分子的立體構(gòu)型價(jià)層電子對(duì)互斥理論

關(guān)于分子的立體構(gòu)型價(jià)層電子對(duì)互斥理論第1頁，講稿共29頁，2023年5月2日，星期三一、形形色色的分子O2HClH2OCO21、雙原子分子（直線型）2、三原子分子立體結(jié)構(gòu)（有直線形和V形）第2頁，講稿共29頁，2023年5月2日，星期三３、四原子分子立體結(jié)構(gòu)（直線形、平面三角形、三角錐形、正四面體）（平面三角形，三角錐形）C2H2CH2O(甲醛)COCl2NH3P4第3頁，講稿共29頁，2023年5月2日，星期三４、五原子分子立體結(jié)構(gòu)最常見的是正四面體CH4第4頁，講稿共29頁，2023年5月2日，星期三CH3CH2OHCH3COOHC6H6C8H8CH3OH5、其它：第5頁，講稿共29頁，2023年5月2日，星期三C60C20C40C70資料卡片：形形色色的分子第6頁，講稿共29頁，2023年5月2日，星期三第7頁，講稿共29頁，2023年5月2日，星期三第8頁，講稿共29頁，2023年5月2日，星期三思考：同為三原子分子，CO2和H2O分子的空間結(jié)構(gòu)卻不同，什么原因？同為四原子分子，CH2O與NH3分子的的空間結(jié)構(gòu)也不同，什么原因？第9頁，講稿共29頁，2023年5月2日，星期三1.基本要點(diǎn)：二價(jià)層電子對(duì)互斥理論（1）分子的立體構(gòu)型是價(jià)層電子對(duì)相互排斥的結(jié)果。價(jià)層電子對(duì)是指分子中的中心原子上的電子對(duì)，包括σ鍵電子對(duì)和中心原子上的孤對(duì)電子分子的共價(jià)鍵（單鍵、雙鍵、三鍵中）的電子對(duì)以及孤對(duì)電子對(duì)由于相互排斥作用,而趨向盡可能彼此遠(yuǎn)離，分子盡可能采取對(duì)稱的空間構(gòu)型。第10頁，講稿共29頁，2023年5月2日，星期三（2）分子或離子的空間構(gòu)型與中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)目和孤對(duì)電子數(shù)有關(guān)。價(jià)層電子對(duì)數(shù)目價(jià)層電子對(duì)互斥模型（VSEPR模型）分子空間構(gòu)型相互排斥略去孤對(duì)電子第11頁，講稿共29頁，2023年5月2日，星期三2.推斷分子或離子的空間構(gòu)型的具體步驟：（1）確定中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)價(jià)層電子對(duì)數(shù)=σ電子對(duì)數(shù)+孤對(duì)電子對(duì)數(shù)(VP)(BP)(LP)σ電子對(duì)數(shù)=與中心原子成鍵的配位原子數(shù)中心原子上的孤電子對(duì)數(shù)=(a—xb)/2a：中心原子的價(jià)電子數(shù)

正離子應(yīng)減去電荷數(shù),負(fù)離子應(yīng)加上電荷數(shù)x：與中心原子結(jié)合的原子數(shù)b:與中心原子結(jié)合的原子最多能接受的電子數(shù)第12頁，講稿共29頁，2023年5月2日，星期三幾種分子或離子的中心原子的孤電子對(duì)數(shù)2622144106320第13頁，講稿共29頁，2023年5月2日，星期三（2）確定電子對(duì)的空間構(gòu)型（即含孤電子對(duì)VSEPR模型）：VP=2直線形VP=3平面三角形VP=4正四面體VP=5三角雙錐VP=6正八面體第14頁，講稿共29頁，2023年5月2日，星期三（3）結(jié)合中心原子的孤對(duì)電子對(duì)數(shù)，推斷分子的空間構(gòu)型。①中心原子無孤對(duì)電子LP=0:分子的空間構(gòu)型=電子對(duì)的空間構(gòu)型（VSEPR模型）例如：σ電子對(duì)數(shù)=4；孤對(duì)電子對(duì)數(shù)=0；價(jià)層電子對(duì)數(shù)=4正四面體BF3σ電子對(duì)數(shù)=3；孤對(duì)電子對(duì)數(shù)=0；價(jià)層電子對(duì)數(shù)=3平面三角形第15頁，講稿共29頁，2023年5月2日，星期三②中心原子有孤對(duì)電子LP≠0：分子的空間構(gòu)型不同于電子對(duì)的空間構(gòu)型。34611212SnCl2平面三角形V形NH3四面體三角錐H2O四面體V形IF5八面體四方錐XeF4八面體平面正方形VPLPVSEPR模型分子的空間構(gòu)型例第16頁，講稿共29頁，2023年5月2日，星期三3、價(jià)層電子對(duì)互斥模型判斷分子空間構(gòu)型規(guī)律(1)一類是中心原子上的價(jià)電子都用于形成共價(jià)鍵，如CO2、CH2O、CH4等分子中的碳原子，它們的立體結(jié)構(gòu)可用中心原子周圍的原子數(shù)n來預(yù)測，概括如下：

ABn立體結(jié)構(gòu)范例n=2直線形CO2、CS2n=3平面三角形CH2O、BF3n=4正四面體形CH4、CCl4n=5三角雙錐形PCl5n=6正八面體形SCl6第17頁，講稿共29頁，2023年5月2日，星期三(2)、另一類是中心原子上有孤對(duì)電子(未用于形成共價(jià)鍵的電子對(duì))的分子。ABn立體結(jié)構(gòu)范例n=2V形H2On=3三角錐形NH3第18頁，講稿共29頁，2023年5月2日，星期三原因：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。例如，H2O和NH3的中心原子分別有2對(duì)和l對(duì)孤對(duì)電子，跟中心原子周圍的σ鍵加起來都是4，它們相互排斥，形成四面體，因而H2O分子呈V形，NH3分子呈三角錐形。第19頁，講稿共29頁，2023年5月2日，星期三中心原子有孤對(duì)電子LP≠0：分子的空間構(gòu)型不同于VSEPR模型。34611212SnCl2平面三角形V形NH3四面體三角錐H2O四面體V形IF5八面體四方錐XeF4八面體平面正方形VPLPVSEPR模型分子的空間構(gòu)型例第20頁，講稿共29頁，2023年5月2日，星期三第21頁，講稿共29頁，2023年5月2日，星期三應(yīng)用反饋:0120100022233444直線形V形V形平面三角形三角錐形四面體正四面體正四面體第22頁，講稿共29頁，2023年5月2日，星期三423443正四面體0正四面體直線直線0平面三角形2平面三角形正四面體正四面體平面三角形011三角錐形V形V形第23頁，講稿共29頁，2023年5月2日，星期三課堂練習(xí)1.下列物質(zhì)中，分子的立體結(jié)構(gòu)與水分子相似的是（）A.CO2B.H2SC.PCl3D.SiCl42.下列分子的立體結(jié)構(gòu)，其中屬于直線型分子的是（）A.H2OB.CO2C.C2H2D.P4BBC第24頁，講稿共29頁，2023年5月2日，星期三3.若ABn型分子的中心原子A上沒有未用于形成共價(jià)鍵的孤對(duì)電子，運(yùn)用價(jià)層電子對(duì)互斥模型，下列說法正確的（）A.若n=2，則分子的立體構(gòu)型為V形

B.若n=3，則分子的立體構(gòu)型為三角錐形

C.若n=4，則分子的立體構(gòu)型為正四面體形

D.以上說法都不正確課堂練習(xí)C第25頁，講稿共29頁，2023年5月2日，星期三4.美國著名化學(xué)家鮑林（L.Pauling,1901—1994）教授具有獨(dú)特的化學(xué)想象力：只要給他物質(zhì)的分子式，他就能通過“毛估”法，大體上想象出這種物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)模型。請(qǐng)你根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論，“毛估”出下列分子的空間構(gòu)型。PCl5

PCl3

SO3

SiCl4

課堂練習(xí)三角雙錐形三角錐形平面三角形正四面體第26頁，講稿共29頁，2023年5月2日，星期三5.寫出你所知道的分子具有以下形狀的物質(zhì)的化學(xué)式，并指出它們分子中的鍵角分別是多少？（1）直線形

（2）平面三角形

（3）三角錐形

（4）正四面體課堂練習(xí)第27頁，講稿共29頁，2023年5月2日，星期三6.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的分子空間構(gòu)型的基礎(chǔ)上，提出了一種十分簡單的理論模型——價(jià)層電子對(duì)互斥模型。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分子的立體構(gòu)型是平面三角形，而NF3分子的立體構(gòu)型是三角錐形的原因是