第二節(jié)分子的空間結構第二章分子結構和性質第二課時價層電子對互斥模型學習目標1、理解價層電子對互斥理論的含義。2、能運用價層電子對互斥模型預測簡單分子的空間結構，發(fā)展學生的模型認知能力?；瘜W式

電子式

分子空間結構模型

成鍵特點

CO2H2OCH2ONH3孤電子對：指未形成共價鍵的成對價電子中心原子C最外層電子全部與2個O成雙鍵中心原子O最外層電子兩個與O成鍵，有2個孤電子對中心原子C最外層電子2個與O成雙鍵，2個與H鍵成單鍵中心原子N最外層電子3個與H成單鍵，1對孤電子對問題與討論：三原子分子CO2和H2O、四原子分子CH2O和NH3，為什么它們的空間結構不同？比較其電子式，你能找到原因嗎？難道分子空間結構除了與成鍵原子數(shù)有關，還與孤電子對有關？為了探其原因，發(fā)展了許多結構理論。有一種比較簡單的理論叫做價層電子對互斥(VSEPRmodels)

，這種簡單的理論可用來預測分子的空間結構。

三、價層電子對互斥模型(VSEPR模型)1、內容：分子的空間結構是中心原子周圍的“價層電子對”相互排斥的結果。ABn型分子：價層電子對互相排斥盡可能遠離能量最低最穩(wěn)定注意：多重鍵只計其中σ鍵的電子對,不計π鍵電子對。價層電子對數(shù)：

是指分子中的中心原子與結合原子間的σ鍵電子對和中心原子上的孤電子對數(shù)2、價層電子對數(shù)的確定：價層電子對數(shù)=σ鍵電子對+中心原子上的孤電子對數(shù)①σ鍵電子對數(shù)由化學式確定σ鍵電子對數(shù)＝中心原子結合的原子數(shù)分子中心原子共價鍵鍵數(shù)鍵電子對數(shù)H2OOO－H2NH3NN－H3SO3S2SO42-S42324②中心原子上的孤電子對數(shù)a：根據(jù)電子式直接確定120000中心原子上孤電子對數(shù)＝

(a-xb)21中心原子價電子數(shù)與中心原子結合的原子數(shù)與中心原子結合的原子最多容納電子數(shù)(H為1，其它原子為：8-價電子數(shù))b：根據(jù)公式計算確定對主族元素，a=最外層電子數(shù)；

對于陽離子，a=價電子數(shù)-離子電荷數(shù)；

對于陰離子，a=價電子數(shù)+|離子電荷數(shù)|。【思考與討論】

(1)以P和S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)。主族元素價電子數(shù)＝最外層電子數(shù)＝主族序數(shù)P原子價電子數(shù)為5；

S原子價電子數(shù)為6主族元素最多接受電子數(shù)＝8-最外層電子數(shù)＝8-主族序數(shù)(H為1)最多接受電子數(shù)：N原子為8－5＝3，

S原子為8－6＝2電子式中心原子axb孤電子對數(shù)OCCCNN644455222+143418-61、8-6111

1/2(6-2×1)=21/2(4-2×2)=01/2(4-2×1-1×2)=01/2(4-4×1)=01/2(5-3×1)=11/2(5-1-4×1)=0200010與根據(jù)電子式判斷相同，主要針對不知道電子式的微粒更方便。課堂練習1：計算下列微粒的中心原子的孤電子對數(shù)。孤電子對數(shù)＝

(a-xb)21分子或離子

中心原子

a

x

b中心原子上的孤電子對數(shù)

SO2

SO3

BF3

NO3-

SO42-

SSBNS0236122635+16+2=8334200120中心原子上孤電子對數(shù)＝

(a-xb)21課堂練習2：計算下列微粒的中心原子的孤電子對數(shù)。③價層電子對數(shù)價層電子對數(shù)=σ鍵電子對+中心原子上的孤電子對數(shù)化學式

價層電子對數(shù)結合的原子數(shù)孤電子對數(shù)H2O422SO3330NH3431CO2220SF4541SF6660PCl5550PCl3431CH4440化學式

價層電子對數(shù)結合的原子數(shù)孤電子對數(shù)HCN220SO2321NH2－422BF3330H3O+431SiCl4440CHCl3440NH4+440SO42－4403、確定VSEPR模型價層電子對數(shù)n=2n=3n=4n=5n=6VSEPR模型VSEPR模型名稱直線形平面三角形四面體形三角雙錐八面體形4、確定分子空間結構去掉VSEPR模型中的孤對電子，得到分子的真實構型。含孤電子對的VSEPR模型分子空結構模型H2ONH3四面體形V形三角錐形分子或離子孤電子對數(shù)價層電子對數(shù)VSEPR模型VSEPR模型名稱分子或離子的空間結構分子或離子的空間結構名稱CO2SO2CO32-CH4表2-4根據(jù)價層電子對互斥模型對幾種分子或離子的空間結構的推測01002334直線形平面三角形平面三角形正四面體形直線形V形平面三角形正四面體形5、VSEPR模型應用①預測分子立體構型BF3NH4+SO32-孤電子對數(shù)價層電子對數(shù)VSEPR模型VSEPR模型名稱空間結構空間結構名稱03平面三角形平面三角形04正四面體形正四面體形14四面體形三角錐形課本P47【思考與討論】確定BF3、NH4+和SO32-的VSEPR模型和它們的空間結構，并與同學交流。（1）確定σ鍵電子對數(shù)（2）確定中心原子上的孤電子對數(shù)（3）得到中心原子上的價層電子對數(shù)

價層電子對數(shù)＝σ鍵電子對數(shù)＋孤電子對數(shù)（4）畫出分子的VSEPR模型（5）略去孤電子對，得到分子的立體構型小結：確定分子的空間結構的步驟：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模型空間結構HCNNO2NH2－NO3-H3O+SiCl4CHCl3NH4+PO43-0120100023434444直線形V形V型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課堂練習3：預測下列微粒的空間結構。②判斷分子中鍵角的大小5、VSEPR模型應用課堂練習4：【2021年全國乙卷】H2O的鍵角小于NH3的，分析原因。

答案：H2O中含有兩對孤電子對而NH3中含有一對孤電子對，H2O中孤電子對對成鍵電子對的排斥作用較大。CH4H2ONH3解析：CH4、H2O、NH3的價層電子對均為4，VSEPR模型均為四面體形這是由于孤電子對有較大的斥力的原因。孤電子對越多，與成鍵電子對之間的排斥力越大，鍵角越小。結論：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>成鍵電子對－單電子課堂練習5：NO2與SO2空間構型均為V形，NO2鍵角大于120°，分析原因。解析：NO2與SO2的價層電子對均為3，VSEPR模型均為平面三角形，但NO2中孤電子是一個單電子，NO2鍵角大于120°，SO2鍵角小于120°說明斥力：電子對-電子對>電子對-單電子，。課堂練習6：預測NO2、NO2-、NO2+的結構并比較鍵角大小

NO2價層電子對為3，VSEPR模型均為平面三角形，但NO2中孤電子是一個單電子，由于斥力：電子對-電子對>電子對-單電子，NO2鍵角大于120°。

NO2-價層電子對為3，VSEPR模型均為平面三角形，孤電子對數(shù)為1，由于斥力：孤電子對-成鍵電子對>成鍵電子對-成鍵電子對，NO2-鍵角小于120°。

NO2+價層電子對為2，VSEPR模型均為直線型，鍵角180°。A的價層電子對數(shù)成鍵電子對數(shù)孤電子對數(shù)VSEPR模型分子空間構型分子類型

實例22033021

直線形AB2CO2、BeCl2、HgCl2平面三角形AB3SO3、NO3-

、BF3V形AB2O3、NO2-

、PbCl2

共價分子的構型A的價層電子對數(shù)成鍵電子對數(shù)孤電子對數(shù)A的價層電子對排布方式分子空間構型分子類型

實例4403122

正四面體AB4CH4、SO42-、PO43-三角錐形AB3NH3、ClO3-

、NF3AB2H2O、SCl2

V形A的價層電子對數(shù)成鍵電子對數(shù)孤電子對數(shù)A的價層電子對排布方式分子空間構型分子類型

實例5

5

0

三角雙錐

4 1變形四面體3 2ClF32 3直線形SF4PCl5T形AB5AB4AB3AB2A的價層電子對數(shù)成鍵電子對數(shù)孤電子對數(shù)A的價層電子對排布方式分子空間構型分子類型

實例6

6

0正八面體5

1四方錐形IF54

2平面正方形AB6AB5AB4SF61.預測分子的空間結構方法：σ鍵電子對數(shù)孤電子對數(shù)價層電子對數(shù)

VSEPR模型空間結構2.比較鍵角的大?。孩俑鶕?jù)VSEPR模型，直線型鍵角>平面三角形>四面體形②結構相同，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。3、價層電子對互斥模型不能用于預測以過渡金屬為中心原子的分子課堂小結價層電子對互斥模型(VSEPR模型)略去孤電子對

課堂達標1、下列有關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.分子的立體構型是價層電子對互斥的結果

D.孤電子對數(shù)等于π鍵數(shù)C2、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.PCl3D3、多核離子所帶電荷可以認為是中心原子得到電子或失去電子導致的，根據(jù)VSEPR模型，下列離子中所有原子都在同一平面的是（

）A.NO2-和NH2-B.H3O+和ClO3-C.NO3-和C