课时1价层电子对互斥理论

1、课时1价层电子对互斥理论学习目标 11. 了解常见分子的立体构型。2. 理解价层电子对互斥理论。难点3. 能用VSEPR模型预测简单分子或离子的立体构型。重难点自主预习1一、形形色色的分子1三原子分子：其立体构型有形和形两种。例如:化学式电子式结构式键角分子的立体结构模型立体构型CQO=C=OH2O2四原子分子：大多数采取形和形两种立体构型。例如化学式电子式结构式键角分子的立体结构模型立体构型CHONH3.五原子分子：其可能的立体构型更多，最常见的是 形。例如:化学式电子式结构式键角分子的立体结构模型立体构型CH4CC14二、价层电子对互斥理论1. 价层电子对互斥理论：分子中的价层电子对包括一

2、和一由于作用,而趋向尽可能彼此远离以减小,分子尽可能采取 的空间构型。2. 价层电子对确实定方法厂b犍电子对數|每个a锂有1对电于1申畔原子上的孤电子对数分-(4 妙)(1) 假设为分子：T中心原子的, r与中心原子结合的原子数,r与中心原子结合的原子最多能接受的电子数。(2) 假设为阳离子：r中心原子的，和计算方法不变。(3) 假设为阴离子：r中心原子的，和计算方法不变。3价层电子对互斥模型的两种类型(1) 当中心原子无孤电子对时，两者的构型一致。分子或离子CQCH4中心原子上的孤对电 子对数000分子或离子的价层电子对数VSEPR模型VSEPR模型名称分子或离子的立体构型分子或离子的立体构

3、型名称(2)当中心原子有孤电子对时，两者的构型不一致。分子或离子H2QNH中心原子上的孤对电子对数分子的价层电子对数VSEPR模型VSEPR模型名称分子的立体构型分子的立体构型名称预习检测11. VSEPR模型和分子的立体构型，二者是相同的吗?2. 五原子分子的空间构型都是正四面体结构吗？3. (判断)所有的四原子分子都是平面三角形结构。4. (判断)所有的三原子分子都是直线形结构。要点探究1价层电子对互斥理论1H2O2和P4的结构如下H2QF4根据二者的结构，答复以下问题：(1)四原子分子都为平面三角形或三角锥形吗？空间构型相同的分子，其键角完全相同吗？2试结合价层电子对数的计算公式，探究以

4、下问题：(1)如何计算SO2的成键电子对数、孤电子对数、价层电子对数？请分析计算和的成键电子对数、孤电子对数、价层电子对数与计算SO2的有什么区别。(3)根据价层电子对互斥理论，判断的VSEPR模型和的立体构型。典例精析1用价层电子对互斥理论预测 SO2、H3O+的立体构型。分子结构式VSEPR模型分子的立体构型SO2H3O+变式训练1用价层电子对互斥理论推测以下分子的立体构型：(1)BeCI 2；(2)NH 3；(3)H2O;(4)PCl3。随堂自测11. 以下分子为直线形的是A.H2OB.CO2C.NH3D.CH 42. 以下分子或离子的结构为正四面体，且键与键夹角为109?28的是CH4

5、M片+CH3CIP4H30 +A.B.C.D.3. 膦(PH3)又称磷化氢，在常温下是一种无色、有大蒜臭味的有毒气体，电石气的杂质中常含有磷化氢。 那么以下关于PH3的表达正确的选项是A.PH 3分子中有未成键的孤电子对B.PH3是空间对称结构C.PH3为平面三角形构型D.PH3分子中的键角为120 4. 以下分子中，所有原子不可能在同一平面上的是A.C2H2B.CS2C.NH3D.C6H6(苯)根底过关1C.H30 +D.H2S1. 以下微粒中，中心原子只有b键电子对的是A.NCI 3B.BCI 32. 在以下的分子或离子中，空间结构的几何形状不是三角锥形A.NF3C.CO2D.H30+3.

6、 以下分子的空间构型描述不正确的选项是B. NH3分子为三角锥形D.CH4为正四面体形C. H20A.H20分子为V形C.C02为V形4. 以下微粒中，含有孤电子对的是A.SiH 4B.CH45. (1)计算以下分子或离子中加线原子的价层电子对数。 CCI4， BeCl2， BCI3， PCI3(2) 计算以下微粒中加线原子的孤电子对数。H2S， PCI5， BF3， NH3。能力提升 11. 以下分子的立体结构模型正确的选项是A.C0 2的立体结构模型C.H2S的立体结构模型2. 能说明CH4分子中的五个原子不在同A.两个键之间夹角为109 28 C.4个C H键的键能、键长相同B.PH3的

7、立体结构模型D.CH 4的立体结构模型平面而正四面体结构的是B.C H键为极性共价键D.碳原子的价电子都参与成键3. 为了解释和预测分子的空间构型，科学家在归纳了许多的分子空间构型的根底上，提出了一种十 分简单的理论模型 一一价层电子对互斥模型。这种模型把分子分成两类：一类是；另一类是。BF3和NF3都是四个原子的分子，BF3的中心原子是 ，NF3的中心原子是； BF3分子的立体构型是平面三角形，而 NF3分子的立体构型是三角锥形的原因是 。4. 20世纪50年代科学家提出价层电子对互斥模型(简称VSEPR模型)，用于预测简单分子的立体结构。其要点可以概括为：I 用AXnEm表示只含一个中心原

8、子的分子组成，A为中心原子，X为与中心原子相结合的原子，E为中心原子最外层未参与成键的电子对 (称为孤电子对),(n+ m)称为价层电子对数。分子中的价层电子对总是互 相排斥，均匀地分布在中心原子周围的空间。n 分子的立体构型是指分子中的原子在空间的排布，不包括中心原子未成键的孤电子对。川分子中价层电子对之间的斥力的主要顺序为i孤电子对之间的斥力 孤电子对与共用电子对之间的斥力共用电子对之间的斥力；ii双键与双键之间的斥力 双键与单键之间的斥力 单键与单键之间的斥力；in .X原子得电子能力越弱，A X形成的共用电子对之间的斥力越强；iv其他。请仔细阅读上述材料，答复以下问题：(1)画出AXn

9、Em的VSEPR理想模型，请填写下表：n+ m2VSEPR理想模型正四面体价层电子对之间的理想键角109.5 (2) 请用VSEPR模型解释CO2为直线型分子的原因 。(3) H 2O 分子的立体构型为： ,请你预测水分子中/ HO H的大小围并解释原因 。(4) SO2Cl2和SO2F2都属于AX4E0型分子，S=O之间以双键结合，SCl、SF之间以单键结合。请你预测 SO2CI2和 SO2F2分子的立体构型： ,SO2Cl2分子中/ Cl S-Cl(选填 “、“ 或 = )S2F2分子中/ F-S-F。用价层电子对互斥理论 (VSEPR)判断以下分子或离子的空间构型：分子或离子PbCSXe

10、F4SPF3CI2Hg川,Cl4立体构型课时1价层电子对互斥理论详细答案【自主预习】一、1直线V 180 直线形105 V形2平面三角 三角锥120。平面三角形 107。三角锥形 正四面体3.109 28正四面体形 109 28正四面体形二、1. o键电子对 中心原子上的孤电子对相互排斥斥力 对称2. (1 )价电子数(2)价电子数减去离子的电荷数(3)价电子数加上离子的电荷数(绝对值)3. (1)2 3 4直线形 平面三角形 正四面体形 直线形 平面三角形 正四面体形(2)2 1 4 4四面体形 四面体形 V形三角锥形【预习检测】1. 不是。(1)VSEPR模型指的是包括o键电子对和孤电子对

11、在的空间构型；分子的立体构型指的是组成分子的所有原子(只考虑分子的o键)所形成的空间构型。假设分子中没有孤电子对，VSEPR模型和分子立体构型一致；假设分子中有孤电子对，VSEPR模型和分子立体构型 不一致。2不都是。如CH3CI、CH2CI2、CHCI3等，虽为四面体结构，但由于碳原子所连的四个原子不相同，四个原子电子云的排斥力不同，使四个键的键角不再相等，四个共价键键长也不相等，所以并不是正四面体结构。3. x提示:NH3是三角锥形。4. X提示:H2O是V形。【要点探究】1. (1)提示:不是。如H2O2和P4都是四原子分子，但是H2O2的分子构型是一个二面角构型，P4为正四面体形。(2

12、)提示:不一定。如R和CH4都是正四面体形，但是P4的键角为60 ,CH4的键角为109 28 2. (1)提示:SO2分子中的中心原子是S,成键电子对数为2;孤电子对数=(a-xb)=(6-2 x 2)=I价层电子对数=2+1=3。(2)提示：它们在计算中心原子的价电子数时不同 ，中的氮原子外层有 5个电子，而计算a时却为(5-1),说明阳离子 在计算a时为中心原子的价电子数减去阳离子所带电荷数；中C的价电子数为4,而计算a时却为(4+2),说明阴离子在计算a时为中心原子价电子数加上阴离子所带的电荷数(绝对值)。提示冲心氮原子上的孤电子对数为(a- xb),其中a=5-1=4, x=4,b=

13、1,所以a- xb)=0,即的孤电子对数为 0;其中o键数为4,所以的VSEPR模型与立体构型均为正四面体形。【典例精析】=0三角磁O【解析】S02分子的中心原子 S的价电子数a=6,与S结合的0数x=2,0能结合的电子数b=2，故S的孤电子对 数=1,孤电子对对化学键有排斥作用,故S02分子为V形。H30+的中心原子0的价电子数a=6-1=5，与0结合的H数x=3,H能结合的电子数 b=1,故0的孤电子对数=1,由 于孤电子对对三个化学键的排斥作用，使H30+呈三角锥形。【备注】无【变式训练】(1)直线形 (2)三角锥形 (3)V形(4)三角锥形【解析】书写相关物质的电子式 ，确定孤电子对数

14、，进而推导其可能的立体构型。(1)中心原子Be的价电子都参与成键，根据中心原子周围的原子数判断(1)为直线形。(2)(3)(4)中心原子上均有孤电子对，孤电子对也要占据中心原子周围的空间 所以为三角锥形,(3)为V形,(4)为三角锥形。【备注】无【随堂自测】1. B【解析】 出0为V形，NH3为三角锥形，CH4为正四面体形。【备注】无2. C【解析】在CH4和*中，中心原子没有孤电子对，4个氢原子在空间呈正四面体形排列，且键角为109?28;CH3CI可看成CH4中一个氢原子被一个氯原子替换，由于氢原子与氯原子间的排斥作用力不同，所以形成变形的四面体结构；P4是正四面体结构但是键角为 60在H

15、30+中中心原子含有一对孤电子对，键角V109?2&【备注】无3. A-(5 - 3 x 1)【解析】PH3的孤电子对数=2= l，价层电子对数=3+ 1 = 4, VSEPR模型为正四面体，略去孤电子对，PH3为三角锥形。【备注】无4. C【解析】C2H2、CS2为直线形，C6H6为平面正六边形，NH3为三角锥形结构。【备注】无【根底过关】1. B(u - xb)【解析】根据2可确定NCI3、H30+均有1对孤电子对，H2S有2对孤电子对。【备注】无2. C【解析】NF3、匚用3、H3O+中的中心原子价层电子对数为4,分别有孤电子对数为1,它们均为三角锥形，CO2为直线形。【备注】无3. C

16、【解析】CO2为直线形。【备注】无4. C%- 4 x 1) = 0【解析】依据中心原子孤电子对的计算公式：SiH4中Si的孤电子对数=,CH4中C的孤电子i(4-4x 1) = 0(6 - 2 x 1) = 2+数=2, H2O中O的孤电子数=丄,1中N的孤电子=|(5-l-4xl) = 0o【备注】无5. 42342001x + (u - rb)1 (u - xb)【解析】根据2算价层电子对数，根据 2算孤电子对数。【备注】无【能力提升】1. D【解析】CO2分子的构型是直线形，A不正确；PH3与NH3的构型相同为三角锥形，B不正确；H2S与 出0的构型相似均为V形，C不正确；CH4的构型

17、为正四面体形，D正确。【备注】无2. A【解析】CH4分子的空间构型由两个键之间的夹角决定。只有为正四面体结构且 C位于正四面体中心，才有键角为109 2&分子的空间构型与共价键的极性无关；C项，同为C H键，无论分子构型如何，它们的键能、键长都相同；D项，C原子的价电子都参与成键，无法说明分子构型【备注】无3. 中心原子上的价电子都用于形成共价键中心原子上有孤电子对B NBF3分子中B原子的3个价电子都与F原子形成共价键而呈平面三角形，而NF3分子中N原子的3个价电子与F原子形成共价键，还有一对未成键的电子对，占据了N原子周围的空间，参与相互排斥，形成三角锥形【解析】多原子分子的中心原子的价

18、层电子均是未成对电子时，和其他原子全部形成化学键，假设有成对电子， 那么以孤电子对的形式存在，故价层电子对互斥理论把分子按中心原子的成键情况分成两类。BF3的中心原子是B原子，共有三个价电子，全部用于成键，根据价电子对互斥应为平面三角形最稳定；NF3分子的中心原子是 N原子，有五个价电子，只用了三个成键，还有一对孤电子对，根据价电子对互斥模型， 孤电子对参与价键的排斥，使三个共价键偏离平面三角形而形成三角锥形。【备注】无4. 4直线形180 (2)CO2属AX2E0, n+ m= 2,故为直线形V形 按VSEPR预测，/ H O-H为109 28 由于O H键受到孤电子对的斥力，使键角变小，所以/H