分子的空間結(jié)構(gòu)第2課時課件高二下學(xué)期化學(xué)人教版選擇性必修2

CO2和H2O都是三原子分子、NH3和CH2O都是四原子分子，為什么它們的空間結(jié)構(gòu)不同？CO2H2ONH3CH2O化學(xué)式

電子式

分子空間結(jié)構(gòu)模型

成鍵特點(diǎn)

CO2H2OCH2ONH3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，有1個孤電子對難道分子空間結(jié)構(gòu)除了與成鍵原子數(shù)有關(guān)，還與什么有關(guān)？孤電子對指未形成共價鍵的成對價電子為了探其原因，發(fā)展了許多結(jié)構(gòu)理論

有一種比較簡單的理論叫做價層電子對互斥(VSEPRmodels)模型，這種簡單的理論可用來預(yù)測分子的空間結(jié)構(gòu)。價層電子對互斥模型(VSEPRmodels)一、價層電子對互斥模型（VSEPR模型）1.基本內(nèi)容：（2）價層電子對是指分子中的中心原子與結(jié)合原子間的σ鍵電子對和中心原子上的孤電子對。（1）分子的空間結(jié)構(gòu)是中心原子的“價層電子對”相互排斥的結(jié)果。VSEPR模型可以用來預(yù)測分子的空間結(jié)構(gòu)價層電子對互相排斥盡可能遠(yuǎn)離能量最低最穩(wěn)定注意：1.多重鍵只計其中σ鍵的電子對,不計π鍵電子對。2.該理論不適合中心原子為過渡金屬的分子1、σ鍵電子對數(shù)的計算由化學(xué)式確定，即中心原子形成幾個σ鍵，就有幾對σ鍵電子對σ鍵電子對數(shù)＝中心原子結(jié)合的原子數(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)分子中心原子σ鍵數(shù)H2OONH3NSO3SSO42-SNH4+NNO3-N233443孤電子對指成對，但不成鍵的價電子。孤對電子120000①由電子式直接確定2、孤電子對的計算中心原子上的孤電子對數(shù)＝12(a-xb)①由公式計算：

a中心原子的價層電子數(shù)主族元素=最外層電子數(shù)陽離子=中心原子的價層電子數(shù)-

離子的電荷數(shù)陰離子=中心原子的價層電子數(shù)+︱離子的電荷數(shù)︱

x與中心原子結(jié)合的原子數(shù)b與中心原子結(jié)合的原子最多能接受的電子數(shù)H=1其他原子=8-該原子的價層電子數(shù)中心原子上的孤電子對數(shù)＝12(a-xb)例如：SO2的中心原子為S，S的價電子數(shù)為___(即S的最外層電子數(shù)為___)，則a＝___；與中心原子S結(jié)合的O的個數(shù)為___，則x＝___；與中心原子結(jié)合的O最多能接受的電子數(shù)為___，則b＝___。所以，SO2中的中心原子S上的孤電子對數(shù)為___66622221電子式中心原子axb孤電子對數(shù)OCCCNN644454222+143418-61、8-6111

1/2(4-2×1-1×2)=01/2(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(xí)1：計算下列微粒的中心原子的孤電子對數(shù)。價層電子對數(shù)價層電子對互斥(VSEPR)模型電子對互斥氣球空間互斥VSEPR理想模型空間結(jié)構(gòu)234AAAAAA直線形平面三角形正四面體形“價層電子對”相互排斥使

共用電子對盡可能的遠(yuǎn)離，此時鍵角最大，分子的能量最低最穩(wěn)定。若把中心原子A視為球心，各價層電子對視為以A為球心的一個球面上的各點(diǎn)，球面上各點(diǎn)相距最遠(yuǎn)的結(jié)構(gòu)可簡單理解為價層電子對最穩(wěn)定的空間結(jié)構(gòu)。價層電子對數(shù)電子對互斥氣球空間互斥56AAAA正八面體形三角雙錐形VSEPR理想模型空間結(jié)構(gòu)二、確定價層電子對互斥模型價層電子對數(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孤電子對1、中心原子不含孤電子對由價層電子對的相互排斥，得到含有孤電子對的VSEPR模型，然后，略去VSEPR模型中的中心原子上的

，便可得到分子的空間結(jié)構(gòu)。分子或離子σ鍵電子對數(shù)孤電子對數(shù)VSEPR模型及名稱分子(或離子)的空間結(jié)構(gòu)及名稱CO2

CO32-CH4

203040直線形平面三角形正四面體形直線形平面三角形正四面體形二、確定價層電子對互斥模型分子或離子價層電子對數(shù)孤電子對數(shù)VSEPR模型及名稱分子的空間結(jié)構(gòu)及名稱NH3H2OSO21423142、中心原子含孤電子對四面體形四面體形平面三角形三角錐形V形V形由于孤電子對有較大斥力，含孤電子對的分子的實(shí)測鍵角幾乎都小于VSEPR模型的預(yù)測值3、注意事項(xiàng)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，成鍵電子對與成鍵電子對之間的斥力減小，鍵角也減小”VSEPR模型“與“分子的立體構(gòu)型”聯(lián)系①當(dāng)中心原子無孤對電子時，兩者的構(gòu)型一致。②當(dāng)中心原子有孤對電子時，兩者的構(gòu)型不一致。三.價層電子對互斥模型的應(yīng)用價層電子對互斥模型略去孤電子價層電子對數(shù)σ鍵電子對數(shù)中心原子上的孤電子對數(shù)+分子（或離子）的立體構(gòu)型1.預(yù)測分子的空間構(gòu)型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2、判斷分子中鍵角的大?、俑鶕?jù)VSEPR模型，直線型鍵角>平面三角形>四面體形②結(jié)構(gòu)相同，孤電子對數(shù)目越多，孤電子對與成鍵電子對之間的斥力增大，鍵角減小。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。分子類型中心原子空間構(gòu)型AB2有孤對電子V型無孤對電子直線形AB3有孤對電子三角錐形無孤對電子平面三角形AB4無孤對電子四面體形【歸納】【例1】實(shí)驗(yàn)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′？109°28′HCHHH107°NHHH

105°OHH

CH4分子中的C原子沒有孤電子對，NH3分子中N原子上有1對孤電子對，H2O分子中O原子上有2對孤電子對，對成鍵電子對的排斥作用增大，故鍵角減小。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(jié)構(gòu)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(xí)2：預(yù)測下列微粒的空間結(jié)構(gòu)。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(gòu)型分子類型

實(shí)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(gòu)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