《2025年新坐标同步练习高中化学选择性必修第二册人教版青海专版》

3. 价层电子对的空间结构(即VSEPR模型)
(价层电子对的空间结构)直线形；平面三角形；正四面体形

答案： 直线形；平面三角形；正四面体形

4. VSEPR模型的应用——预测分子或离子的空间结构
(1)基本思路
对于AB$_n$型分子,利用VSEPR模型推测分子或离子空间结构的思路如下：
(VSEPR模型推测分子或离子空间结构的思路)

(2)具体实例
①中心原子不含孤电子对

答案： ⑩2 ⑪3 ⑫4 ⑬4 ⑭1 ⑮4 ⑯2 ⑰3 ⑱1

(1)NH$_4^+$与NH$_3$的VSEPR模型一致吗？空间结构一致吗？说明理由。
VSEPR模型：一致。
理由：$NH_{4}^{+}$中心$N$原子的价层电子对数为$4+\frac{5 + 1 - 4×1}{2}=4$；$NH_{3}$中心$N$原子的价层电子对数为$3+\frac{5 - 3×1}{2}=4$，二者价层电子对数相同，所以VSEPR模型一致，均为四面体构型。
空间结构：不一致。
理由：$NH_{4}^{+}$中$N$原子的价层电子对全部是成键电子对，空间结构为正四面体；$NH_{3}$中$N$原子的价层电子对中有1对孤电子对，孤电子对对成键电子对有排斥作用，使$NH_{3}$的空间结构为三角锥形。

答案：
(1)
VSEPR模型：一致。
理由：$NH_{4}^{+}$中心$N$原子的价层电子对数为$4+\frac{5 + 1 - 4×1}{2}=4$；$NH_{3}$中心$N$原子的价层电子对数为$3+\frac{5 - 3×1}{2}=4$，二者价层电子对数相同，所以VSEPR模型一致，均为四面体构型。
空间结构：不一致。
理由：$NH_{4}^{+}$中$N$原子的价层电子对全部是成键电子对，空间结构为正四面体；$NH_{3}$中$N$原子的价层电子对中有1对孤电子对，孤电子对对成键电子对有排斥作用，使$NH_{3}$的空间结构为三角锥形。

(2)试解释CH₄的键角(109°28′)、NH₃的键角(107°)、H₂O的键角(105°)依次减小的原因。
CH₄、NH₃、H₂O中心原子价层电子对数均为4，价层电子对构型均为四面体。
CH₄中心原子无孤电子对，成键电子对间排斥力均等，键角为109°28′；
NH₃中心原子有1对孤电子对，孤电子对与成键电子对排斥力大于成键电子对间排斥力，压缩键角至107°；
H₂O中心原子有2对孤电子对，孤电子对间排斥力及孤电子对与成键电子对排斥力更强，键角进一步减小至105°。
因孤电子对数依次增多（0→1→2），排斥作用增强，故键角依次减小。

答案： CH₄、NH₃、H₂O中心原子价层电子对数均为4，价层电子对构型均为四面体。
CH₄中心原子无孤电子对，成键电子对间排斥力均等，键角为109°28′；
NH₃中心原子有1对孤电子对，孤电子对与成键电子对排斥力大于成键电子对间排斥力，压缩键角至107°；
H₂O中心原子有2对孤电子对，孤电子对间排斥力及孤电子对与成键电子对排斥力更强，键角进一步减小至105°。
因孤电子对数依次增多（0→1→2），排斥作用增强，故键角依次减小。