價(jià)層電子對(duì)互斥理論

1、第二節(jié)分子的立體構(gòu)型第1課時(shí)價(jià)層電子對(duì)互斥理論探究探究 價(jià)層價(jià)層電電子子對(duì)對(duì)互斥理論互斥理論研讀教材研讀教材自主認(rèn)知自主認(rèn)知一、形形色色的分子一、形形色色的分子1.1.三原子分子三原子分子: :其立體構(gòu)型有其立體構(gòu)型有_形和形和_形兩種形兩種。例如。例如, ,化學(xué)式化學(xué)式電子式電子式結(jié)構(gòu)式結(jié)構(gòu)式鍵角鍵角分子的立分子的立體結(jié)構(gòu)模型體結(jié)構(gòu)模型立體立體構(gòu)型構(gòu)型COCO2 2O OC CO O_H H2 2O O_180180105105直線形直線形V V形形直線直線V V2.2.四原子分子四原子分子: :大多數(shù)采取大多數(shù)采取_形和形和_形兩種立體構(gòu)型形兩種立體構(gòu)型。例如例如, ,化學(xué)化學(xué)式式電子式電

2、子式結(jié)構(gòu)式結(jié)構(gòu)式鍵角鍵角分子的立分子的立體結(jié)構(gòu)模型體結(jié)構(gòu)模型立體立體構(gòu)型構(gòu)型CHCH2 2O O_NHNH3 3_120120107107平面平面三角形三角形三角三角錐形錐形平面三角平面三角三角錐三角錐3.3.五原子分子五原子分子: :其可能的立其可能的立體體構(gòu)型更多構(gòu)型更多, ,最常見的是最常見的是_形。例如形。例如, ,化學(xué)式化學(xué)式電子式電子式結(jié)構(gòu)式結(jié)構(gòu)式鍵角鍵角分子的立體分子的立體結(jié)構(gòu)模型結(jié)構(gòu)模型立體立體構(gòu)型構(gòu)型CHCH4 4_CClCCl4 4_1091092828 1091092828 正四面正四面體形體形正四面正四面體形體形正四面體正四面體二、價(jià)層電子對(duì)互斥理論二、價(jià)層電子對(duì)互斥理

3、論1.1.價(jià)層電子對(duì)互斥理論價(jià)層電子對(duì)互斥理論: :分子中的價(jià)層電子對(duì)分子中的價(jià)層電子對(duì)( (包括包括_和和_)_)由于由于_作用作用, ,而趨向盡可能彼此遠(yuǎn)而趨向盡可能彼此遠(yuǎn)離以減小離以減小_,_,分子盡可能采取分子盡可能采取_的空間構(gòu)型。的空間構(gòu)型。2.2.價(jià)層電子對(duì)的確定方法價(jià)層電子對(duì)的確定方法: :鍵電子對(duì)鍵電子對(duì)中心原子上的孤電子對(duì)中心原子上的孤電子對(duì)相互排斥相互排斥斥力斥力對(duì)稱對(duì)稱計(jì)算方法計(jì)算方法a ax xb b分子分子中心原子的中心原子的_與中心原子與中心原子結(jié)合的原子結(jié)合的原子數(shù)數(shù)與中心原子結(jié)合與中心原子結(jié)合的原子最多能接的原子最多能接受的電子數(shù)受的電子數(shù)陽離陽離子子中心原子

4、的中心原子的_與中心原子與中心原子結(jié)合的原子結(jié)合的原子數(shù)數(shù)與中心原子結(jié)合與中心原子結(jié)合的原子最多能接的原子最多能接受的電子數(shù)受的電子數(shù)陰離陰離子子中心原子的中心原子的_與中心原子與中心原子結(jié)合的原子結(jié)合的原子數(shù)數(shù)與中心原子結(jié)合與中心原子結(jié)合的原子最多能接的原子最多能接受的電子數(shù)受的電子數(shù)價(jià)電子數(shù)價(jià)電子數(shù)價(jià)電子價(jià)電子數(shù)減去離子的電荷數(shù)數(shù)減去離子的電荷數(shù)價(jià)電子數(shù)價(jià)電子數(shù)加上離子的電荷數(shù)加上離子的電荷數(shù)3.3.價(jià)層電子對(duì)互斥模型的兩種類型價(jià)層電子對(duì)互斥模型的兩種類型: :(1)(1)當(dāng)中心原子無孤電子對(duì)時(shí)當(dāng)中心原子無孤電子對(duì)時(shí), ,兩者的構(gòu)型一致。兩者的構(gòu)型一致。分子或離子分子或離子COCO2 2C

5、HCH4 4中心原子上的孤電中心原子上的孤電子對(duì)數(shù)子對(duì)數(shù)0 00 00 0分子或離子的價(jià)層分子或離子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)電子對(duì)數(shù)_VSEPRVSEPR模型模型VSEPRVSEPR模型名稱模型名稱_23CO2 23 34 4直線形直線形平面三角形平面三角形正四面體形正四面體形分子或離子分子或離子COCO2 2CHCH4 4分子或離子的立分子或離子的立體構(gòu)型體構(gòu)型分子或離子的立分子或離子的立體構(gòu)型名稱體構(gòu)型名稱_23CO直線形直線形平面三角形平面三角形正四面體形正四面體形(2)(2)當(dāng)中心原子有孤電子對(duì)時(shí)當(dāng)中心原子有孤電子對(duì)時(shí), ,兩者的構(gòu)型不一致。兩者的構(gòu)型不一致。分子分子H H2 2O ONHNH3

6、 3中心原子上的孤電子對(duì)數(shù)中心原子上的孤電子對(duì)數(shù)_分子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)分子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)_VSEPRVSEPR模型模型VSEPRVSEPR模型名稱模型名稱_分子的立體構(gòu)型分子的立體構(gòu)型分子的立體構(gòu)型名稱分子的立體構(gòu)型名稱_2 21 14 44 4四面體形四面體形四面體形四面體形V V形形三角錐形三角錐形合作探究合作探究核心歸納核心歸納1.1.已知已知H H2 2O O2 2和和P P4 4的結(jié)構(gòu)如下的結(jié)構(gòu)如下: :H H2 2O O2 2P P4 4根據(jù)二者的結(jié)構(gòu)根據(jù)二者的結(jié)構(gòu), ,回答下列問題回答下列問題: :(1)(1)四原子分子都為平面三角形或三角錐形嗎四原子分子都為平面三角形或三角錐形嗎

7、? ?提示提示: :不是。如不是。如H H2 2O O2 2和和P P4 4都是四原子分子都是四原子分子, ,但是但是H H2 2O O2 2的分子構(gòu)型是一個(gè)的分子構(gòu)型是一個(gè)二面角構(gòu)型二面角構(gòu)型,P,P4 4為正四面體形。為正四面體形。(2)(2)空間構(gòu)型相同的分子空間構(gòu)型相同的分子, ,其鍵角完全相同嗎其鍵角完全相同嗎? ?提示提示: :不一定。如不一定。如P P4 4和和CHCH4 4都是正四面體形都是正四面體形, ,但是但是P P4 4的鍵角為的鍵角為6060,CH,CH4 4的的鍵角為鍵角為1091092828。2.2.試結(jié)合價(jià)層電子對(duì)數(shù)的計(jì)算公式試結(jié)合價(jià)層電子對(duì)數(shù)的計(jì)算公式, ,探究

8、探究以下問題以下問題: :(1)(1)如何計(jì)算如何計(jì)算SOSO2 2的成鍵電子對(duì)數(shù)、孤電子對(duì)數(shù)、價(jià)層電子對(duì)數(shù)的成鍵電子對(duì)數(shù)、孤電子對(duì)數(shù)、價(jià)層電子對(duì)數(shù)? ?提示提示: :SOSO2 2分子中的中心原子是分子中的中心原子是S,S,成鍵電子對(duì)數(shù)為成鍵電子對(duì)數(shù)為2;2;孤電子對(duì)數(shù)孤電子對(duì)數(shù)= (a-xb= (a-xb)= (6-2)= (6-22)=1;2)=1;價(jià)層電子對(duì)數(shù)價(jià)層電子對(duì)數(shù)=2+1=3=2+1=3。1212(2)(2)請(qǐng)分析計(jì)算請(qǐng)分析計(jì)算 和和 的成鍵電子對(duì)數(shù)、孤電子對(duì)數(shù)、價(jià)層電子的成鍵電子對(duì)數(shù)、孤電子對(duì)數(shù)、價(jià)層電子對(duì)數(shù)與計(jì)算對(duì)數(shù)與計(jì)算SOSO2 2的有什么區(qū)別。的有什么區(qū)別。提示提示:

9、 :它們?cè)谟?jì)算中心原子的價(jià)電子數(shù)時(shí)不同它們?cè)谟?jì)算中心原子的價(jià)電子數(shù)時(shí)不同, , 中的氮原子外層有中的氮原子外層有5 5個(gè)電子個(gè)電子, ,而計(jì)算而計(jì)算a a時(shí)卻為時(shí)卻為(5-1),(5-1),說明陽離子在計(jì)算說明陽離子在計(jì)算a a時(shí)為中心原子的時(shí)為中心原子的價(jià)電子數(shù)減去陽離子所帶電荷數(shù)價(jià)電子數(shù)減去陽離子所帶電荷數(shù); ; 中中C C的價(jià)電子數(shù)為的價(jià)電子數(shù)為4,4,而計(jì)算而計(jì)算a a時(shí)時(shí)卻為卻為(4+2),(4+2),說明陰離子在計(jì)算說明陰離子在計(jì)算a a時(shí)為中心原子價(jià)電子數(shù)加上陰離子所時(shí)為中心原子價(jià)電子數(shù)加上陰離子所帶的電荷數(shù)帶的電荷數(shù)( (絕對(duì)值絕對(duì)值) )。23CO4NH4NH23CO(3)(

10、3)根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論, ,判斷判斷 的的VSEPRVSEPR模型和模型和 的立體的立體構(gòu)型。構(gòu)型。提示提示: : 中心氮原子上的孤電子對(duì)數(shù)為中心氮原子上的孤電子對(duì)數(shù)為 (a-xb(a-xb),),其中其中a=5-1=4,a=5-1=4,x=4,b=1,x=4,b=1,所以所以 (a-xb(a-xb)=0,)=0,即即 的孤電子對(duì)數(shù)為的孤電子對(duì)數(shù)為0;0;其中其中鍵數(shù)鍵數(shù)為為4,4,所以所以 的的VSEPRVSEPR模型與立體構(gòu)型均為正四面體形。模型與立體構(gòu)型均為正四面體形。4NH4NH12124NH4NH4NH3.3.五原子分子都是正四面體結(jié)構(gòu)嗎五原子分子都是正四面

11、體結(jié)構(gòu)嗎? ?提示提示: :不是不是, ,如如CHCH3 3ClCl、CHCH2 2ClCl2 2、CHClCHCl3 3等等, ,雖為四面體結(jié)構(gòu)雖為四面體結(jié)構(gòu), ,但由于碳原但由于碳原子所連的四個(gè)原子不相同子所連的四個(gè)原子不相同, ,四個(gè)原子電子云的排斥力不同四個(gè)原子電子云的排斥力不同, ,使四個(gè)鍵的使四個(gè)鍵的鍵角不全相等鍵角不全相等, ,所以并不是正四面體結(jié)構(gòu)。所以并不是正四面體結(jié)構(gòu)。4.4.一個(gè)分子的一個(gè)分子的VSEPRVSEPR模型與分子的真實(shí)空間構(gòu)型一致嗎模型與分子的真實(shí)空間構(gòu)型一致嗎? ?提示提示: :不一定一致。只有孤電子對(duì)數(shù)為不一定一致。只有孤電子對(duì)數(shù)為0 0時(shí)時(shí), ,分子的立

12、體構(gòu)型與分子的立體構(gòu)型與VSEPRVSEPR模模型才一致。型才一致。【歸納總結(jié)【歸納總結(jié)】用價(jià)層電子對(duì)互斥理論推斷粒子空間構(gòu)型的步驟用價(jià)層電子對(duì)互斥理論推斷粒子空間構(gòu)型的步驟利用利用VSEPRVSEPR理論預(yù)測(cè)分子立體構(gòu)型的思路為理論預(yù)測(cè)分子立體構(gòu)型的思路為:鍵電子對(duì)數(shù)鍵電子對(duì)數(shù)+ +孤電子對(duì)數(shù)孤電子對(duì)數(shù)= =價(jià)層電子對(duì)數(shù)價(jià)層電子對(duì)數(shù) VSEPRVSEPR模型模型 分子分子( (或離子或離子) )的立的立體構(gòu)型。體構(gòu)型。(1)(1)確定中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)確定中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù): :正確確定正確確定鍵數(shù)和鍵數(shù)和a a、x x、b b的值是計(jì)的值是計(jì)算價(jià)層電子對(duì)的關(guān)鍵算價(jià)層電子對(duì)的關(guān)鍵,

13、,也是判斷預(yù)測(cè)也是判斷預(yù)測(cè)VSEPRVSEPR模型和立體構(gòu)型的關(guān)鍵。模型和立體構(gòu)型的關(guān)鍵。(2)(2)確定價(jià)層電子對(duì)的空間構(gòu)型確定價(jià)層電子對(duì)的空間構(gòu)型: :由于價(jià)層電子對(duì)之間的相互排斥作用由于價(jià)層電子對(duì)之間的相互排斥作用, ,它們趨向于盡可能相互遠(yuǎn)離。價(jià)層電子對(duì)的空間構(gòu)型與價(jià)層電子對(duì)數(shù)它們趨向于盡可能相互遠(yuǎn)離。價(jià)層電子對(duì)的空間構(gòu)型與價(jià)層電子對(duì)數(shù)目的關(guān)系目的關(guān)系: : 價(jià)層電子價(jià)層電子對(duì)數(shù)目對(duì)數(shù)目2 23 34 45 56 6價(jià)層電子價(jià)層電子對(duì)構(gòu)型對(duì)構(gòu)型直線形直線形三角形三角形四面體四面體三角三角雙錐雙錐八面體八面體(3)(3)分子空間構(gòu)型確定分子空間構(gòu)型確定: :根據(jù)分子中成鍵電子對(duì)數(shù)和孤電子

14、對(duì)數(shù)根據(jù)分子中成鍵電子對(duì)數(shù)和孤電子對(duì)數(shù), ,可以可以確定相應(yīng)的較穩(wěn)定的分子幾何構(gòu)型。如表確定相應(yīng)的較穩(wěn)定的分子幾何構(gòu)型。如表: :分子類型分子類型中心原子中心原子空間構(gòu)型空間構(gòu)型ABAB2 2有孤電子對(duì)有孤電子對(duì)V V形形無孤電子對(duì)無孤電子對(duì)直線形直線形ABAB3 3有孤電子對(duì)有孤電子對(duì)三角錐形三角錐形無孤電子對(duì)無孤電子對(duì)平面三角形平面三角形ABAB4 4無孤電子對(duì)無孤電子對(duì)四面體形四面體形過關(guān)小練過關(guān)小練即時(shí)應(yīng)用即時(shí)應(yīng)用1.1.用價(jià)層電子對(duì)互斥模型推測(cè)下列分子或離子的空間構(gòu)型用價(jià)層電子對(duì)互斥模型推測(cè)下列分子或離子的空間構(gòu)型: :BeClBeCl2 2: :,SCl,SCl2 2: :, ,B

15、FBF3 3: :,PF,PF3 3: :, , : :, :, :。4NH23SO【解題指南【解題指南】解答本題需注意以下解答本題需注意以下3 3點(diǎn)點(diǎn): :(1)(1)先確定每個(gè)結(jié)構(gòu)中成鍵電子對(duì)數(shù)及孤電子對(duì)數(shù)。先確定每個(gè)結(jié)構(gòu)中成鍵電子對(duì)數(shù)及孤電子對(duì)數(shù)。(2)(2)再根據(jù)再根據(jù)VSEPRVSEPR模型判斷分子或離子的立體構(gòu)型。模型判斷分子或離子的立體構(gòu)型。(3)(3)注意孤電子對(duì)對(duì)分子構(gòu)型的影響。注意孤電子對(duì)對(duì)分子構(gòu)型的影響。【解析【解析】根據(jù)各分子的電子式和結(jié)構(gòu)式根據(jù)各分子的電子式和結(jié)構(gòu)式, ,分析中心原子的孤電子對(duì)數(shù)分析中心原子的孤電子對(duì)數(shù), ,依據(jù)中心原子連接的原子數(shù)和孤電子對(duì)數(shù)依據(jù)中心

16、原子連接的原子數(shù)和孤電子對(duì)數(shù), ,確定確定VSEPRVSEPR模型和分子的空模型和分子的空間構(gòu)型。具體如下間構(gòu)型。具體如下: :分子分子或離或離子子中心中心原子原子孤電孤電子對(duì)子對(duì)數(shù)數(shù)分子或分子或離子的離子的價(jià)層電價(jià)層電子對(duì)數(shù)子對(duì)數(shù)VSEPRVSEPR模型模型空間空間構(gòu)型構(gòu)型結(jié)構(gòu)式結(jié)構(gòu)式BeClBeCl2 20 02 2直線形直線形直線形直線形ClClBeBeClClSClSCl2 22 24 4四面體四面體V V形形BFBF3 30 03 3平面三平面三角形角形平面三平面三角形角形PFPF3 31 14 4四面體四面體三角三角錐形錐形分子分子或離或離子子中心中心原子原子孤電孤電子對(duì)子對(duì)數(shù)數(shù)分

17、子或分子或離子的離子的價(jià)層電價(jià)層電子對(duì)數(shù)子對(duì)數(shù)VSEPRVSEPR模型模型空間空間構(gòu)型構(gòu)型結(jié)構(gòu)式結(jié)構(gòu)式0 04 4正四正四面體面體正四面正四面體形體形1 14 4四面體四面體三角三角錐形錐形4NH23SO答案答案: :直線形直線形V V形平面三角形三角錐形正四面體形三角形平面三角形三角錐形正四面體形三角錐形錐形2.2.若若ABABn n分子的中心原子分子的中心原子A A上沒有未用于形成共價(jià)鍵的孤電子對(duì)上沒有未用于形成共價(jià)鍵的孤電子對(duì), ,根據(jù)根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論價(jià)層電子對(duì)互斥理論, ,下列說法正確的是下列說法正確的是( () )A.A.若若n=2,n=2,則分子的立體構(gòu)型為則分子的立體構(gòu)型為V V形形B.B.若若n=3,n=3,則分子的立體構(gòu)型為三角錐形則分子的立體構(gòu)型為三角錐形C.C.若若n=4,n=4,則分子的立體構(gòu)型為正四面體形則分子的立體構(gòu)型為正四面體形D.D.以上說法都不正確以上說法都不正確【解析【解析】選選C C。若中心原子。若中心原子A A上沒有未成鍵的孤電子對(duì)上沒有未成鍵的孤電子對(duì), ,則根據(jù)斥力最則根據(jù)斥力最小的原則小的原則, ,當(dāng)當(dāng)n=2n=2時(shí)時(shí), ,分子的立體構(gòu)型為直線形分子的立體構(gòu)型為直線形;n=3;n=3時(shí)時(shí), ,分子的立體構(gòu)型分子