2.2 課時2 價層電子對互斥模型 課件高二上學(xué)期化學(xué)人教版（2019）選擇性必修2

價層電子對互斥模型第二章分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)為什么分子會呈現(xiàn)不同的空間結(jié)構(gòu)？如何預(yù)測分子的空間結(jié)構(gòu)呢？180°105°107°120°價層電子對互斥(VSEPRmodels)模型預(yù)測分子的空間結(jié)構(gòu)正四面體形鍵角：109°28′1、認識微觀結(jié)構(gòu)對分子立體構(gòu)型的影響，了解共價分子結(jié)構(gòu)的多樣性和復(fù)雜性；2、能計算中心原子上的孤電子對數(shù)的計算；3、在理解價層電子對互斥模型的基礎(chǔ)上，對分子或離子的空間構(gòu)型進行解釋和預(yù)測。一、價層電子對互斥模型(VSEPR模型)分子的空間結(jié)構(gòu)是中心原子周圍的“價層電子對”相互排斥的結(jié)果。價層電子對相互排斥彼此遠離能量最低、最穩(wěn)定σ鍵電子對中心原子上的孤電子對價層電子對

兩個原子間的成鍵電子對不論是單鍵還是多重鍵，都看作一個空間取向(即只計σ鍵電子對，不計π鍵電子對)；一對孤電子對可看作一個空間取向。

因此，我們可以先分析分子中的中心原子的價層電子對存在幾個空間取向，再讓這幾個空間取向盡量彼此遠離，就可以推測出分子的空間結(jié)構(gòu)。二、價層電子對（σ鍵電子對和未成鍵的孤電子對）化學(xué)式電子式

結(jié)構(gòu)式CO2H2OCH2ONH3CH4成鍵電子對孤電子對如何計算中心原子的價層電子對數(shù)？O=C=OOHHO=CHH中心原子上的價層電子對數(shù)目=σ鍵電子對數(shù)+中心原子上的孤電子對數(shù)分子中心原子σ鍵電子對數(shù)H2OONH3NSO3SNH4+NNO3-N233（1）σ鍵電子對數(shù)的確定σ鍵電子對數(shù)=與中心原子結(jié)合的配體原子數(shù)由化學(xué)式確定中心原子配體原子----處于“中心”的原子----與中心原子結(jié)合(周圍)的原子43注：①多重鍵只計算σ鍵電子對，不計π鍵電子對。即，共價單鍵、雙鍵、三鍵計算時，都只計入一個σ電子對。②該理論不適合中心原子為過渡金屬的分子。孤電子對數(shù)=2—1(a-xb)（2）中心原子上的孤電子對數(shù)如：ABX型粒子與中心原子結(jié)合的原子數(shù)與中心原子結(jié)合的原子最多能接受的電子數(shù)對主族元素：a＝對于陽離子：a＝對于陰離子：a＝價電子數(shù)－電荷數(shù)最外層電子數(shù)價電子數(shù)＋電荷數(shù)（絕對值）b：

H為1，其他原子=

8﹣該原子的價電子數(shù)中心原子的價電子數(shù)分子或離子中心原子axb中心原子上的孤電子對數(shù)CO2CO32-NH4+H3O+SO32-計算中心原子上的孤電子對數(shù)=1/2(a-χb)C422(4-2×2)÷2＝0注意：對于離子團，所帶電荷數(shù)計入中心原子的價層電子中。

即：a=中心原子價電子數(shù)—電荷數(shù)CN4-(-2)=632(6-3×2)÷2＝05-1=441(4-4×1)÷2＝0O6-1=531(5-3×1)÷2＝1S32(8-3×2)÷2＝16-(-2)=8價電子數(shù)結(jié)合的原子個數(shù)結(jié)合原子最多所能接受的電子數(shù)三、VSEPR模型的應(yīng)用——預(yù)測分子或離子空間結(jié)構(gòu)（1）基本思路：ABn型分子價層電子對

互斥理論判斷VSEPR模型分子的立體構(gòu)型價層電子對數(shù)=σ鍵電子對數(shù)+孤電子對數(shù)略去孤電子對σ鍵電子對數(shù)＝結(jié)合原子數(shù)中心原子上的孤電子對

價層電子對互斥(VSEPR)模型不能用于預(yù)測以過渡金屬為中心原子的分子。價層電子對數(shù)：2價層電子對數(shù)：3價層電子對數(shù)：4價層電子對數(shù)：5價層電子對數(shù)：6直線形平面三角形正四面體形三角雙錐形八面體形價層電子對的空間結(jié)構(gòu)(即VSEPR模型)分子或離子σ鍵電子數(shù)孤電子對數(shù)VSEPR模型VSEPR模型名稱分子或離子的空間結(jié)構(gòu)分子或離子的空間結(jié)構(gòu)名稱CO2CH4234000直線形平面三角形正四面體形直線形平面三角形正四面體形（1）中心原子無孤電子對的分子或離子（2）中心原子有孤電子對的分子分子或離子σ鍵電子數(shù)孤電子對數(shù)VSEPR模型VSEPR模型名稱分子或離子的空間結(jié)構(gòu)分子或離子的空間結(jié)構(gòu)名稱NH3H2OSO2222113四面體形V形V形四面體形平面三角形三角錐形特別提醒價層電子對互斥模型不能用于預(yù)測以過渡金屬為中心原子的分子。ABn型分子的VSEPR模型和立體結(jié)構(gòu)價電子對數(shù)VSEPR模型成鍵電子對數(shù)孤對電子對數(shù)分子類型電子對的排布模型立體結(jié)構(gòu)實例23直線形20

AB2直線形

30

AB3平面三角形

21

AB2V形O3

SO2平面三角形BF3、BCl3、SO3CO2、BeCl2ABn型分子的VSEPR模型和立體結(jié)構(gòu)價電子對數(shù)VSEPR模型成鍵電子對數(shù)孤對電子對數(shù)分子類型電子對的排布模型立體結(jié)構(gòu)實例4正四面體正四面體

三角錐形

V形H2O40

AB431

AB322

AB2NH3、NF3

CH4、CCl4思考與討論直線形平面三角形四面體形平面三角形注意：多中心原子的分子，中心原子孤電子對的計算公式不適合。1、C2H2、C2H4、C2H6、苯分子中碳原子的空間構(gòu)型如何？1、實驗測得NH3的鍵角為107°，H2O的鍵角為105°，為什么NH3和H2O的鍵角均小于109°28′？成鍵電子對相互排斥一對孤電子對對成鍵電子對排斥兩對孤電子對對成鍵電子對排斥價層電子對之間相互排斥作用大小的一般規(guī)律：孤電子對－孤電子對＞孤電子對－成鍵電子對＞成鍵電子對－成鍵電子對。拓展：孤電子對影響分子鍵角：隨著孤電子對數(shù)目的增多，孤電子對與成鍵電子對之間的斥力增大，鍵角減小。109°28′107°105°2、同為三角錐形結(jié)構(gòu)，鍵角NH3>PH3而NH3>NF3？為什么“中心原子電負性越大，鍵角越大；配位原子電負性越大，鍵角越小”試給出合理解釋？

因為中心原子的電負性越大，成鍵電子對更靠近中心原子，成鍵電子對之間斥力增大，所以鍵角增大。

配位原子的電負性越大，成鍵電子對遠離中心原子，成鍵電子對之間斥力減小，所以鍵角減小。電負性O(shè)大于S，中心原子電負性越大，共用電子對越靠近中心原子，共用電子對之間的排斥力越大，鍵角越大。中心原子電負性越大，鍵角越大；周圍原子電負性越大，鍵角越小3.H2O和H2S都是V形結(jié)構(gòu)，但鍵角：H2O>H2S，分析原因4.甲醛分子中鍵角：∠H—C=O>∠H—C—H，分析原因。碳氧雙鍵中有π鍵，排斥作用較強。同一粒子中不同共價鍵的鍵角，斥力：雙鍵間＞雙鍵與單鍵間＞單鍵間，則鍵角大小不同。思考與討論1、以S和P為例，說明如何根據(jù)主族元素在周期表中的位置確定它的價電子數(shù)2、以N和Cl為例，說明如何根據(jù)主族元素在周期表中的位置確定它最多能接受的電子數(shù)。S的價電子數(shù)是6，P的價電子數(shù)是5N最多能接受的電子數(shù)是3，Cl最多能接受的電子數(shù)1分子或離子σ鍵電子對數(shù)孤電子對數(shù)價層電子對數(shù)VSEPR模型空間結(jié)構(gòu)HCNNO2－NH2－NO3-H3O+SiCl4CHCl3NH4+PO43-0120100023434444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04正四面體222334444直線形平面三角形四面體正四面體正四面體正四面體平面三角形四面體四面體預(yù)測下列微粒的空間結(jié)構(gòu)。AB2型分子：直線形或V形價層電子對互斥模型價層電子對互斥模型價層電子對互斥模型的應(yīng)用——預(yù)測分子（或離子）空間結(jié)構(gòu)價層電子對數(shù)為=σ鍵電子對數(shù)＋孤電子對數(shù)價層電子對相互排斥，趨于盡可能遠離而減小斥力價層電子對數(shù)為2時：直線形價層電子對數(shù)為3時：平面三角形、V形價層電子對數(shù)為4時：四面體形、三角錐形、V形價層電子對數(shù)為5時：常見三角雙錐形價層電子對數(shù)為6時：正八面體形分子盡可能采取對稱的空間結(jié)構(gòu)步驟：價層電子對數(shù)→VSEPR模型→空間結(jié)構(gòu)AB3型分子：平面三角形或三角錐形AB4型分子：常見四面體形分子（或離子）空間結(jié)構(gòu)1.下列微粒的VSEPR模型與空間立體構(gòu)型一致的是(

)A．BF3

B．SO2

C．H2O

D．SO32-2.下列有關(guān)描述正確的是(

)A.NO3-為V形分子B.ClO3-的空間結(jié)構(gòu)為平面三角形C.NO3-的VSEPR模型、空間結(jié)構(gòu)均為平面三角形D.ClO3-的VSEPR模型、空間結(jié)構(gòu)相同3.以下分子或離子的結(jié)構(gòu)為正四面體，且鍵角為109°28′的是(

)①CH4

②NH4+

③CH3Cl④P4

⑤SO42-A、①②③B、①②④C、①②⑤D、①④⑤ACC4.用價層電子對互斥理論(VSEPR)可以預(yù)測許多分子或離子的立體構(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C

5.運用價層電子對互斥理論推測下列分子或離子的空間結(jié)構(gòu)。(1)BeCl2

;

(2)SCl2