形形色色的分子价层电子对互斥理论

形形色色的分子价层电子对互斥理论第一页，共五十五页，2022年，8月28日第二页，共五十五页，2022年，8月28日●学习目标1．形形色色的分子——分子的空间结构(1)三原子分子的立体结构有________和________两种。直线形的有______、______等。V形有________、________等。(2)四原子的分子立体结构有_______、________、_______、___________两种。甲醛(CH2O)呈____________，键角约________；氨分子呈_________，键角______；乙炔呈_______，键角______；白磷（P4）呈___________,键角____。(3)五原子分子的立体结构最常见的是_________。如___________等，键角是________。

SO2直线形V形CO2CS2H2O

三角形三角锥形平面三角形120°三角锥形107°正四面体CH4、CCl4109°28′正四面体直线形直线形180°正四面体60°第三页，共五十五页，2022年，8月28日2．价层电子对互斥理论(1)价层电子对互斥理论认为，分子的立体构型是“___________”相互排斥的结果。价层电子对是指分子中的________上的电子对，包括__________和______________________。(2)σ键电子对数可由________确定。而中心原子上的孤电子对数，确定方法如下：中心原子上的孤电子对数＝________a为______________________；x为______________________；b为与中心原子结合的原子（配位原子）__________________。

中心原子上的孤电子对价层电子对中心原子σ键电子对最多能接受的电子数分子式

1/2(a－xb)中心原子的价电子数与中心原子结合的原子数（配位原子数）练习SO42-NH4+BF3、第四页，共五十五页，2022年，8月28日(3)VSEPR模型和分子的立体构型H2O的中心原子上有________对孤电子对，与中心原子上的________键电子对相加等于________，它们相互排斥形成________形VSEPR模型。略去VSEPR模型中的中心原子上的孤电子对，因而H2O分子呈________形。

V2σ4四面体练习CO2BF3、SO2CH4、NH3、H2O、第五页，共五十五页，2022年，8月28日3.分子空间构型确定根据分子中成σ键电子对数和孤电子对数，可以依据下面的方法确定相应的较稳定分子空间构型：σ键电子对数＋孤电子对数＝

VSEPR模型分子立体构型价层电子对互斥理论对几种分子或粒子的立体构型的预测如表：价层电子对数价层电子对互斥理论略去孤电子对第六页，共五十五页，2022年，8月28日价层电子对数σ

键电子对数孤电子对数目VSEPR模型分子立体构型实例220直线型直线型33021三角形平面三角形V形HgCl2BeCl2CO2BF3、BCl3CO32-、NO3-SnBr2PbCl2SO2第七页，共五十五页，2022年，8月28日464322106042正四面体正四面体形三角锥形V形八面体形八面体形正方形CH4、CCl4NH4+、SO42-PO43-NH3、NF3H2O、H2SSF6XeF4第八页，共五十五页，2022年，8月28日提示：使用价层电子对互斥理论判断分子空间构型时需注意：价层电子对互斥构型是价层电子对的空间构型，而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(未用于形成共价键的电子对)，当中心原子上无孤电子对时，两者的构型一致；当中心原子上有孤电子对时，两者的构型不一致。第九页，共五十五页，2022年，8月28日4．用价层电子对互斥(VSEPR)法判断分子空间构型的要点是哪些内容？提示：用VSEPR法判断分子空间构型的要点。①共价分子或原子团的几何构型，主要决定于中心原子价电子对(包括成键电子对和孤对电子)的排斥情况。分子的几何构型总是采取电子对相互排斥最小(或电子对相距最远)的那种结构，因为分子内原子间排斥力越小，分子势能越低，分子越稳定。第十页，共五十五页，2022年，8月28日②电子对间相互排斥力的大小，主要决定于电子对间的夹角或成键情况。斥力大小的一般规律如下：a．电子对之间的夹角越小，排斥力越大，各种不同夹角斥力的大小顺序为：30°＞60°＞90°＞120°。b．孤对电子—孤对电子＞孤对电子—成键电子对＞成键电子对—成键电子对，简写为LP—LP＞LP—BP＞BP—BP(LP—孤对电子，BP—成键电子对)

第十一页，共五十五页，2022年，8月28日c．多重键比单键包含的电子数目多，所以其排斥力大小顺序为：三键＞双键＞单键。根据电子对相互排斥最小的原则，分子的几何构型与电子对的数目和类型有关。第十二页，共五十五页，2022年，8月28日●自主探究1．五原子分子都是正四面体结构吗？提示：不是，如CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3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，使四个键的键角不全相等，所以并不是正四面体结构。第十三页，共五十五页，2022年，8月28日2．如何确定CO32－和NH4＋的中心原子的孤电子对数？提示：阳离子：a为中心原子的价电子数减去离子的电荷数，故NH4＋中中心原子为N，a＝5－1，b＝1，x＝4，所以中心原子孤电子对数＝(1/2)(a－xb)＝(1/2)(4－4×1)＝0。阴离子：a为中心原子的价电子数加上离子的电荷数，故CO32－中中心原子为C，a＝4＋2，b＝2，x＝3，所以中心原子孤电子对数＝(1/2)(a－xb)＝(1/2)(6－3×2)＝0。第十四页，共五十五页，2022年，8月28日4．分子的立体结构是怎样测定的？提示：分子中原子不是固定不动的，而是不断地振动着的。所谓分子立体结构其实只是分子中的原子处于平衡位置时的模型。当一束红外线透过分子时，分子会吸收跟它的某些化学键的振动频率相同的红外线，再记录到图谱上呈现吸收峰。通过计算机模拟，可以得知各吸收峰是由哪一个化学键、哪种振动方式引起的，结合这些信息，可分析出分子的立体结构。

第十五页，共五十五页，2022年，8月28日新思维·名师讲堂新思维·名师讲堂第十六页，共五十五页，2022年，8月28日●教材点拨1．分子的立体结构

(1)三原子分子：第十七页，共五十五页，2022年，8月28日第十八页，共五十五页，2022年，8月28日说明：常见四原子分子中，白磷(P4)的立体结构是正四面体形。它的键角是60°，立体结构如图所示：第十九页，共五十五页，2022年，8月28日(3)五原子分子：五原子分子最常见的立体结构是四面体结构。第二十页，共五十五页，2022年，8月28日说明：分子的空间构型不只局限于上面的几种情况，它具有多样性和复杂性。在多原子分子中，立体结构形形色色，异彩纷呈。如图：

第二十一页，共五十五页，2022年，8月28日2．分子的立体结构与其稳定性的关系分子稳定性与其立体结构有关，如S8分子：它的立体结构像顶皇冠，如果把其中一个向上的硫原子倒转向下，尽管也可存在，却不如皇冠式稳定；又如C6H12的椅式结构比船式结构稳定。

第二十二页，共五十五页，2022年，8月28日●教材点拨1．价层电子对互斥理论的基本要点(1)在AXm型分子中，中心原子A的周围配置的原子或原子团的几何构型，主要决定于中心原子价电子层中电子对(包括成键电子对和未成键的孤电子对)的互相排斥作用，分子的几何构型总是采取电子对相互排斥作用最小的那种结构。第二十三页，共五十五页，2022年，8月28日(2)AXm分子中，A与X之间通过两对或三对电子(即通过双键或三键)结合而成，则价层电子对互斥理论把双键或三键作为一个电子对看待。(3)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。(4)重键(三键、双键)比单键包含的电子数目较多，所以其斥力大小次序为：三键>双键>单键。(5)X原子电负性越小，A—X形成的共用电子对之间的斥力越强；(6)处于中心原子的全充满价层里的键合电子之间的斥力大于处在中心原子的未充满价层里键合电子之间的斥力。第二十四页，共五十五页，2022年，8月28日2．中心原子上的价层电子对的计算价层电子互斥理论认为，分子的立体构型是“价层电子对”互相排斥的结果，价层电子对是指分子中的中心原子上的电子对，包括σ键电子对和中心原子上的孤电子对(未用于形成共价键的电子对)。

第二十五页，共五十五页，2022年，8月28日第二十六页，共五十五页，2022年，8月28日第二十七页，共五十五页，2022年，8月28日第二十八页，共五十五页，2022年，8月28日第二十九页，共五十五页，2022年，8月28日第三十页，共五十五页，2022年，8月28日第三十一页，共五十五页，2022年，8月28日第三十二页，共五十五页，2022年，8月28日第三十三页，共五十五页，2022年，8月28日第三十四页，共五十五页，2022年，8月28日第三十五页，共五十五页，2022年，8月28日第三十六页，共五十五页，2022年，8月28日第三十七页，共五十五页，2022年，8月28日第三十八页，共五十五页，2022年，8月28日第三十九页，共五十五页，2022年，8月28日第四十页，共五十五页，2022年，8月28日第四十一页，共五十五页，2022年，8月28日第四十二页，共五十五页，2022年，8月28日第四十三页，共五十五页，2022年，8月28日新考题·随堂自测第四十四页，共五十五页，2022年，8月28日答案：B第四十五页，共五十五页，2022年，8月28日第四十六页，