價層電子對互斥理論

專題四分子空間結(jié)構(gòu)與物質(zhì)性質(zhì)單元分子構(gòu)型與物質(zhì)的性質(zhì)分子的空間構(gòu)型2021/5/91C原子與H原子結(jié)合形成的分子為什么是CH4，而不是CH2或CH3？CH4分子為什么具有正四面體的空間構(gòu)型（鍵長、鍵能相同，鍵角相同為109°28′）？問題：2s2px2py2pz

C2021/5/92原子軌道雜化前后的變與不變變：軌道的形狀和伸展發(fā)向不變：原子軌道數(shù)不變2021/5/93

S和P的三種雜化雜化類型SPSP2SP3參與雜化的原子軌道雜化軌道數(shù)雜化軌道間夾角空間構(gòu)型實例1個S1個P1個S3個P1個S2個P2個SP3個SP24個SP3180°120°109.5°直線形正三角形正四面體BeCl2BF3CH42021/5/94有機(jī)分子CH4CH2=CH2CH≡CHC6H6碳原子軌道雜化方式sp3sp2spsp2分子形狀特點正四面體平面結(jié)構(gòu)直線型平面結(jié)構(gòu)2021/5/95

共價分子的幾何外形取決于分子價層電子對數(shù)目和類型。價層電子對互斥理論確定分子空間構(gòu)型的簡易方法：2021/5/96A的價電子對數(shù)234A的雜化軌道數(shù)234雜化類型spsp2sp3A的價電子空間構(gòu)型直線型平面三角形正四面體對于ABm型分子或離子，其中心原子A的雜化軌道數(shù)恰好與A的價電子對數(shù)相等。

對于ABm型分子或離子，其中心原子A的價電子對數(shù)可依如下公式算得:1、推斷分子空間構(gòu)型的具體步驟：2021/5/972、ABm型分子的價電子對數(shù)n的確定=2中心原子A的價電子數(shù)+配位原子B提供的價電子數(shù)×m±離子電荷數(shù)（1）對于主族元素，中心原子價電子數(shù)=最外層電子數(shù)，配位原子中氫或鹵素原子提供價電子數(shù)為1;（2）O、S作為配位原子時按不提供價電子計算，作中心原子時價電子數(shù)為6；（3）離子的價電子對數(shù)計算NH4+

：SO42-

：如：PCl3

中；

4231×5=+=n42141×5=-+=n42206=++=nn2021/5/98例3：計算下列分子或離子中的價電子對數(shù)，并根據(jù)已學(xué)填寫下表物質(zhì)價電子對數(shù)中心原子雜化軌道類型雜化軌道/電子對空間構(gòu)型軌道夾角分子空間構(gòu)型鍵角氣態(tài)BeCl2CO2BF3CH4NH4+H2ONH3PCl322344444spspsp2sp3直線形直線形平面三角形正四面體180°180°120°109.5°課堂練習(xí)2021/5/99價層電子對互斥模型的兩種類型價層電子對互斥模型說明的是價層電子對形成σ鍵的共用電子對和孤電子對的空間構(gòu)型；而分子的空間構(gòu)型指的是形成σ鍵電子對的空間構(gòu)型，不包括孤電子對。(1)當(dāng)中心原子無孤電子對時，兩者的構(gòu)型一致；(2)當(dāng)中心原子有孤電子對時，兩者的構(gòu)型不一致2021/5/910確定中心原子的孤對電子對數(shù)，推斷分子的空間構(gòu)型①孤對電子=0:分子的空間構(gòu)型=電子對的空間構(gòu)型n=(2+2)=2直線形n=(3+3)=3平面三角形n=(4+4)=4四面體例如：2021/5/911②孤對電子≠0：分子的空間構(gòu)型不同于電子對的空間構(gòu)型。34112SnCl2平面三角形V形NH3四面體三角錐H2O四面體V形n孤對電子電子對的空間構(gòu)型分子的空間構(gòu)型例2021/5/912

不等性sp3雜化N：2s22p32021/5/913O：2s22p42021/5/914例3：計算下列分子或離子中的價電子對數(shù)，并根據(jù)已學(xué)填寫下表物質(zhì)價電子對數(shù)中心原子雜化軌道類型雜化軌道/電子對空間構(gòu)型軌道夾角分子空間構(gòu)型鍵角氣態(tài)BeCl2CO2BF3CH4NH4+H2ONH3PCl3直線形直線形平面三角形正四面體V形三角錐形180°180°120°109.5°109.5°104.5°107.3°107.3°課堂練習(xí)2021/5/915例3：計算下列分子或離子中的價電子對數(shù)，并根據(jù)已學(xué)填寫下表物質(zhì)價電子對數(shù)中心原子雜化軌道類型雜化軌道/電子對空間構(gòu)型軌道夾角分子空間構(gòu)型鍵角氣態(tài)BeCl2CO2BF3CH4NH4+H2ONH3PCl322344444spspsp2sp3直線形直線形平面三角形正四面體180°180°120°109.5°直線形直線形平面三角形正四面體V形三角錐形180°180°120°109.5°109.5°104.5°107.3°107.3°課堂練習(xí)2021/5/9161、下列分子或離子中，空間構(gòu)型為V型的是(）A、CS2B、H2SeC、HCND、IClＢ思考、討論2021/5/9173、下列分子和離子中，中心原子的價電子對幾何構(gòu)型為四面體，且分子(離子)空間構(gòu)型為V形的是（）A、NH4+B、SO2C、H3O+

D、OF2

Ｄ2、下列分子中哪一個分子的空間構(gòu)型為正四面體（）A、CHCl3B、CH3ClC、BBr3

D、SnCl4

Ｄ思考、討論2021/5/918分子中心原子的價電子對數(shù)電子對的空間排布中心原子的孤對電子對分子的空間構(gòu)型中心原子的雜化軌道類型SiCl4CS2BF3PCl3OF2SO2423443正四面體0正四面體SP3直線直線0SPSP3SP2SP3SP2平面三角形2平面三角形正四面體正四面體平面三角形011三角錐V形V形課堂練習(xí)2021/5/919等電子原理具有相同價電子數(shù)(指全部電子總數(shù)或價電子總數(shù))和相同原子數(shù)的分子或離子具有相同的結(jié)構(gòu)特征，這個原理稱為“等電子原理”。符合此條件的分子或離子互為等電子體。利用等電子原理可以判斷一些簡單分子或離子的空間構(gòu)型。1．N2、CO、CN－、OH-

，都是雙原子分子或離子，價電子總數(shù)為10，兩個原子間都以叁鍵相結(jié)合，叁鍵中有1個σ鍵，2個π鍵。2021/5/9202021/5/9212021/5/9226．等電子體不僅有相似的空間構(gòu)型，而且有相似的性質(zhì)。如晶體硅、鍺是良好的半導(dǎo)體材料，它們的等電子體AlP、GaAs也是良好的半導(dǎo)體材料。2021/5/923

1.SP型的三種雜化雜化類型SPSP2SP3雜化軌道間夾角空間構(gòu)型實例價電子對數(shù)n180°120°109.5°直線形正三角形正四面體BeCl2C2H2BF3C2H