价层电子对互斥模型

第1课时价层电子对互斥理论1．认识共价分子的多样性和复杂性。2．初步认识价层电子对互斥模型。3．能用VSEPR模型预测简单分子或离子的立体构型。1．价层电子对互斥理论(VSEPR)分子中的价层电子对(包括

和

)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。电子对之间的夹角越大，排斥力

。σ键电子对中心原子上的孤电子对相互排斥斥力对称越小2．价层电子对的确定方法3．价层电子对互斥理论判断分子空间构型(1)中心原子的价电子都参与成键的分子价层电子对数电子对排布方式空间构型键角范例n＝2CO2、BeCl2、CS2n＝3CH2O、BF3n＝4CH4、CCl4234直线形平面三角形正四面体形180°120°109°28′(2)中心原子上有孤电子对的分子用价层电子对互斥理论确定分子或离子空间构型的方法(1)确定中心原子A价层电子对数目中心原子A的价电子数与配位体X提供的价电子数之和的一半，就是中心原子A价层电子对的数目。例如：BF3分子，B原子有3个价电子，三个F原子各提供一个价电子，共有6个价电子，所以B原子价层电子对数为3。如果讨论的是离子，则应加上或减去与离子电荷数相应的电子数。如PO43－中P原子的价层电子对数应加上3，而NH4＋中N原子的价层电子对数则应减去1。(2)确定价层电子对的空间构型由于价层电子对之间的相互排斥作用，它们趋向于尽可能地相互远离。于是价层电子对的空间构型与价层电子对数目的关系如下表所示：这样已知价层电子对的数目，就可以确定它们的空间构型。价层电子对数目价层电子对构型2直线形3三角形4四面体形5三角双锥形6八面体形(3)分子空间构型的确定价层电子对有成键电子对和孤电子对之分，价层电子对的总数减去成键电子对数，得孤电子对数。根据成键电子对数和孤电子对数，可以确定相应的较稳定的分子几何构型，如下表所示：价层电子对数目价层电子对的空间构型成键电子对数孤电子对数电子对的排列方式分子的空间构型实例2直线形20直线形BeCl2、CO2价层电子对数目价层电子对的空间构型成键电子对数孤电子对数电子对的排列方式分子的空间构型实例3三角形30三角形BF3、SO321V形SnBr2、PbCl2价层电子对数目价层电子对的空间构型成键电子对数孤电子对数电子对的排列方式分子的空间构型实例4四面体形40四面体形CH4、CCl431三角锥形NH3、PCl322V形H2O利用上表判断分子几何构型时注意：①如果在价层电子对中出现孤电子对时，价层电子对空间构型还与下列斥力顺序有关：孤电子对－孤电子对>孤电子对－成键电子对>成键电子对－成键电子对。因此价层电子对空间构型为三角形和四面体形时，孤电子对的存在会改变成键电子对的分布空间。所以SnBr2的键角应小于120°，NH3、H2O分子的键角应小于109°28′。②对于分子中有双键、三键等多重键时，使用价层电子对理论判断其分子构型时，双键的两对电子和三键的三对电子只能作为一对电子来处理，或者说在确定中心原子的价层电子对总数时不包括π电子。2．用VSEPR模型预测下列分子或离子的立体构型：答案：

①直线形②正四面体形③三角锥形④平面三角形

(2011·上海浦东质检)用价层电子对互斥模型推测下列分子或离子的空间构型：BeCl2________________，SCl2________________，BF3________________，PF3______________，NH4＋______________，SO32－________________。思路指引：解答本题需注意以下两点：(1)确定每个结构中成键电子及孤电子对。(2)根据VSEPR模型判断分子或离子的立体构型。根据各分子的电子式和结构式，分析中心原子的孤电子对数，依据中心原子连接的原子数和孤电子对数，确定VSEPR模型和分子的空间构型。分子或离子结构式中心原子孤电子对数分子或离子的价层电子对数VSEPR模型空间构型BeCl2Cl—Be—Cl02直线形直线形SCl224四面体V形BF303平面三角形平面三角形PF314四面体三角锥形分子或离子结构式中心原子孤电子对数分子或离子的价层电子对数VSEPR模型空间构型NH4＋04正四面体正四面体形SO32－14四面体三角锥形答案：直线形V形平面三角形三角锥形正四面体形三角锥形用价层电子对互斥理论确定共价分子空间构型的一般步骤(1)确定中心原子(A)的价电子层中的总电子数，即中心原子(A)的价电子数和配位体(X)供给的电子数的总和。然后被2除，即为分子的中心原子(A)的价电子层的电子对数。即对于ABm型分子(A是中心原子，B是配位原子)，分子的价电子对数(n)为：(2)根据中心原子(A)周围的电子对数，找出相对应的理想几何结构图形。如果出现有奇数电子(有一个成单电子)，可把这个单电子当作电子对来看待。(3)画出结构图，把配位原子排布在中心原子(A)周围，每一对电子联结1个配位原子，剩下的未结合的电子对便是孤电子对。(4)根据孤电子对、成键电子对之间相互斥力的大小，确定排斥力最小的稳定结构，并估计这种结构对理想几何构型的偏离程度。1．若ABn的中心原子A上没有未用于形成共价键的孤对电子，运用价层电子对互斥模型，下列说法正确的是(

)A．若n＝2，则分子的立体结构为V形B．若n＝3，则分子的立体结构为三角锥形C．若n＝4，则分子的立体结构为正四面体形D．以上说法都不正确解析：

价层电子对互斥理论的基本要点是：分子中的价电子对由于相互排斥作用，尽可能趋向彼此远离。关键是不可忽视孤对电子对成键电子的影响。A项：n＝2时，应为直线形分子；B项：n＝3时为平面三角形结构；C项正确。答案：

C1．下列分子或离子中，不含有孤电子对的是(

)A．H2O

B．H3O＋C．NH3 D．NH4＋答案：

D

2．下列说法正确的是(

)A．所有的分子都是由两个或两个以上的原子构成B．所有的三原子分子都是直线型结构C．所有的四原子分子都是平面三角形结构D．五原子分子不一定是正四面体型结构解析：惰性气体为单原子分子，H2O是V形，SO2是平面三角形，NH3是三角锥形。答案：

D3．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。它的分子构型是三角锥形。则下列关于PH3的叙述正确的是(

)A．PH3分子中有未成键的孤电子对B．PH3是空间对称结构C．PH3是一种强氧化剂D．PH3分子中的P—H键间夹角是90°解析：

P最外层有5个价电子，只形成三个共价键，有一对为孤电子对，故A项正确；PH3的结构与NH3相似，皆为三角锥形，电荷分布不均匀，为极性分子，故B项错；PH3中的P是－3价，有强还原性；PH3的结构为三角锥形，P—H键间夹角略小于NH3中N—H键间夹角，故C、D项错。答案：

A4．下列分子和离子中，中心原子价层电子对的几何构型为四面体且分子或离子的空间构型为V形的是(

)A．NH4＋

B．PH3C．H3O＋

D．OF2解析：

中心原子价层电子对的几何构型为四面体，空间构型为V形的是只有3个原子组成的分子，所以答案为选项D。A选项三角锥形的NH3结合一个H＋变为四面体形。B项中PH3为三角锥形，C中H3O＋是V形H2O结合一个H＋变为三角锥形。答案：

D5．(1)写出具有10个电子，两个或两个以上原子核的离子的符号________、________、________、________。(2)写出具有18个电子的无机化合物的化学式________、________、________、________。(3)在(1)(2)题涉及的粒子中，空间构型为正四面体的有____________；为三角锥形的有______________。解析：

(1)第二周期元素的氢化物具有10个电子，其分子结合一个H＋或电离出一个H＋后，形成阴阳离子所具有的电子数不变，离子符号为NH4＋、H3O＋、NH2－、OH－，类比推导或根据等电子体原理导出：NH4＋与CH4、H3O＋与NH3、NH2－与H2O的空间构型分别相同，依次为正四面体形、三角锥形、V形。(2)(3)第三周期元素的氢化物分子中具有18个电子，第二周期元素形成R2Hx型的化合物，如C2H2、H2O2等，也具有18个电子。符合条件的分子有：C2H2、H2O2、SiH4、PH3、H2S、HCl，由等电子体原理分析，SiH4为正四面体形，PH3为三角锥形。答案：

(1)OH－

NH4＋

H3O＋

NH2－(2)H2S

PH3

SiH4

HCl(3)NH