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) 共價鍵與分子的空間構(gòu)型 第2課時學(xué)案 魯科版選修3.doc

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第2課時　價電子對互斥理論　等電子原理 [學(xué)習(xí)目標(biāo)定位]　理解價電子對互斥理論和等電子原理，能根據(jù)有關(guān)理論、原理判斷簡單分子或離子的空間構(gòu)型。 一、價電子對互斥理論 1．價電子對互斥理論的基本內(nèi)容：分子中的價電子對(成鍵電子對)和孤電子對由于相互排斥作用，盡可能趨向彼此遠(yuǎn)離。 (1)當(dāng)中心原子的價電子全部參與成鍵時，為使價電子斥力最小，就要求盡可能采取對稱結(jié)構(gòu)。 (2)當(dāng)中心原子的價電子部分參與成鍵時，未參與成鍵的孤電子對與成鍵電子對之間及孤電子對之間、成鍵電子對之間的斥力不同，從而影響分子的空間構(gòu)型。 (3)電子對之間的夾角越大，相互之間的斥力越小。 (4)成鍵電子對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)含孤電子對的斥力由大到小順序：孤電子對—孤電子對＞孤電子對—單鍵＞單鍵—單鍵。 2．價電子對互斥理論與分子的空間構(gòu)型 (1)分析中心原子中的價電子全部參與形成共價鍵的分子的空間構(gòu)型并完成下表(由中心原子周圍的原子數(shù)n來預(yù)測)： 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(價電子中未參與形成共價鍵的電子對)的分子的空間構(gòu)型：中心原子上的孤電子對占據(jù)中心原子周圍的空間，與成鍵電子對互相排斥，使分子的空間構(gòu)型發(fā)生變化，如： ①H2O為AB2型分子，氧原子上的兩對孤電子對參與互相排斥，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孤電子對參與互相排斥，故NH3的空間構(gòu)型不能為平面三角形。 ③常見分子的價電子對互斥模型和空間構(gòu)型 σ鍵成 鍵電子 對數(shù) 孤電子 對數(shù) 價電子對 數(shù)目 電子對 的排列 方式 價電子對 空間構(gòu)型 分子或離 子的空間 構(gòu)型　　 實例 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型分子中心原子價電子對數(shù)目的計算方法 ABm型分子(A是中心原子，B是配位原子)中價電子對數(shù)n的計算： n＝ (2)在計算中心原子的價電子對數(shù)時應(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個電子計算，氧族元素的原子按提供6個電子計算。 ③對于復(fù)雜離子，在計算價電子對數(shù)時，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原子價電子數(shù)應(yīng)加上3，而NH中N原子的價電子數(shù)應(yīng)減去1。 ④計算電子對數(shù)時，若剩余1個電子，即出現(xiàn)奇數(shù)電子，也把這個單電子當(dāng)作1對電子處理。 ⑤雙鍵、叁鍵等多重鍵作為1對電子看待。 例1　根據(jù)價電子對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原子價電子對數(shù)＝＝4N原子價電子對空間構(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)價電子對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數(shù)和孤電子對數(shù)。 (2)中心原子的價電子對數(shù)等于中心原子的雜化軌道數(shù)。 價電子對數(shù)目 2 3 4 中心原子雜化方式 sp1 sp2 sp3 例2　用價層電子對互斥理論(VSEPR)可以預(yù)測許多分子或離子的空間構(gòu)型，有時也能用來推測鍵角大小。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錯誤； BF3鍵角為120，是平面三角形結(jié)構(gòu)，而Sn原子價電子數(shù)是4，在SnBr2中兩個價電子與Br形成共價鍵，還有一對孤對電子，對成鍵電子有排斥作用，使鍵角小于120，B錯誤；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 價電子數(shù) 10 10 空間構(gòu)型 直線形 直線形 性質(zhì) 沸點/℃ －195.81 －191.49 熔點/℃ －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 實例 空間構(gòu)型 雙原子10價電子 N2、CO、NO＋、C、CN－ 直線形 三原子16價電子 CO2、CS2、N2O、CNO－、NO、N、SCN－、BeCl2 直線形 三原子18價電子 NO、O3、SO2 V形 四原子24價電子 NO、CO、BO、SiO、BF3、SO3 平面三角形 四原子26價電子 NF3、PCl3、NCl3、SO 三角錐形 五個原子8價電子 CH4、NH、SiH4 正四面體形 五個原子32價電子 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分子中，即C、N、O、F組成的共價分子，如N2與CO價電子總數(shù)均為10，CO2與N2O價電子總數(shù)均為16個電子。 (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，故可將粒子中一個或幾個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將粒子中的一個或幾個原子換成原子序數(shù)增加(或減少)n的元素帶n個單位電荷的陽離子(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．價電子對互斥理論，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)價層電子對互斥理論的描述正確的是(　　) A．價層電子對就是σ鍵電子對 B．孤電子對數(shù)由分子式來確定 C．分子的空間構(gòu)型是價層電子對互斥的結(jié)果 D．孤電子對數(shù)等于π鍵數(shù) 答案　C 解析　價層電子對數(shù)是σ鍵數(shù)與孤電子對數(shù)之和，孤電子對數(shù)是指沒有成鍵的價電子對數(shù)，其與中心原子價層電子總數(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項錯誤。 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σ鍵、2個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孤電子對的是(　　) A．H2O B．BeCl2 C．CH4 D．PCl3 答案　D 解析　將選項中各物質(zhì)的未知數(shù)據(jù)代入公式： 中心原子上的孤電子對數(shù)＝(a－xb)，經(jīng)計算知，選項中原子上的孤電子對數(shù)依次為2、0、0、1。 4．下列分子或離子中，中心原子價電子對的空間構(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ABm型分子中心原子價電子對數(shù)： n＝ NH中，n＝＝4，成鍵電子對數(shù)為4，離子空間構(gòu)型為正四面體形；PH3中，n＝＝4，成鍵電子對數(shù)為3，孤電子對數(shù)為1，分子為三角錐形；H3O＋中，n＝＝4，成鍵電子對數(shù)為3，孤電子對數(shù)為1，分子為三角錐形；OF2中，n＝＝4，成鍵電子對數(shù)為2，孤電子對數(shù)為2，分子為V形。 5．用價層電子對互斥理論完成下列問題。 (1) σ鍵成鍵電子對數(shù) 孤電子對數(shù) 空間構(gòu)型 H2Se BCl3 PCl3 SO2 SO (2)用價電子對互斥理論推斷甲醛中H—C—H的鍵角________(填“＞”“＜”或“＝”)120。 答案　(1) σ鍵成鍵電子對數(shù) 孤電子對數(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原子的價電子對數(shù)為(4＋2＋0)＝3，孤電子對數(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，同時需增加1個負(fù)電荷得等電子體CO、SiO；用S原子替換NO中的N原子，同時需減掉1個負(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O原子替換CN中的2個N原子，同時需去掉2個負(fù)電荷，得其等電子體CO2；用1個O原子替換CN中的1個C原子，同時需去掉2個負(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。 [對點訓(xùn)練] 題組1　價電子對互斥理論及應(yīng)用 1．下列微粒中，含有孤對電子的是(　　) 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對孤對電子。 2．下列微粒的價層電子對數(shù)正確的是(點“”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ABm型分子中心原子價電子對數(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．用價電子對互斥理論預(yù)測H2S和BF3的空間構(gòu)型，兩個結(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，價電子對數(shù)為4，若無孤電子對存在，則其應(yīng)為正四面體形。但中心原子S上有兩對孤電子對，而且孤電子對也要占據(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，價電子對數(shù)為3，其中心原子B上無孤電子對，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 價電子對數(shù) 孤電子對數(shù) 價電子對空間構(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項中，SO2分子中S有一對孤電子對，而CO2分子中沒有孤電子對，因此SO2為V形而CO2為直線形；B項中，BF3中B無孤電子對，而NH3中有一對孤電子對，因此其構(gòu)型分別為平面三角形和三角錐形；C項中，其構(gòu)型分別為三角錐形和V形；D項中，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上沒有未用于形成共價鍵的孤對電子，運用價電子對互斥模型，下列說法正確的是(　　) 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．以上說法都不正確 答案　C 解析　若中心原子A上沒有未用于成鍵的孤對電子，則根據(jù)斥力最小的原則，當(dāng)n＝2時，分子結(jié)構(gòu)為直線形；n＝3時，分子結(jié)構(gòu)為平面三角形；n＝4時，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)于價層電子對互斥模型(VSEPR模型)的敘述中不正確的是(　　) A．VSEPR模型可用來預(yù)測分子的空間構(gòu)型 B．分子中價電子對相互排斥決定了分子的空間構(gòu)型 C．中心原子上的孤對電子也要占據(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，價電子對相互排斥力越大，分子越穩(wěn)定 答案　D 解析　VSEPR模型可用來預(yù)測分子的空間構(gòu)型，注意實際空間構(gòu)型要去掉孤電子對， A正確；空間構(gòu)型與價電子對相互排斥有關(guān)，所以分子中價電子對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，且孤電子對間排斥力＞孤電子對和成對電子對間的排斥力， C正確；分子的穩(wěn)定性與鍵角沒有關(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，則下列說法中正確的是(　　) A．孤電子對與成鍵電子對間的斥力大于成鍵電子對與成鍵電子對間的斥力 B．孤電子對與成鍵電子對間的斥力小于成鍵電子對與成鍵電子對間的斥力 C．孤電子對與成鍵電子對間的斥力等于成鍵電子對與成鍵電子對間的斥力 D．題干中的數(shù)據(jù)不能說明孤電子對與成鍵電子對間的斥力與成鍵電子對與成鍵電子對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)通式和價電子總數(shù)均相同的粒子，NO的原子數(shù)是4，價電子數(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)于等電子體的說法中，正確的是(　　) A．N2與CO不互為等電子體，故它們的熔、沸點及溶解度相差較大 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，價電子總數(shù)相等，互為等電子體，A錯誤；PO與SO原子數(shù)目相等，價電子總數(shù)相等，互為等電子體，結(jié)構(gòu)相似，B錯誤；NO與O3互為等電子體，但不互為同素異形體，C錯誤；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，提出了一種十分簡單的理論模型——價層電子對互斥理論。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　中心原子上的價電子都用于形成共價鍵　中心原子上有孤電子對　B　N　BF3分子中B原子的3個價電子都與F原子形成共價鍵而成平面三角形；而NF3分子中N原子的3個價電子與F原子形成共價鍵，還有1對未成鍵的孤電子對，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號元素，其基態(tài)原子的核外電子排布式為________________。 (2)根據(jù)價電子對互斥理論，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原子的價電子對數(shù)為(6＋0)＝3，成鍵電子對數(shù)為3，孤電子對數(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)等電子原理和價電子對互斥理論，CSe2與CO2結(jié)構(gòu)相似，CSe2分子內(nèi)σ鍵與π鍵均為2個。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，中心原子孤電子對數(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]－。