價層電子互斥理論

1、復(fù)復(fù) 習習 回回 顧顧共價鍵共價鍵鍵鍵鍵鍵鍵參數(shù)鍵參數(shù)鍵能鍵能鍵長鍵長鍵角鍵角衡量化學鍵穩(wěn)定性衡量化學鍵穩(wěn)定性描述分子的立體結(jié)構(gòu)的重要因素描述分子的立體結(jié)構(gòu)的重要因素成鍵方式成鍵方式 “頭碰頭頭碰頭”,呈軸對呈軸對稱稱成鍵方式成鍵方式 “肩并肩肩并肩”,呈鏡面對呈鏡面對稱稱一、形形色色的分子一、形形色色的分子O2HClH2OCO21、雙原子分子（直線型）、雙原子分子（直線型）2 2、三原子分子立體結(jié)構(gòu)（有直線形和、三原子分子立體結(jié)構(gòu)（有直線形和V V形）形）、四原子分子立體結(jié)構(gòu)（直線形、平面三、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）角形、三角錐形、正四面體）（平面三角形，

2、三角錐形）（平面三角形，三角錐形）C2H2CH2ONH3P4、五原子分子立體結(jié)構(gòu)、五原子分子立體結(jié)構(gòu)最常見的是正四面體最常見的是正四面體CH4CH3CH2OHCH3COOHC6H65 5、其它分子立體結(jié)構(gòu)、其它分子立體結(jié)構(gòu)C60C20C40C70資料卡片：資料卡片：形形色色的分子形形色色的分子 分子世界如此形形色色，異彩紛呈，分子世界如此形形色色，異彩紛呈，美不勝收，常使人流連忘返。美不勝收，常使人流連忘返。 那么分子結(jié)構(gòu)又是怎么測定的呢那么分子結(jié)構(gòu)又是怎么測定的呢早年的科學家主要靠對物質(zhì)的早年的科學家主要靠對物質(zhì)的宏觀性質(zhì)宏觀性質(zhì)進行系統(tǒng)總結(jié)得進行系統(tǒng)總結(jié)得出規(guī)律后進行推測，如今，科學家已經(jīng)

3、創(chuàng)造了許許多多測出規(guī)律后進行推測，如今，科學家已經(jīng)創(chuàng)造了許許多多測定分子結(jié)構(gòu)的現(xiàn)代儀器，定分子結(jié)構(gòu)的現(xiàn)代儀器，紅外光譜紅外光譜就是其中的一種。就是其中的一種。分子中的原子分子中的原子不是不是固定不動的，而是不斷地固定不動的，而是不斷地振動振動著的。著的。所謂分子立體結(jié)構(gòu)其實只是分子中的原子處于所謂分子立體結(jié)構(gòu)其實只是分子中的原子處于平衡位置平衡位置時時的模型。當一束的模型。當一束紅外線紅外線透過分子時，分子會透過分子時，分子會吸收吸收跟它的某跟它的某些化學鍵的振動頻率相同的紅外線，再記錄到圖譜上呈現(xiàn)些化學鍵的振動頻率相同的紅外線，再記錄到圖譜上呈現(xiàn)吸收峰吸收峰。通過計算機模擬，可以得知各吸收峰

4、是由哪一個。通過計算機模擬，可以得知各吸收峰是由哪一個化學鍵、哪種振動方式引起的，綜合這些信息，可分析出化學鍵、哪種振動方式引起的，綜合這些信息，可分析出分子的立體結(jié)構(gòu)。分子的立體結(jié)構(gòu)?？茖W視野科學視野分子的立體結(jié)構(gòu)是怎樣測定的分子的立體結(jié)構(gòu)是怎樣測定的？（指導閱讀（指導閱讀P P3737）測分子體結(jié)構(gòu)：紅外光譜儀測分子體結(jié)構(gòu)：紅外光譜儀吸收峰吸收峰分析。分析。 同為四原子分子，同為四原子分子，CH2O與與 NH3 分子的的空分子的的空間結(jié)構(gòu)也不同，什么原因？間結(jié)構(gòu)也不同，什么原因？ 同為三原子分子，同為三原子分子，CO2 和和 H2O 分子的空間結(jié)分子的空間結(jié)構(gòu)卻不同，什么原因？構(gòu)卻不同，什

5、么原因？ 為了探究其原因，發(fā)展了許多結(jié)構(gòu)理論。有一為了探究其原因，發(fā)展了許多結(jié)構(gòu)理論。有一種十分簡單的理論叫種十分簡單的理論叫做做價層電子對互斥理論價層電子對互斥理論，這，這種簡單的理論可以用來預(yù)測分子的立體結(jié)構(gòu)。種簡單的理論可以用來預(yù)測分子的立體結(jié)構(gòu)。1、價層電子對互斥理論：、價層電子對互斥理論：1）分子的立體結(jié)構(gòu)是）分子的立體結(jié)構(gòu)是 。 2）價層電子對指）價層電子對指 ， 包括包括 。 3） 鍵電子對數(shù)怎樣確定？鍵電子對數(shù)怎樣確定？二、價層電子對互斥理論（二、價層電子對互斥理論（VSEPR theory）“價層電子對價層電子對”相互排斥的結(jié)相互排斥的結(jié)果果 分子中的中心原子上的電子對分子中

6、的中心原子上的電子對鍵電子對和中心原子上的孤電子對鍵電子對和中心原子上的孤電子對 要點：要點：對對ABnABn型的分子或離子，中心原子型的分子或離子，中心原子A A上價層電上價層電子對之間存在排斥力，將使分子中的原子處于盡可子對之間存在排斥力，將使分子中的原子處于盡可能遠的相對位置上，以使彼此之間斥力最小，分子能遠的相對位置上，以使彼此之間斥力最小，分子體系能量最低。體系能量最低。中心原子上的孤電子對數(shù)中心原子上的孤電子對數(shù) (a-xb)215) a、x、b分別指什么？分別指什么？a 指中心原子的價電子數(shù)、指中心原子的價電子數(shù)、 x 指中心原子結(jié)合的原子指中心原子結(jié)合的原子數(shù)、數(shù)、 b 為與中

7、心原子結(jié)合的原子最多能接受的電子數(shù)為與中心原子結(jié)合的原子最多能接受的電子數(shù)4）中心原子上的孤對電子數(shù)的確定方法是什么？）中心原子上的孤對電子數(shù)的確定方法是什么？6）分子、陽離子和陰離子中）分子、陽離子和陰離子中a的計算方法的計算方法有什么不同？有什么不同？分子中分子中a 指中心原子的價電子數(shù)、陽離子中指中心原子的價電子數(shù)、陽離子中a 指中心指中心原子的價電子數(shù)減去離子的電荷數(shù)，陰離子中原子的價電子數(shù)減去離子的電荷數(shù)，陰離子中a 指中指中心原子的價電子數(shù)加上離子的電荷數(shù)心原子的價電子數(shù)加上離子的電荷數(shù)分析下表中分子或離子的孤電子對數(shù)分析下表中分子或離子的孤電子對數(shù)分子或離子分子或離子 中心中心

8、原子原子 a x b中心原子中心原子上的孤電上的孤電子對數(shù)子對數(shù) SO2 NH4+ CO32- CO2 SO42-SNCCS01441226648324200220思考與交流思考與交流 1、以、以S和和P為例，說明如何根據(jù)主族元素為例，說明如何根據(jù)主族元素在周期表上的位置確定它的價電子數(shù)。在周期表上的位置確定它的價電子數(shù)。 2、以、以N和和Cl為例為例,說明如何根據(jù)主族元素在說明如何根據(jù)主族元素在周期表上的位置確定它最多能接受的電子周期表上的位置確定它最多能接受的電子數(shù)。數(shù)。 中心原子上的孤對電子也要中心原子上的孤對電子也要占據(jù)中心原子占據(jù)中心原子周圍的空間周圍的空間，并參與互相排斥。例如，并

9、參與互相排斥。例如，H2O上上有有2對孤對電子，跟中心原子周圍的對孤對電子，跟中心原子周圍的鍵加起來鍵加起來都是都是4，它們相互排斥，形成四面體，因而，它們相互排斥，形成四面體，因而H2O分子呈分子呈V形。形。思考：根據(jù)價層電子對互斥理論分析，為什么思考：根據(jù)價層電子對互斥理論分析，為什么水是水是V 型的結(jié)構(gòu)？型的結(jié)構(gòu)？VSEPR模型立體結(jié)構(gòu)H2O的立體結(jié)構(gòu)2、如何確定分子的立體結(jié)構(gòu)？、如何確定分子的立體結(jié)構(gòu)？1）先確定中心原子的價層電子對數(shù)）先確定中心原子的價層電子對數(shù)價層電子對數(shù)價層電子對數(shù)= 鍵電子對數(shù)鍵電子對數(shù)+中心原子上的孤電子對數(shù)中心原子上的孤電子對數(shù)2）確定含孤電子對的）確定含孤

10、電子對的VSEPR模型的立體結(jié)構(gòu)模型的立體結(jié)構(gòu) 價層電子對數(shù)價層電子對數(shù) n與與VSEPR模型的立體結(jié)構(gòu)的關(guān)系模型的立體結(jié)構(gòu)的關(guān)系 n=2 n=3 n=4 n=5 n=6 直線型直線型 平面三角形平面三角形 四面體四面體 三角雙錐體三角雙錐體 八面體八面體3）略去）略去VSEPR模型中心原子上的孤電子對，便得到了實際的模型中心原子上的孤電子對，便得到了實際的立體結(jié)構(gòu)立體結(jié)構(gòu)中心原子上的孤電子對數(shù)中心原子上的孤電子對數(shù) (a-xb)211）先確定中心原子的價層電子對數(shù)）先確定中心原子的價層電子對數(shù)價層電子對數(shù)價層電子對數(shù)= 鍵電子對數(shù)鍵電子對數(shù)+中心原子上的孤電子對數(shù)中心原子上的孤電子對數(shù)2）確

11、定含孤電子對的）確定含孤電子對的VSEPR模型的立體結(jié)構(gòu)模型的立體結(jié)構(gòu) 價層電子對數(shù)價層電子對數(shù) n與與VSEPR模型的立體結(jié)構(gòu)的關(guān)系模型的立體結(jié)構(gòu)的關(guān)系 n=2 n=3 n=4 n=5 n=6 直線型直線型 平面三角形平面三角形 四面體四面體 三角雙錐體三角雙錐體 八面體八面體3）略去）略去VSEPR模型中心原子上的孤電子對，便得到了實際的模型中心原子上的孤電子對，便得到了實際的立體結(jié)構(gòu)立體結(jié)構(gòu)例例1 ：SO21）孤電子對數(shù)為）孤電子對數(shù)為1 ，價層電子對數(shù)，價層電子對數(shù)為為32）VSEPR 模型模型3）實際的）實際的 立體構(gòu)型立體構(gòu)型1）先確定中心原子的價層電子對數(shù)）先確定中心原子的價層電

12、子對數(shù)價層電子對數(shù)價層電子對數(shù)= 鍵電子對數(shù)鍵電子對數(shù)+中心原子上的孤電子對數(shù)中心原子上的孤電子對數(shù)2）確定含孤電子對的）確定含孤電子對的VSEPR模型的立體結(jié)構(gòu)模型的立體結(jié)構(gòu) 價層電子對數(shù)價層電子對數(shù) n與與VSEPR模型的立體結(jié)構(gòu)的關(guān)系模型的立體結(jié)構(gòu)的關(guān)系 n=2 n=3 n=4 n=5 n=6 直線型直線型 平面三角形平面三角形 四面體四面體 三角雙錐體三角雙錐體 八面體八面體3）略去）略去VSEPR模型中心原子上的孤電子對，便得到了實際的模型中心原子上的孤電子對，便得到了實際的立體結(jié)構(gòu)立體結(jié)構(gòu)例例2： NH31）孤電子對數(shù)為）孤電子對數(shù)為1,價層電子對數(shù)為價層電子對數(shù)為42）VSEPR

13、 模型模型3）實際的）實際的 立體構(gòu)型立體構(gòu)型1）先確定中心原子的價層電子對數(shù)）先確定中心原子的價層電子對數(shù)價層電子對數(shù)價層電子對數(shù)= 鍵電子對數(shù)鍵電子對數(shù)+中心原子上的孤電子對數(shù)中心原子上的孤電子對數(shù)2）確定含孤電子對的）確定含孤電子對的VSEPR模型的立體結(jié)構(gòu)模型的立體結(jié)構(gòu) 價層電子對數(shù)價層電子對數(shù) n與與VSEPR模型的立體結(jié)構(gòu)的關(guān)系模型的立體結(jié)構(gòu)的關(guān)系 n=2 n=3 n=4 n=5 n=6 直線型直線型 平面三角形平面三角形 四面體四面體 三角雙錐體三角雙錐體 八面體八面體3）略去）略去VSEPR模型中心原子上的孤電子對，便得到了實際的模型中心原子上的孤電子對，便得到了實際的立體結(jié)構(gòu)

14、立體結(jié)構(gòu)例例3： CH41）孤電子對數(shù)為）孤電子對數(shù)為0,價層電子對數(shù)為價層電子對數(shù)為42）VSEPR 模型模型3）實際的）實際的 立體構(gòu)型立體構(gòu)型價層電子對數(shù)價層電子對數(shù) n與與VSEPR模型的立體結(jié)構(gòu)模型的立體結(jié)構(gòu)分析下表中分子或離子的價層電子對數(shù)，并預(yù)測其結(jié)構(gòu)分析下表中分子或離子的價層電子對數(shù)，并預(yù)測其結(jié)構(gòu)分子或離子分子或離子中心原子上中心原子上孤電子對數(shù)孤電子對數(shù)鍵電子鍵電子對數(shù)對數(shù)價層電子價層電子對數(shù)對數(shù)VSEPR模型的立模型的立體結(jié)構(gòu)體結(jié)構(gòu)實際的立實際的立體結(jié)構(gòu)體結(jié)構(gòu) SO21 CO20 CO32-0 SO32- NH3 CH434322332平面三角形平面三角形平面三角形平面三角形平面三角形平面三角形V形形直線形直線形直線形直線形四面體四面體三角錐形三角錐形1134四面體四面體三角錐形三角錐形044四面體四面體正四面體正四面體 練習：確定下列物質(zhì)的練習：確定下列物質(zhì)的VSEPR模型和模