【高中化学】价层电子对互斥模型 2022-2023学年高二化学同步课件（人教版2019选择性必修2）

第2课时价层电子互斥模型第二节分子的空间结构1.价层电子对互斥(VSEPR)理论：英文Valence-shellElectron-pairRepulsion的字头缩写二、价层电子互斥模型(VSEPR)理论依据→分子的空间结构，是由价层电子对之间相互排斥的结果。→排斥力趋向于尽可能将价电子对之间远离，夹角尽可能张大，这样会使排斥力尽可能小模拟吹气球：使气球胀大至大致相同的体积，绑紧进气口。用不同气球数目模拟价层电子对数在空间相互排斥的结构。A→排斥力趋向于尽可能将价电子对之间远离，夹角尽可能张大，这样会使排斥力尽可能小？直线形平面三角形四面体形2个气球直线形3个气球平面三角形4个气球

四面体形2对价电子直线形3对价电子平面三角形4对价电子

四面体形价层电子对互斥(VSEPR)模型109°28′→用来预测分子的空间结构如何计算价层电子对数？VSEPR理想模型1.价层电子对互斥(VSEPR)理论二、价层电子互斥模型价层电子对

→中心原子上的σ键电子对和孤电子对。(1)中心原子成键数目最多的原子，如CO2中的C，PCl3中的P(ABn型分子)：(2)σ键电子对：除中心原子外，其余原子与中心原子均形成一个σ键，故

σ键电子对数=结合的原子数②该理论不适合中心原子为过渡金属的分子。注意：①多重键只计算σ键电子对，不计π键电子对。CH2O？

HClO？

CH—O—ClO即，共价单键、双键、三键计算时，都只计入一个σ电子对化学式BeCl2SO2CO32-CH4NH4+NH3H2Oσ键电子对σ键电子对数可由分子式确定。中心原子与几个原子成键，就有几个σ键电子对。2234432σ键电子对数→σ键电子对数＝结合原子数计算价层电子对数σ键电子对数中心原子上的孤电子对数计算价层电子对数【思考交流】→结合的原子数方法一：根据电子式直接确定计算中心原子上的孤电子对数012孤电子对数计算中心原子上的孤电子对数方法二：公式计算，中心原子上的孤电子对数＝(a-xb)21a=中心原子的价电子数χ=中心原子结合的原子个数b=与中心原子结合的原子最多所能接受的电子数氧和氧族元素中的S、Se等均为2，卤族元素均为1如：H为1，其余原子为8-最外层电子数。（对于主族元素等于原子的最外层电子数）氮和氮族元素中的N、P等均为3（1）中心原子为S，故σ键电子对【例1】计算SO2分子中σ键电子对和孤电子对数目。（2）中心原子孤电子对=1/2(a-χb)a=6S原子孤电子对

=1/2(a-χb)=1/2×(6-2×2)＝1×(4-4×1)＝0×(5-3×1)＝12121CH4NH3H2O×(6-2×1)＝221计算中心原子孤电子对b=8-6=2χ=2价层电子对数2+1=3＝结合原子数=2分子或离子中心原子axb中心原子上的孤电子对数CO2CO32-NH4+H3O+SO32-计算中心原子上的孤电子对数=1/2(a-χb)C422(4-2×2)÷2＝0【课堂练习】→x和b的计算方法不变注意：对于离子团，所带电荷数计入中心原子的价层电子中。即：a=中心原子价电子数—电荷数CN4-(-2)=632(6-3×2)÷2＝05-1=441(4-4×1)÷2＝0O6-1=531(5-3×1)÷2＝1S32(8-3×2)÷2＝16-(-2)=8价电子数结合的原子个数结合原子最多所能接受的电子数【课堂练习】(1)计算下列分子中红色字体对应原子的孤电子对数：①H2S________；②PCl5________；③BF3________；④NH3________。(2)计算下列分子中红色字体对应原子的价层电子对数：①CCl4

；

②BeCl2

；③BCl3

；

④PCl3

。4+0=43+0=32+0=23+1=42001二、价层电子互斥模型3.利用VSEPR理论预测粒子的空间结构(1)中心原子上无孤对电子VSEPR理想模型就是其分子的空间结构。价电子对数

空间结构范例6

正八面体形5

三角双锥形4

正四面体形3

平面三角形2

直线形CO2、CS2CH2O、BF3CH4、CCl4PCl5SF6三角双锥形正八面体形了解•VSEPR理想模型2.根据中心原子价层电子对数确定VSEPR理想模型价层电子对数目234*5*6VSEPR模型直线形平面三角形四面体*三角双锥体*正八面体1.价层电子对互斥(VSEPR)理论二、价层电子互斥模型三角双锥体SF6分子或离子孤电子对数价层电子对数VSEPR理想模型VSEPR理想模型名称分子或离子的空间结构分子或离子的空间结构名称CO20CO32-0SO42-0NH4+0(1)中心原子上无孤对电子0+2＝20+4＝40+3＝30+4＝4直线形正四面体形平面三角形正四面体形直线形平面正三角形正四面体形正四面体形中心原子上的孤对电子也要占据中心原子周围的空间，并与成键电子对互相排斥。二、价层电子互斥模型3.利用VSEPR理论预测粒子的空间构型(2)中心原子上有孤对电子在讨论粒子空间构型时应略去孤电子对，才是该粒子的实际空间构型。例如：CH4、NH3、H2O中心原子都是4对价层电子对，它们相互排斥，VSEPR模型都是四面体，中心原子无孤电子对的分子中心原子有孤电子对的分子CH4H2ONH3VSEPR理想模型分子空间结构V形四面体型三角锥形4对电子略去孤电子对略去孤电子对→价层电子对互斥构型(VSEPR模型)是价层电子对的空间构型，→分子的空间构型指的是成键电子对的空间构型，不包括孤电子对。两者是否一致取决于中心原子上有无孤电子对：①当中心原子上无孤电子对时，两者的构型一致；如：CH4②当中心原子上有孤电子对时，两者的构型不一致。如：NH3和H2O实验测得NH3的键角为107°，H2O的键角为105°,为什么NH3和H2O的键角均小于109°28′？【思考与讨论】109°28′排斥力较大实验测得NH3的键角为107°，H2O的键角为105°,为什么NH3和H2O的键角均小于109°28′？【思考与讨论】109°28′相较成键电子对，孤电子对有较大的排斥力H2O、NH3的的孤电子对分别为2、1，分子中电子对之间的斥力大小顺序：孤电子对-孤电子对＞孤电子对-成键电子对＞成键电子-成键电子，故H2O、NH3的键角分别是105°、107°。价层电子对之间相互排斥作用大小的一般规律：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。随着孤电子对数目的增多，孤电子对与成键电子对之间的斥力增大，键角减小。点拨注意：价层电子对互斥模型不能用于预测以过渡金属为中心原子的分子CH4NH3H2O用气球制作模型，体会孤电子对对分子的空间结构形状和键角影响化学式路易斯结构式含孤电子对的VSEPR模型分子或离子的空间结构分子或离子的空间结构名称H2ONH3V形三角锥形二、价层电子互斥模型3.利用VSEPR理论预测粒子的空间构型(2)中心原子上有孤对电子化学式路易斯结构式含孤电子对的VSEPR模型分子或离子的空间结构分子或离子的空间结构名称H3O＋SO2三角锥形V形..正四面体形平面三角形二、价层电子互斥模型3.利用VSEPR理论预测粒子的空间构型(2)中心原子上有孤对电子应用VSEPR模型预测粒子空间结构的步骤1.计算中心原子的成键电子对数＝结合原子数2.计算中心原子上的孤电子对数=1/2(a-χb)3.价层电子对数＝σ键电子对数＋孤电子对数4.确定VSEPR理想模型5.略去孤电子对，确定粒子的空间结构分子或离子中心原子孤电子对数价层电子对数VSEPR理想模型分子的空间结构练习应用VSEPR模型预测分子的空间结构H-C≡NHCNO3(4-1×1-1×3)÷2＝0(6-2×2)÷2＝11+2＝30+2＝2平面三角形V形直线形直线形O(O)2SO32-(8-3×2)÷2＝11+3＝4正四面体形三角锥形1994年度诺贝尔化学奖授予为研究臭氧作出特殊贡献的化学家。O3能吸收有害紫外线，保护人类赖以生存的空间。O3分子的结构如图：呈V型，键角116.5o。

三个原子以一个O原子为中心，与另外两个O原子分别构成一个非极性共价键；中间O原子提供2个电子，旁边两个O原子各提供1个电子，构成一个特殊的化学键——三个O原子均等地享有这4个电子。问题：分子中某1原子有1对没有跟其它原子共用电子叫孤对电子，那么O3分子有

对孤对电子5理解应用1.下列关于价层电子对互斥模型的叙述中不正确的是A.价层电子对互斥模型可用来预测分子的空间结构B.分子中价层电子对相互排斥决定了分子的空间结构C.中心原子上的孤电子对不参与互相排斥D.分子中键角越大，价层电子对相互排斥力越小，分子越稳定CA.a＝8

x＝3

b＝2 B.a＝6

x＝3

b＝2C.a＝4

x＝2

b＝3 D.a＝6

x＝2

b＝3A2.SO32-离子的中心原子孤对电子计算公式为

中，下列对应的数值正确的是理解应用3.下列物质的空间结构不同于其他物质的是(

)A．H2OB．CS2

C．BeCl2D．CO2理解应用A4．用价层电子对互斥模型预测H2S和NO3-的空间结构，两个结论都正确的是(

)A．V形；平面三角形

B．V形；三角锥形C．直线形；平面三角形

D．直线形；三角锥形A5.下列分子的VSEPR模型与分子的空间结构相同的是AA.CCl4B.SO32-C.NH3D.H2O6.下列分子或离子的中心原子上未用于成键的价电子对最多的是

A．H2O

B．HCl

C．NH4＋

D．PCl3A解析:HCl分子属于AB型分子，没有中心原子理解应用理解应用7．用价层电子对互斥模型(VSEPR)可以预测许多分子或离子的空间结构，有时也能用来推测键角大小，下列判断正确的是(

)A．H2S、CS2、HI都是直线形的分子B．COCl2、BF3、SO2都是平面三角形的分子C．BF3键角为120°，SnBr2键角小于120°D．PCl3、NH3、PCl5的VSEPR模型相同C理解应用8．下列说法中正确的是(

)A．SO2、BF3、NH3分子中所有原子的最外层电子都满足8电子稳定结构B．P4和CH4都是正四面体形分子且键角都为109°28′C．N2H4分子类似乙烯分子，其空间结构为平面正方形D．AsH3分子的VSEPR模型为四面体形D9.短周期主族元素A、B可形成AB3分子，下列有关叙述正确的是A.若A、B为同一周期元素，则AB3分子一定为平面正三角形B.若AB3分子中的价电子个数为24个，则AB3分子可能为平面正三角形C.若A、B为同一主族元素，则AB3分子一定为三角锥形D.若AB3分子为三角锥形，则AB3分子一定为NH3B理解应用理解应用10.下列对应关系不正确的是(

)选项ABCD中心原子所在族ⅣAⅤAⅣAⅥA分子通式AB4AB3AB2AB2空间结构正四面体