【高中化學(xué)】價層電子對互斥模型 2022-2023學(xué)年高二化學(xué)同步課件（人教版2019選擇性必修2）

第2課時價層電子互斥模型第二節(jié)分子的空間結(jié)構(gòu)1.價層電子對互斥(VSEPR)理論：英文Valence-shellElectron-pairRepulsion的字頭縮寫二、價層電子互斥模型(VSEPR)理論依據(jù)→分子的空間結(jié)構(gòu)，是由價層電子對之間相互排斥的結(jié)果?！懦饬呄蛴诒M可能將價電子對之間遠(yuǎn)離，夾角盡可能張大，這樣會使排斥力盡可能小模擬吹氣球：使氣球脹大至大致相同的體積，綁緊進(jìn)氣口。用不同氣球數(shù)目模擬價層電子對數(shù)在空間相互排斥的結(jié)構(gòu)。A→排斥力趨向于盡可能將價電子對之間遠(yuǎn)離，夾角盡可能張大，這樣會使排斥力盡可能??？直線形平面三角形四面體形2個氣球直線形3個氣球平面三角形4個氣球

四面體形2對價電子直線形3對價電子平面三角形4對價電子

四面體形價層電子對互斥(VSEPR)模型109°28′→用來預(yù)測分子的空間結(jié)構(gòu)如何計算價層電子對數(shù)？VSEPR理想模型1.價層電子對互斥(VSEPR)理論二、價層電子互斥模型價層電子對

→中心原子上的σ鍵電子對和孤電子對。(1)中心原子成鍵數(shù)目最多的原子，如CO2中的C，PCl3中的P(ABn型分子)：(2)σ鍵電子對：除中心原子外，其余原子與中心原子均形成一個σ鍵，故

σ鍵電子對數(shù)=結(jié)合的原子數(shù)②該理論不適合中心原子為過渡金屬的分子。注意：①多重鍵只計算σ鍵電子對，不計π鍵電子對。CH2O？

HClO？

CH—O—ClO即，共價單鍵、雙鍵、三鍵計算時，都只計入一個σ電子對化學(xué)式BeCl2SO2CO32-CH4NH4+NH3H2Oσ鍵電子對σ鍵電子對數(shù)可由分子式確定。中心原子與幾個原子成鍵，就有幾個σ鍵電子對。2234432σ鍵電子對數(shù)→σ鍵電子對數(shù)＝結(jié)合原子數(shù)計算價層電子對數(shù)σ鍵電子對數(shù)中心原子上的孤電子對數(shù)計算價層電子對數(shù)【思考交流】→結(jié)合的原子數(shù)方法一：根據(jù)電子式直接確定計算中心原子上的孤電子對數(shù)012孤電子對數(shù)計算中心原子上的孤電子對數(shù)方法二：公式計算，中心原子上的孤電子對數(shù)＝(a-xb)21a=中心原子的價電子數(shù)χ=中心原子結(jié)合的原子個數(shù)b=與中心原子結(jié)合的原子最多所能接受的電子數(shù)氧和氧族元素中的S、Se等均為2，鹵族元素均為1如：H為1，其余原子為8-最外層電子數(shù)。（對于主族元素等于原子的最外層電子數(shù)）氮和氮族元素中的N、P等均為3（1）中心原子為S，故σ鍵電子對【例1】計算SO2分子中σ鍵電子對和孤電子對數(shù)目。（2）中心原子孤電子對=1/2(a-χb)a=6S原子孤電子對

=1/2(a-χb)=1/2×(6-2×2)＝1×(4-4×1)＝0×(5-3×1)＝12121CH4NH3H2O×(6-2×1)＝221計算中心原子孤電子對b=8-6=2χ=2價層電子對數(shù)2+1=3＝結(jié)合原子數(shù)=2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【課堂練習(xí)】→x和b的計算方法不變注意：對于離子團(tuán)，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)【課堂練習(xí)】(1)計算下列分子中紅色字體對應(yīng)原子的孤電子對數(shù)：①H2S________；②PCl5________；③BF3________；④NH3________。(2)計算下列分子中紅色字體對應(yīng)原子的價層電子對數(shù)：①CCl4

；

②BeCl2

；③BCl3

；

④PCl3

。4+0=43+0=32+0=23+1=42001二、價層電子互斥模型3.利用VSEPR理論預(yù)測粒子的空間結(jié)構(gòu)(1)中心原子上無孤對電子VSEPR理想模型就是其分子的空間結(jié)構(gòu)。價電子對數(shù)

空間結(jié)構(gòu)范例6

正八面體形5

三角雙錐形4

正四面體形3

平面三角形2

直線形CO2、CS2CH2O、BF3CH4、CCl4PCl5SF6三角雙錐形正八面體形了解?VSEPR理想模型2.根據(jù)中心原子價層電子對數(shù)確定VSEPR理想模型價層電子對數(shù)目234*5*6VSEPR模型直線形平面三角形四面體*三角雙錐體*正八面體1.價層電子對互斥(VSEPR)理論二、價層電子互斥模型三角雙錐體SF6分子或離子孤電子對數(shù)價層電子對數(shù)VSEPR理想模型VSEPR理想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CO20CO32-0SO42-0NH4+0(1)中心原子上無孤對電子0+2＝20+4＝40+3＝30+4＝4直線形正四面體形平面三角形正四面體形直線形平面正三角形正四面體形正四面體形中心原子上的孤對電子也要占據(jù)中心原子周圍的空間，并與成鍵電子對互相排斥。二、價層電子互斥模型3.利用VSEPR理論預(yù)測粒子的空間構(gòu)型(2)中心原子上有孤對電子在討論粒子空間構(gòu)型時應(yīng)略去孤電子對，才是該粒子的實際空間構(gòu)型。例如：CH4、NH3、H2O中心原子都是4對價層電子對，它們相互排斥，VSEPR模型都是四面體，中心原子無孤電子對的分子中心原子有孤電子對的分子CH4H2ONH3VSEPR理想模型分子空間結(jié)構(gòu)V形四面體型三角錐形4對電子略去孤電子對略去孤電子對→價層電子對互斥構(gòu)型(VSEPR模型)是價層電子對的空間構(gòu)型，→分子的空間構(gòu)型指的是成鍵電子對的空間構(gòu)型，不包括孤電子對。兩者是否一致取決于中心原子上有無孤電子對：①當(dāng)中心原子上無孤電子對時，兩者的構(gòu)型一致；如：CH4②當(dāng)中心原子上有孤電子對時，兩者的構(gòu)型不一致。如：NH3和H2O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′？【思考與討論】109°28′排斥力較大實驗測得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′？【思考與討論】109°28′相較成鍵電子對，孤電子對有較大的排斥力H2O、NH3的的孤電子對分別為2、1，分子中電子對之間的斥力大小順序：孤電子對-孤電子對＞孤電子對-成鍵電子對＞成鍵電子-成鍵電子，故H2O、NH3的鍵角分別是105°、107°。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。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。點(diǎn)撥注意：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CH4NH3H2O用氣球制作模型，體會孤電子對對分子的空間結(jié)構(gòu)形狀和鍵角影響化學(xué)式路易斯結(jié)構(gòu)式含孤電子對的VSEPR模型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H2ONH3V形三角錐形二、價層電子互斥模型3.利用VSEPR理論預(yù)測粒子的空間構(gòu)型(2)中心原子上有孤對電子化學(xué)式路易斯結(jié)構(gòu)式含孤電子對的VSEPR模型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H3O＋SO2三角錐形V形..正四面體形平面三角形二、價層電子互斥模型3.利用VSEPR理論預(yù)測粒子的空間構(gòu)型(2)中心原子上有孤對電子應(yīng)用VSEPR模型預(yù)測粒子空間結(jié)構(gòu)的步驟1.計算中心原子的成鍵電子對數(shù)＝結(jié)合原子數(shù)2.計算中心原子上的孤電子對數(shù)=1/2(a-χb)3.價層電子對數(shù)＝σ鍵電子對數(shù)＋孤電子對數(shù)4.確定VSEPR理想模型5.略去孤電子對，確定粒子的空間結(jié)構(gòu)分子或離子中心原子孤電子對數(shù)價層電子對數(shù)VSEPR理想模型分子的空間結(jié)構(gòu)練習(xí)應(yīng)用VSEPR模型預(yù)測分子的空間結(jié)構(gòu)H-C≡NHCNO3(4-1×1-1×3)÷2＝0(6-2×2)÷2＝11+2＝30+2＝2平面三角形V形直線形直線形O(O)2SO32-(8-3×2)÷2＝11+3＝4正四面體形三角錐形1994年度諾貝爾化學(xué)獎授予為研究臭氧作出特殊貢獻(xiàn)的化學(xué)家。O3能吸收有害紫外線，保護(hù)人類賴以生存的空間。O3分子的結(jié)構(gòu)如圖：呈V型，鍵角116.5o。

三個原子以一個O原子為中心，與另外兩個O原子分別構(gòu)成一個非極性共價鍵；中間O原子提供2個電子，旁邊兩個O原子各提供1個電子，構(gòu)成一個特殊的化學(xué)鍵——三個O原子均等地享有這4個電子。問題：分子中某1原子有1對沒有跟其它原子共用電子叫孤對電子，那么O3分子有

對孤對電子5理解應(yīng)用1.下列關(guān)于價層電子對互斥模型的敘述中不正確的是A.價層電子對互斥模型可用來預(yù)測分子的空間結(jié)構(gòu)B.分子中價層電子對相互排斥決定了分子的空間結(jié)構(gòu)C.中心原子上的孤電子對不參與互相排斥D.分子中鍵角越大，價層電子對相互排斥力越小，分子越穩(wěn)定CA.a＝8

x＝3

b＝2 B.a＝6

x＝3

b＝2C.a＝4

x＝2

b＝3 D.a＝6

x＝2

b＝3A2.SO32-離子的中心原子孤對電子計算公式為

中，下列對應(yīng)的數(shù)值正確的是理解應(yīng)用3.下列物質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)不同于其他物質(zhì)的是(

)A．H2OB．CS2

C．BeCl2D．CO2理解應(yīng)用A4．用價層電子對互斥模型預(yù)測H2S和NO3-的空間結(jié)構(gòu)，兩個結(jié)論都正確的是(

)A．V形；平面三角形

B．V形；三角錐形C．直線形；平面三角形

D．直線形；三角錐形A5.下列分子的VSEPR模型與分子的空間結(jié)構(gòu)相同的是AA.CCl4B.SO32-C.NH3D.H2O6.下列分子或離子的中心原子上未用于成鍵的價電子對最多的是

A．H2O

B．HCl

C．NH4＋

D．PCl3A解析:HCl分子屬于AB型分子，沒有中心原子理解應(yīng)用理解應(yīng)用7．用價層電子對互斥模型(VSEPR)可以預(yù)測許多分子或離子的空間結(jié)構(gòu)，有時也能用來推測鍵角大小，下列判斷正確的是(

)A．H2S、CS2、HI都是直線形的分子B．COCl2、BF3、SO2都是平面三角形的分子C．BF3鍵角為120°，SnBr2鍵角小于120°D．PCl3、NH3、PCl5的VSEPR模型相同C理解應(yīng)用8．下列說法中正確的是(

)A．SO2、BF3、NH3分子中所有原子的最外層電子都滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)B．P4和CH4都是正四面體形分子且鍵角都為109°28′C．N2H4分子類似乙烯分子，其空間結(jié)構(gòu)為平面正方形D．AsH3分子的VSEPR模型為四面體形D9.短周期主族元素A、B可形成AB3分子，下列有關(guān)敘述正確的是A.若A、B為同一周期元素，則AB3分子一定為平面正三角形B.若AB3分子中的價電子個數(shù)為24個，則AB3分子可能為平面正三角形C.若A、B為同一主族元素，則AB3分子一定為三角錐形D.若AB3分子為三角錐形，則AB3分子一定為NH3B理解應(yīng)用理解應(yīng)用10.下列對應(yīng)關(guān)系不正確的是(

)選項ABCD中心原子所在族ⅣAⅤAⅣAⅥA分子通式AB4AB3AB2AB2空間結(jié)構(gòu)正四面體