④計(jì)算電子對(duì)數(shù)時(shí)，若剩余1個(gè)電子，即出現(xiàn)奇數(shù)電子，也把這個(gè)單電子當(dāng)作1對(duì)電子處理。 ⑤雙鍵、叁鍵等多重鍵作為1對(duì)電子看待。 例1　根據(jù)價(jià)電子對(duì)互斥理論及原子的雜化軌道理論判斷，NF3分子的空間構(gòu)型和中心原子的雜化方式為(　　) A．直線形、sp1雜化 B．平面三角形、sp2雜化 C．三角錐形、sp2雜化 D．三角錐形、sp3雜化 答案　D 解析　(1)NF3分子中N原子價(jià)電子對(duì)數(shù)＝＝4N原子價(jià)電子對(duì)空間構(gòu)型為四面體形NF3為三角錐形。 (2)NF3分子中，N原子雜化軌道數(shù)＝＝4N原子雜化軌道(sp3雜化) 空間構(gòu)型為四面體形NF3為三角錐形。 方法規(guī)律 (1)根據(jù)價(jià)電子對(duì)互斥理論分析分子或離子空間構(gòu)型，關(guān)鍵是分析分子或離子中的中心原子的成鍵電子對(duì)數(shù)和孤電子對(duì)數(shù)。 (2)中心原子的價(jià)電子對(duì)數(shù)等于中心原子的雜化軌道數(shù)。 價(jià)電子對(duì)數(shù)目 2 3 4 中心原子雜化方式 sp1 sp2 sp3 例2　用價(jià)層電子對(duì)互斥理論(VSEPR)可以預(yù)測(cè)許多分子或離子的空間構(gòu)型，有時(shí)也能用來(lái)推測(cè)鍵角大小。下列判斷正確的是(　　) A．SO2、CS2、HI都是直線形的分子 B．BF3鍵角為120，SnBr2鍵角大于120 C．COCl2、BF3、SO3都是平面三角形的分子 D．PCl3、NH3、PCl5都是三角錐形的分子 答案　C 解析　SO2是V形分子，CS2、HI是直線形的分子，A錯(cuò)誤； BF3鍵角為120，是平面三角形結(jié)構(gòu)，而Sn原子價(jià)電子數(shù)是4，在SnBr2中兩個(gè)價(jià)電子與Br形成共價(jià)鍵，還有一對(duì)孤對(duì)電子，對(duì)成鍵電子有排斥作用，使鍵角小于120，B錯(cuò)誤；COCl2、BF3、SO3都是平面三角形的分子，鍵角是120，C正確； PCl3、NH3都是三角錐形的分子，而PCl5是三角雙錐形結(jié)構(gòu)，D錯(cuò)誤。 二、等電子原理 1．比較N2和CO的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)，填寫下表空格： 分子 N2 CO 結(jié)構(gòu) 原子數(shù) 2 2 電子數(shù) 14 14 價(jià)電子數(shù) 10 10 空間構(gòu)型 直線形 直線形 性質(zhì) 沸點(diǎn)/℃ －195.81 －191.49 熔點(diǎn)/℃ －210.00 －205.05 液體密度/gcm－3 0.796 0.793 2.分析比較N2和CO的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，你能得出的結(jié)論是CO分子和N2分子具有相同的原子總數(shù)、相同的價(jià)電子數(shù)，即等電子體，其性質(zhì)相近。 3．等電子原理是指化學(xué)通式相同、價(jià)電子總數(shù)相等的分子或離子具有相同的空間構(gòu)型和化學(xué)鍵類型等結(jié)構(gòu)特征，它們的許多性質(zhì)(主要是物理性質(zhì))是相近的。滿足等電子原理的分子或離子互稱為等電子體。 (1)等電子體判斷方法 化學(xué)通式相同，價(jià)電子總數(shù)相等的分子或離子互為等電子體。 (2)常見的等電子體 類型 實(shí)例 空間構(gòu)型 雙原子10價(jià)電子 N2、CO、NO＋、C、CN－ 直線形 三原子16價(jià)電子 CO2、CS2、N2O、CNO－、NO、N、SCN－、BeCl2 直線形 三原子18價(jià)電子 NO、O3、SO2 V形 四原子24價(jià)電子 NO、CO、BO、SiO、BF3、SO3 平面三角形 四原子26價(jià)電子 NF3、PCl3、NCl3、SO 三角錐形 五個(gè)原子8價(jià)電子 CH4、NH、SiH4 正四面體形 五個(gè)原子32價(jià)電子 SiF4、CCl4、BF、SO、PO 例3　等電子體的結(jié)構(gòu)相似、物理性質(zhì)相似，下列各對(duì)粒子中，空間結(jié)構(gòu)相似的是(　　) A．SO2與O3 B．CO2與NO2 C．CS2與NO2 D．PCl3與BF3 答案　A 方法規(guī)律——等電子體應(yīng)用 (1)判斷一些簡(jiǎn)單分子或離子的空間構(gòu)型； (2)利用等電子體在性質(zhì)上的相似性制造新材料； (3)利用等電子原理針對(duì)某性質(zhì)找等電子體。 例4　根據(jù)等電子原理，由短周期元素組成的粒子，只要其原子數(shù)相同，各原子最外層電子數(shù)之和相同，也可互稱等電子體，它們也具有相似的結(jié)構(gòu)特征。 (1)僅由第2周期元素組成的共價(jià)分子中，互為等電子體的是________和________；________和________。 (2)在短周期元素組成的物質(zhì)中，與NO互為等電子體的分子有________。 答案　(1)N2　CO　CO2　N2O　(2)SO2、O3 解析　(1)僅由第2周期元素組成的共價(jià)分子中，即C、N、O、F組成的共價(jià)分子，如N2與CO價(jià)電子總數(shù)均為10，CO2與N2O價(jià)電子總數(shù)均為16個(gè)電子。 (2)依題意，只要原子數(shù)相同，各原子最外層電子數(shù)之和也相同，即可互稱等電子體，NO為三原子，各原子最外層電子數(shù)之和為5＋62＋1＝18，SO2、O3也為三原子，各原子最外層電子數(shù)之和為63＝18。 方法規(guī)律——替換法寫等電子體 (1)同主族替換法 同主族元素最外層電子數(shù)相等，故可將粒子中一個(gè)或幾個(gè)原子換成同主族元素原子，如O3與SO2、CO2與CS2互為等電子體。 (2)左右移位法 ①將粒子中的兩個(gè)原子換成原子序數(shù)分別增加n和減少n(n＝1,2等)的原子，如N2與CO、N和CNO－互為等電子體。 ②將粒子中的一個(gè)或幾個(gè)原子換成原子序數(shù)增加(或減少)n的元素帶n個(gè)單位電荷的陽(yáng)離子(或陰離子)，如C與O、N2O和N互為等電子體。 (3)疊加法 互為等電子體的微粒分別再增加一個(gè)相同的原子或同主族元素的原子，如N2O與CO2互為等電子體。 1．價(jià)電子對(duì)互斥理論，雜化軌道理論應(yīng)用 2．等電子體化學(xué)通式相同，價(jià)電子總數(shù)相同，其結(jié)構(gòu)相似，物理性質(zhì)相似。 1．下列有關(guān)價(jià)層電子對(duì)互斥理論的描述正確的是(　　) A．價(jià)層電子對(duì)就是σ鍵電子對(duì) B．孤電子對(duì)數(shù)由分子式來(lái)確定 C．分子的空間構(gòu)型是價(jià)層電子對(duì)互斥的結(jié)果 D．孤電子對(duì)數(shù)等于π鍵數(shù) 答案　C 解析　價(jià)層電子對(duì)數(shù)是σ鍵數(shù)與孤電子對(duì)數(shù)之和，孤電子對(duì)數(shù)是指沒(méi)有成鍵的價(jià)電子對(duì)數(shù)，其與中心原子價(jià)層電子總數(shù)、與中心原子結(jié)合的原子最多能接受的電子數(shù)及與中心原子結(jié)合的原子數(shù)有關(guān)，A、B、D項(xiàng)錯(cuò)誤。 2．已知CN－與N2互為等電子體，可推算出HCN分子中σ鍵與π鍵的數(shù)目之比為(　　) A．1∶3 B．2∶1 C．1∶1 D．1∶2 答案　C 解析　CN－與N2互為等電子體，二者結(jié)構(gòu)相似，C原子與N原子之間形成叁鍵，則HCN分子的結(jié)構(gòu)式為H—C≡N，叁鍵中含有1個(gè)σ鍵、2個(gè)π鍵，單鍵屬于σ鍵，故HCN分子中σ鍵與π鍵的數(shù)目之比為2∶2＝1∶1。 3．下列分子或離子的中心原子帶有一對(duì)孤電子對(duì)的是(　　) A．H2O B．BeCl2 C．CH4 D．PCl3 答案　D 解析　將選項(xiàng)中各物質(zhì)的未知數(shù)據(jù)代入公式： 中心原子上的孤電子對(duì)數(shù)＝(a－xb)，經(jīng)計(jì)算知，選項(xiàng)中原子上的孤電子對(duì)數(shù)依次為2、0、0、1。 4．下列分子或離子中，中心原子價(jià)電子對(duì)的空間構(gòu)型為四面體形，且分子或離子空間構(gòu)型為V形的是(　　) A．NH B．PH3 C．H3O＋ D．OF2 答案　D 解析　對(duì)ABm型分子中心原子價(jià)電子對(duì)數(shù)： n＝ NH中，n＝＝4，成鍵電子對(duì)數(shù)為4，離子空間構(gòu)型為正四面體形；PH3中，n＝＝4，成鍵電子對(duì)數(shù)為3，孤電子對(duì)數(shù)為1，分子為三角錐形；H3O＋中，n＝＝4，成鍵電子對(duì)數(shù)為3，孤電子對(duì)數(shù)為1，分子為三角錐形；OF2中，n＝＝4，成鍵電子對(duì)數(shù)為2，孤電子對(duì)數(shù)為2，分子為V形。 5．用價(jià)層電子對(duì)互斥理論完成下列問(wèn)題。 (1) σ鍵成鍵電子對(duì)數(shù) 孤電子對(duì)數(shù) 空間構(gòu)型 H2Se BCl3 PCl3 SO2 SO (2)用價(jià)電子對(duì)互斥理論推斷甲醛中H—C—H的鍵角________(填“＞”“＜”或“＝”)120。 答案　(1) σ鍵成鍵電子對(duì)數(shù) 孤電子對(duì)數(shù) 空間構(gòu)型 H2Se 2 2 V形 BCl3 3 0 平面三角形 PCl3 3 1 三角錐形 SO2 2 1 V形 SO 4 0 正四面體形 (2)＜ 解析　(2)甲醛分子式為CH2O，C原子的價(jià)電子對(duì)數(shù)為(4＋2＋0)＝3，孤電子對(duì)數(shù)為0，所以CH2O為平面分子，由于C==O與C—H之間的排斥作用大于2個(gè)C—H鍵之間的排斥作用，所以甲醛分子中C—H鍵與C—H鍵之間的夾角小于120。 6．請(qǐng)解答下列各題： (1)寫出與H2O分子互為等電子體的兩種微粒的化學(xué)式：________________、________________。 (2)寫出一種與NO互為等電子體的微粒的化學(xué)式： ________________。 (3)CaCN2中陰離子為CN，與CN互為等電子體的分子的化學(xué)式為____________________，可推知CN的空間構(gòu)型為____________________形。 答案　(1)H2S　NH　(2)CO(或BF3、SiO、SO3等)　(3)CO2(或N2O)　直線 解析　(1)用S原子替換H2O中的O原子得等電子體H2S；用N原子替換H2O中的O原子且增加1個(gè)負(fù)電荷得等電子體NH。 (2)用C原子或Si原子替換NO中的N原子，同時(shí)需增加1個(gè)負(fù)電荷得等電子體CO、SiO；用S原子替換NO中的N原子，同時(shí)需減掉1個(gè)負(fù)電荷得等電子體SO3；同理推出BF3與SO3為等電子體。 (3)用2個(gè)O原子替換CN中的2個(gè)N原子，同時(shí)需去掉2個(gè)負(fù)電荷，得其等電子體CO2；用1個(gè)O原子替換CN中的1個(gè)C原子，同時(shí)需去掉2個(gè)負(fù)電荷得其另一等電子體N2O，由于CO2為直線形分子，故CN也是直線形分子。 [對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練] 題組1　價(jià)電子對(duì)互斥理論及應(yīng)用 1．下列微粒中，含有孤對(duì)電子的是(　　) A．SiH4 B．H2O C．CH4 D．NH 答案　B 解析　SiH4、H2O、CH4、NH的電子式分別為、、、，只有H2O分子中的O原子上有2對(duì)孤對(duì)電子。 2．下列微粒的價(jià)層電子對(duì)數(shù)正確的是(點(diǎn)“”的原子為中心原子)(　　) A.H4　4 B.O2　1 C.F3　2 D.O3　2 答案　A 解析　對(duì)ABm型分子中心原子價(jià)電子對(duì)數(shù)n＝CH4中，n＝＝4，A正確；CO2中，n＝＝2，B不正確；BF3中，n＝＝3，C不正確；SO3中，n＝＝3，D不正確。 3．用價(jià)電子對(duì)互斥理論預(yù)測(cè)H2S和BF3的空間構(gòu)型，兩個(gè)結(jié)論都正確的是(　　) A．直線形；三角錐形 B．V形；三角錐形 C．直線形；平面三角形 D．V形；平面三角形 答案　D 解析　在H2S中，價(jià)電子對(duì)數(shù)為4，若無(wú)孤電子對(duì)存在，則其應(yīng)為正四面體形。但中心原子S上有兩對(duì)孤電子對(duì)，而且孤電子對(duì)也要占據(jù)中心原子周圍的空間，它們相互排斥，因此H2S為V形結(jié)構(gòu)。在BF3中，價(jià)電子對(duì)數(shù)為3，其中心原子B上無(wú)孤電子對(duì)，因此BF3應(yīng)為平面三角形。 4．下列分子或離子中，空間構(gòu)型不是三角錐形的是(　　) A．PCl3 B．CH C．BBr3 D．H3O＋ 答案　C 解析　 微粒 價(jià)電子對(duì)數(shù) 孤電子對(duì)數(shù) 價(jià)電子對(duì)空間構(gòu)型 分子空間構(gòu)型 CH 4 1 四面體形 三角錐形 PCl3 4 1 四面體形 三角錐形 BBr3 3 0 平面三角形 平面三角形 H3O＋ 4 1 正四面體形 三角錐形 5.根據(jù)VSEPR模型判斷下列各組分子或離子結(jié)構(gòu)相同的是(　　) A．SO2和CO2 B．BF3和NH3 C．NH3和H2O D．CH4和NH 答案　D 解析　A項(xiàng)中，SO2分子中S有一對(duì)孤電子對(duì)，而CO2分子中沒(méi)有孤電子對(duì)，因此SO2為V形而CO2為直線形；B項(xiàng)中，BF3中B無(wú)孤電子對(duì)，而NH3中有一對(duì)孤電子對(duì)，因此其構(gòu)型分別為平面三角形和三角錐形；C項(xiàng)中，其構(gòu)型分別為三角錐形和V形；D項(xiàng)中，中心原子的成鍵情況相同，故分子結(jié)構(gòu)也相同，為正四面體形。 6．若ABn的中心原子A上沒(méi)有未用于形成共價(jià)鍵的孤對(duì)電子，運(yùn)用價(jià)電子對(duì)互斥模型，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．若n＝2，則分子的空間構(gòu)型為V形 B．若n＝3，則分子的空間構(gòu)型為三角錐形 C．若n＝4，則分子的空間構(gòu)型為正四面體形 D．以上說(shuō)法都不正確 答案　C 解析　若中心原子A上沒(méi)有未用于成鍵的孤對(duì)電子，則根據(jù)斥力最小的原則，當(dāng)n＝2時(shí)，分子結(jié)構(gòu)為直線形；n＝3時(shí)，分子結(jié)構(gòu)為平面三角形；n＝4時(shí)，分子結(jié)構(gòu)為正四面體形。 7．(2018曹妃甸一中期末)下列關(guān)于價(jià)層電子對(duì)互斥模型(VSEPR模型)的敘述中不正確的是(　　) A．VSEPR模型可用來(lái)預(yù)測(cè)分子的空間構(gòu)型 B．分子中價(jià)電子對(duì)相互排斥決定了分子的空間構(gòu)型 C．中心原子上的孤對(duì)電子也要占據(jù)中心原子周圍的空間并參與互相排斥 D．分子中鍵角越大，價(jià)電子對(duì)相互排斥力越大，分子越穩(wěn)定 答案　D 解析　VSEPR模型可用來(lái)預(yù)測(cè)分子的空間構(gòu)型，注意實(shí)際空間構(gòu)型要去掉孤電子對(duì)， A正確；空間構(gòu)型與價(jià)電子對(duì)相互排斥有關(guān)，所以分子中價(jià)電子對(duì)相互排斥決定了分子的空間構(gòu)型， B正確；中心原子上的孤對(duì)電子也要占據(jù)中心原子周圍的空間并參與互相排斥，且孤電子對(duì)間排斥力＞孤電子對(duì)和成對(duì)電子對(duì)間的排斥力， C正確；分子的穩(wěn)定性與鍵角沒(méi)有關(guān)系， D不正確。 8．已知在CH4中，C—H鍵間的鍵角為109.5，NH3中，N—H鍵間的鍵角為107.3，H2O中O—H鍵間的鍵角為104.5，則下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．孤電子對(duì)與成鍵電子對(duì)間的斥力大于成鍵電子對(duì)與成鍵電子對(duì)間的斥力 B．孤電子對(duì)與成鍵電子對(duì)間的斥力小于成鍵電子對(duì)與成鍵電子對(duì)間的斥力 C．孤電子對(duì)與成鍵電子對(duì)間的斥力等于成鍵電子對(duì)與成鍵電子對(duì)間的斥力 D．題干中的數(shù)據(jù)不能說(shuō)明孤電子對(duì)與成鍵電子對(duì)間的斥力與成鍵電子對(duì)與成鍵電子對(duì)間的斥力之間的大小關(guān)系 答案　A 題組2　等電子原理及應(yīng)用 9．與NO互為等電子體的是(　　) A．SO2 B．BF3 C．CH4 D．NO2 答案　B 解析　等電子體是化學(xué)通式和價(jià)電子總數(shù)均相同的粒子，NO的原子數(shù)是4，價(jià)電子數(shù)是24，與其互為等電子體的是BF3。 10．(2017武漢二中月考)等電子體之間結(jié)構(gòu)相似，物理性質(zhì)也相近。根據(jù)等電子原理可知，由短周期元素組成的粒子，只要其原子總數(shù)和價(jià)電子總數(shù)相同，均可互稱為等電子體。下列各組粒子不能互稱為等電子體的是(　　) A．CO和NO B．O3和SO2 C．CO2和NO D．SCN－和N 答案　C 11．根據(jù)等電子原理：由短周期元素組成的微粒，只要其原子數(shù)相同，各原子最外層電子數(shù)之和相同，可互稱為等電子體，它們具有相似的結(jié)構(gòu)特征。以下各組微粒結(jié)構(gòu)不相似的是(　　) A．CO和N2 B．O3和NO C．CO2和N2O D．N2H4和C2H4 答案　D 解析　只有N2H4和C2H4不是等電子體。 12．(2017黑龍江牡丹江一高高二月考)下列關(guān)于等電子體的說(shuō)法中，正確的是(　　) A．N2與CO不互為等電子體，故它們的熔、沸點(diǎn)及溶解度相差較大 B．PO與SO不互為等電子體，故結(jié)構(gòu)不相似 C．NO與O3互為等電子體，故NO為O3的同素異形體 D．苯與硼氮苯互為等電子體，故硼氮苯中含有大π鍵 答案　D 解析　N2與CO原子數(shù)目相等，價(jià)電子總數(shù)相等，互為等電子體，A錯(cuò)誤；PO與SO原子數(shù)目相等，價(jià)電子總數(shù)相等，互為等電子體，結(jié)構(gòu)相似，B錯(cuò)誤；NO與O3互為等電子體，但不互為同素異形體，C錯(cuò)誤；苯與硼氮苯互為等電子體，結(jié)構(gòu)相似，苯分子結(jié)構(gòu)中含有大π鍵，則硼氮苯中同樣含有大π鍵，D正確。 [綜合強(qiáng)化] 13．為了解釋和預(yù)測(cè)分子的空間構(gòu)型，科學(xué)家在歸納了許多已知分子空間構(gòu)型的基礎(chǔ)上，提出了一種十分簡(jiǎn)單的理論模型——價(jià)層電子對(duì)互斥理論。這種模型把分子分成兩類：一類是________________________________________________________________________； 另一類是_______________________________________________________。 BF3和NF3都是四個(gè)原子的分子，BF3的中心原子是__________，NF3的中心原子是__________；BF3分子的空間構(gòu)型是平面三角形，而NF3分子的空間構(gòu)型是三角錐形的原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　中心原子上的價(jià)電子都用于形成共價(jià)鍵　中心原子上有孤電子對(duì)　B　N　BF3分子中B原子的3個(gè)價(jià)電子都與F原子形成共價(jià)鍵而成平面三角形；而NF3分子中N原子的3個(gè)價(jià)電子與F原子形成共價(jià)鍵，還有1對(duì)未成鍵的孤電子對(duì)，占據(jù)了N原子周圍的空間，參與相互排斥，形成三角錐形 14．硒是一種非金屬，可以用作光敏材料、電解錳行業(yè)催化劑。 (1)Se是元素周期表中第34號(hào)元素，其基態(tài)原子的核外電子排布式為________________。 (2)根據(jù)價(jià)電子對(duì)互斥理論，可以推知SeO3分子的空間構(gòu)型為____________，其中Se原子采用的軌道雜化形式為____________。 (3)CSe2與CO2結(jié)構(gòu)相似，CSe2分子內(nèi)σ鍵與π鍵個(gè)數(shù)之比為____________。CSe2首次是由H2Se與CCl4反應(yīng)后制取的，CSe2分子內(nèi)的鍵角____________(填“大于”“等于”或“小于”)H2Se分子內(nèi)的鍵角。H—Se—H鍵角____________(填“大于”“等于”或“小于”)AsH3分子內(nèi)的H—As—H鍵角。 答案　(1)1s22s22p63s23p63d104s24p4(或[Ar]3d104s24p4)　(2)平面三角形　sp2　(3)1∶1　大于　 小于　 解析　(1) Se位于第4周期ⅥA族，所以其基態(tài)原子價(jià)電子排布式為3d104s24p4，然后再寫電子排布式。(2)SeO3分子中Se原子的價(jià)電子對(duì)數(shù)為(6＋0)＝3，成鍵電子對(duì)數(shù)為3，孤電子對(duì)數(shù)為0，所以Se原子采取sp2雜化，該分子為平面三角形。(3)根據(jù)等電子原理和價(jià)電子對(duì)互斥理論，CSe2與CO2結(jié)構(gòu)相似，CSe2分子內(nèi)σ鍵與π鍵均為2個(gè)。CSe2與CO2均為直線形分子，鍵角為180，H2Se與H2O互為等電子體，Se采取sp3雜化， H—Se—H鍵角接近水分子內(nèi)H—O—H鍵角(104.5)。AsH3與NH3互為等電子體，As采取sp3雜化，H—As—H鍵角接近107.3。根據(jù)雜化軌道理論，中心原子采取sp1雜化的鍵角>中心原子采取sp3雜化的鍵角。中心原子都采取sp3雜化時(shí)，中心原子孤電子對(duì)數(shù)越多，鍵角越小。 15．等電子體的結(jié)構(gòu)相似、物理性質(zhì)相近，稱為等電子原理。如N2和CO為等電子體。下表為部分元素等電子體分類、空間構(gòu)型表。 等電子體類型 代表物質(zhì) 空間構(gòu)型 三原子18電子等電子體 SO2 V形 四原子24電子等電子體 SO3 平面三角形 四原子26電子等電子體 SO 三角錐形 五原子32電子等電子體 CCl4 四面體形 回答下列問(wèn)題： (1)寫出下列物質(zhì)離子的空間構(gòu)型： BrO________________，CO________________， PO________________，NO________________。 (2)由第2周期元素組成，與F2互為等電子體的離子有 ________________________________________________________________________。 (3)CNO－與CO2是等電子體，則CNO－中C原子的雜化方式是_________________，CNO－的結(jié)構(gòu)式為__________________________________。 答案　(1)三角錐形　平面三角形　四面體形　V形　(2)O　(3)sp1　[N==C==O]－ 解析　(1)互為等電子體的物質(zhì)結(jié)構(gòu)相似。BrO為四原子26電子體，所以其結(jié)構(gòu)與SO相似，為三角錐形；CO為四原子24電子體，與SO3的結(jié)構(gòu)相似，為平面三角形；同理可知PO為正四面體形，NO與SO2和O3為等電子體，為V形。 (2)F2為雙原子18電子體，所以由第2周期元素組成，與F2互為等電子體的離子有O。 (3)CNO－的結(jié)構(gòu)與CO2相似，故C原子采取sp1雜化，結(jié)構(gòu)式為[N==C==O]－。