2018_2019學(xué)年高中化學(xué)第2章第2節(jié)第2課時(shí)價(jià)電子對(duì)互斥理論等電子原理課件魯科版選修3201911071241

1、第2章第2節(jié) 共價(jià)鍵與分子的空間構(gòu)型1.理解價(jià)電子對(duì)互斥理論和等電子原理。2.能根據(jù)價(jià)電子對(duì)互斥理論、等電子原理判斷簡(jiǎn)單分子的空間構(gòu)型。目標(biāo)導(dǎo)航基礎(chǔ)知識(shí)導(dǎo)學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)探究隨堂達(dá)標(biāo)檢測(cè)欄目索引1.價(jià)電子對(duì)互斥理論的基本觀點(diǎn)(1)分子中的中心原子的成鍵電子對(duì)和孤電子對(duì)由于相互 作用，盡可能趨向彼此 。(2)若價(jià)電子對(duì)全部是單鍵的電子對(duì)，為使價(jià)電子對(duì)之間的斥力最小，就要求盡可能采取 的結(jié)構(gòu)。(3)若價(jià)電子對(duì)包含孤電子對(duì)，孤電子對(duì)和成鍵電子對(duì)之間、孤電子對(duì)之間、成鍵電子對(duì)之間的 ，從而影響分子的空間構(gòu)型。(4)電子對(duì)之間的夾角越大，相互之間的斥力 。一、價(jià)電子對(duì)互斥理論 基礎(chǔ)知識(shí)導(dǎo)學(xué)答案排斥遠(yuǎn)離對(duì)稱斥力

2、不同越小答案(5)成鍵電子對(duì)之間斥力由大到小順序：叁鍵叁鍵叁鍵雙鍵雙鍵雙鍵雙鍵單鍵單鍵單鍵。(6)含孤電子對(duì)的斥力由大到小順序：孤電子對(duì)孤電子對(duì) 孤電子對(duì)單鍵 單鍵單鍵。答案2.價(jià)電子對(duì)互斥理論與分子空間構(gòu)型(1)中心原子價(jià)電子全部參與成鍵的分子空間構(gòu)型：abn價(jià)電子對(duì)數(shù)成鍵電子對(duì)數(shù)孤電子對(duì)數(shù)空間構(gòu)型范例n2220co2、becl2n3330ch2o、bf3n4440ch4、ccl4直線形平面三角形正四面體形答案(2)中心原子上有孤電子對(duì)的分子空間構(gòu)型：中心原子上的孤電子對(duì)占據(jù)中心原子周圍的空間，與成鍵電子對(duì)互相排斥，使分子的空間構(gòu)型發(fā)生變化。abn價(jià)電子對(duì)數(shù) 成鍵電子對(duì)數(shù) 孤電子對(duì)數(shù)空間構(gòu)型

3、范例n3321 形snbr2、sncl2n4431 形 nh3、pcl322 形h2o、h2sv三角錐v答案議一議1.ch4分子中hch的鍵角為109.5，nh3分子中hnh 的鍵角為107.3，h2o分子中hoh的鍵角為104.5。從價(jià)電子對(duì)互斥理論分析導(dǎo)致這三種分子鍵角差異的原因是什么？答案答案ch4分子中碳原子的價(jià)電子全部參與成鍵，無(wú)孤電子對(duì)，為正四面體結(jié)構(gòu)。nh3分子中氮原子上有一對(duì)孤電子對(duì)參與互相排斥。h2o中氧原子上有兩對(duì)孤電子對(duì)參與互相排斥，排斥作用更大。答案2.俗稱光氣的碳酰氯分子(cocl2)為平面三角形，但ccl 鍵與c=o鍵之間的夾角為124.3，ccl鍵與ccl 鍵之間

4、的夾角為111.4，解釋其原因。答案答案cocl2的價(jià)電子對(duì)數(shù)為 (402)3，成鍵電子對(duì)數(shù)3，孤電子對(duì)數(shù)0，所以cocl2為平面三角形分子，但由于c=o鍵與ccl鍵之間電子對(duì)的作用強(qiáng)于ccl鍵與ccl鍵之間電子對(duì)的作用，所以使c=o鍵與ccl鍵之間的夾角增大(120)，使ccl鍵與ccl鍵之間夾角減小(孤電子對(duì)成鍵電子對(duì)成鍵電子對(duì)成鍵電子對(duì)。分子或離子的空間構(gòu)型不是價(jià)電子對(duì)的空間構(gòu)型。如下表所示：abn價(jià)電子對(duì)數(shù)價(jià)電子對(duì)空間構(gòu)型孤電子對(duì)數(shù)分子或離子空間構(gòu)型ab22直線形0直線形ab33平面三角形0平面三角形31v形ab44四面體形0正四面體形41三角錐形42v形分子的空間構(gòu)型指的是成鍵電子對(duì)

5、空間構(gòu)型，不包括孤電子對(duì)；分子的空間構(gòu)型和價(jià)電子對(duì)的空間構(gòu)型是否一致，取決于中心原子上有無(wú)孤電子對(duì)，沒(méi)有孤電子對(duì)時(shí)，二者一致，有孤電子對(duì)時(shí)，二者不一致。關(guān)鍵提醒相關(guān)視頻解析答案例1 利用價(jià)電子對(duì)互斥理論推測(cè)下列分子或離子的空間構(gòu)型。(1)h2se_；(2)of2_；(3)bcl3_；(4)pcl3_；(5)sicl4_；(6)so2_。解析解析abm型分子或離子中價(jià)電子對(duì)數(shù)n價(jià)電子對(duì)數(shù)成鍵電子對(duì)數(shù)(鍵)孤電子對(duì)數(shù)微粒價(jià)電子對(duì)數(shù)孤電子對(duì)數(shù) 價(jià)電子對(duì)空間構(gòu)型 分子空間構(gòu)型h2se42四面體形v形of242四面體形v形bcl330平面三角形平面三角形pcl341四面體形三角錐形sicl440正四面體

6、形正四面體形so231平面三角形v形解析答案答案答案(1)v形(2)v形(3)平面三角形(4)三角錐形(5)正四面體形(6)v形確定abn型分子或離子空間構(gòu)型的思路：確定中心原子a的價(jià)電子對(duì)數(shù)確定中心原子a的價(jià)電子對(duì)空間構(gòu)型解題反思分子或離子空間構(gòu)型。變式訓(xùn)練1 根據(jù)價(jià)電子對(duì)互斥理論及原子的雜化軌道理論判斷nf3分子的空間構(gòu)型和中心原子的雜化方式為( )a.直線形、sp1雜化 b.平面三角形、sp2雜化c.三角錐形、sp2雜化 d.三角錐形、sp3雜化解析答案答案答案d解題反思二、等電子原理及應(yīng)用1.判斷方法化學(xué)通式相同且價(jià)電子總數(shù)相等的分子或離子。2.應(yīng)用等電子體的許多性質(zhì)是相近的，空間構(gòu)型

7、是相同的。利用等電子體可以：(1)判斷一些簡(jiǎn)單分子或離子的空間構(gòu)型；(2)利用等電子體在性質(zhì)上的相似性制造新材料；(3)利用等電子原理針對(duì)某物質(zhì)找等電子體。解析答案例2根據(jù)等電子原理，由短周期元素組成的粒子，只要其原子數(shù)相同，各原子最外層電子數(shù)之和相同，也可互稱等電子體，它們也具有相似的結(jié)構(gòu)特征。(1)僅由第2周期元素組成的共價(jià)分子中，互為等電子體的是_和_；_和_。解析解析僅由第2周期元素組成的共價(jià)分子中，即c、n、o、f組成的共價(jià)分子，如n2與co價(jià)電子總數(shù)均為10，co2與n2o價(jià)電子總數(shù)均為16個(gè)電子。n2coco2n2o解析答案(2)在短周期元素組成的物質(zhì)中，與 互為等電子體的分子有

8、_。解析解析依題意，只要原子數(shù)相同，各原子最外層電子數(shù)之和也相同，即可互稱等電子體， 為三原子，各原子最外層電子數(shù)之和為(5621)，so2、o3也為三原子，各原子最外層電子數(shù)之和為6318。so2、o3規(guī)律總結(jié)等電子體的判斷方法(1)同主族替換法同主族元素最外層電子數(shù)相等，故可將粒子中一個(gè)或幾個(gè)原子換成同主族元素原子，如o3與so2、co2與cs2互為等電子體。(2)左右移位法將粒子中的兩個(gè)原子換成原子序數(shù)分別增加n和減少n(n1,2等)的原子，如n2與co、 和cno互為等電子體。將粒子中的一個(gè)或幾個(gè)原子換成原子序數(shù)增加(或減少)n的元素帶n個(gè)單位電荷的陽(yáng)離子(或陰離子)，(3)疊加法互為

9、等電子體的微粒分別再增加一個(gè)相同的原子或同主族元素的原子，如n2o與co2互為等電子體。中含有的鍵數(shù)目為_(kāi)。變式訓(xùn)練2 根據(jù)等電子原理回答：(1)已知反應(yīng)：cac22h2ochchca(oh)2解析答案1.2041024個(gè)或2na解析解析根據(jù)等電子原理、原子總數(shù)、價(jià)電子總數(shù)相同的分子或離子具有相似的結(jié)構(gòu)特征。解析答案(2)二氧化鈦(tio2)是常用的、具有較高催化活性和穩(wěn)定性的光催化劑，常用于污水處理。o2在其催化作用下，可將cn氧化成cno，進(jìn)而得到n2。寫出一種與cn互為等電子體的單質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)式_，根據(jù)等電子原理寫出co、hcn分子的結(jié)構(gòu)式_、_，判斷hcn中c原子的雜化軌道類型是_。解

10、析解析用o原子替換cn中的n原子，同時(shí)減少1個(gè)負(fù)電荷，用n原子替換cn中的c原子，同時(shí)減少1個(gè)負(fù)電荷，分別得到cn的兩種等電子體：co和n2。根據(jù)等電子體原理可推知co和cn的結(jié)構(gòu)式分別為co、cn，則hcn的結(jié)構(gòu)式為hcn，由碳原子形成兩個(gè)鍵知碳采取sp1雜化。nnsp1cohcn解析答案與cno互為等電子體的分子、離子化學(xué)式分別為_(kāi)、_ (各寫一種)。cno的空間構(gòu)型為_(kāi)，cno中c原子的雜化類型為_(kāi)，cno中鍵與鍵的個(gè)數(shù)比為_(kāi)。解析解析用o原子替換cno中的n原子同時(shí)要去掉1個(gè)負(fù)電荷可得cno的等電子體co2，用s替換co2中的o原子得等電子體cs2。co與n2互為等電子體，用n2替換c

11、no中的co可得等電子體 ，用n原子替換cno中的c原子，同時(shí)要去掉1個(gè)負(fù)電荷得其等電子體n2o。co2的結(jié)構(gòu)式為o=c=o，所以cno的結(jié)構(gòu)式為n=c=o，空間構(gòu)型為直線形，碳原子采取sp1雜化，鍵與鍵的數(shù)目比為2211。答案答案co2(或n2o、cs2、becl2等合理均可)n直線形sp111解題反思利用等電子原理可以判斷分子或離子的空間構(gòu)型、化學(xué)鍵類型以及中心原子雜化類型。返回1.用價(jià)電子對(duì)互斥理論預(yù)測(cè)下列粒子的空間構(gòu)型是直線形的是( )a.pcl3 b.becl2 c. d.ccl4b 隨堂達(dá)標(biāo)檢測(cè)解析答案解析解析微粒價(jià)電子對(duì)數(shù)孤電子對(duì)數(shù) 價(jià)電子對(duì)空間構(gòu)型 分子空間構(gòu)型becl220直

12、線形直線形pcl341四面體形三角錐形ccl440正四面體形正四面體形nh40正四面體形正四面體形2.等電子體的結(jié)構(gòu)相似、物理性質(zhì)相似，下列各對(duì)粒子中，空間結(jié)構(gòu)相似的是( )a.so2與o3 b.co2與no2c.cs2與no2 d.pcl3與bf3a解析答案解析解析由題中信息可知，只要算出分子中各原子最外層電子數(shù)之和即可判斷。b的最外層電子數(shù)為3，c的最外層電子數(shù)為4；n、p的最外層電子數(shù)為5，o、s的最外層電子數(shù)為6。3.關(guān)于co2與cs2的下列說(shuō)法正確的是( )a.它們互為等電子體b.co2為直線形，cs2為v形c.它們分子中的化學(xué)鍵類型不同d.cs2比co2穩(wěn)定a解析答案解析解析co2

13、與cs2的分子中原子總數(shù)相同，價(jià)電子總數(shù)也相同，互為等電子體；二者結(jié)構(gòu)相似，都為直線形的分子；在co2分子中，c原子與每個(gè)o原子均形成兩個(gè)共價(jià)鍵，1個(gè)鍵，1個(gè)鍵，同樣cs2分子中，c原子與每個(gè)s原子也形成雙鍵，1個(gè)鍵，1個(gè)鍵，鍵角都是180，但由于c=o鍵長(zhǎng)比c=s鍵長(zhǎng)短，c=o鍵能比c=s鍵能大，故co2比cs2穩(wěn)定。4.下列分子或離子中，中心原子價(jià)電子對(duì)的空間構(gòu)型為四面體形，且分子或離子空間構(gòu)型為v形的是( )a. b.ph3 c.h3o d.of2解析答案解析解析對(duì)abm型分子中心原子價(jià)電子對(duì)數(shù)：解析答案答案答案d5.下列物質(zhì)屬于等電子體的是()a.ch4和 b.b3h6n3和c6h6c

14、.co2和no2 d.h2o和ch4a解析解析等電子體的化學(xué)式通式相同，價(jià)電子總數(shù)相等。a項(xiàng)，ch4和 均符合ab4通式，價(jià)電子總數(shù)均為8；b項(xiàng)，二者化學(xué)通式不同；c項(xiàng)，價(jià)電子總數(shù)不同，前者為16，后者為17；d項(xiàng)，二者化學(xué)通式不同。解析答案6.回答下列問(wèn)題：(1)用價(jià)電子對(duì)互斥理論推測(cè)下列分子或離子的空間構(gòu)型 ： _；bbr3_；chcl3_；sif4_； _。解析答案解析解析化學(xué)式bbr3chcl3sif4中心原子的價(jià)電子對(duì)數(shù)中心原子的鍵數(shù)23443中心原子含有的孤電子對(duì)數(shù)20000空間構(gòu)型v形平面三角形四面體形正四面體形平面三角形答案答案v形平面三角形四面體形正四面體形平面三角形(2)用價(jià)電子對(duì)互斥理論推斷甲醛中hch的鍵角_120(填“”、“”或“”)。解析答案解析解析甲醛分子式為ch2o，c原子的價(jià)電子對(duì)數(shù)為 (420)3，孤電子對(duì)數(shù)為0，所以ch2o為平面三角形分子，由于c=o與ch之間的排斥作用大于2個(gè)ch鍵之間的排斥作用，所以甲醛分子中ch鍵與ch鍵之間的夾角小于120。(3)用價(jià)電子對(duì)互斥理論推斷pcl3中clpcl的鍵角_109.5(填“”、“”或“”)。解析答案解析解析pcl3分子中p的價(jià)電子對(duì)數(shù)為 (53)4，孤電子對(duì)數(shù)為1，由于孤電子對(duì)與pcl鍵的排