分子的立体构型价层电子对互斥理论

关于分子的立体构型价层电子对互斥理论第1页，讲稿共29页，2023年5月2日，星期三一、形形色色的分子O2HClH2OCO21、双原子分子（直线型）2、三原子分子立体结构（有直线形和V形）第2页，讲稿共29页，2023年5月2日，星期三３、四原子分子立体结构（直线形、平面三角形、三角锥形、正四面体）（平面三角形，三角锥形）C2H2CH2O(甲醛)COCl2NH3P4第3页，讲稿共29页，2023年5月2日，星期三４、五原子分子立体结构最常见的是正四面体CH4第4页，讲稿共29页，2023年5月2日，星期三CH3CH2OHCH3COOHC6H6C8H8CH3OH5、其它：第5页，讲稿共29页，2023年5月2日，星期三C60C20C40C70资料卡片：形形色色的分子第6页，讲稿共29页，2023年5月2日，星期三第7页，讲稿共29页，2023年5月2日，星期三第8页，讲稿共29页，2023年5月2日，星期三思考：同为三原子分子，CO2和H2O分子的空间结构却不同，什么原因？同为四原子分子，CH2O与NH3分子的的空间结构也不同，什么原因？第9页，讲稿共29页，2023年5月2日，星期三1.基本要点：二价层电子对互斥理论（1）分子的立体构型是价层电子对相互排斥的结果。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对电子分子的共价键（单键、双键、三键中）的电子对以及孤对电子对由于相互排斥作用,而趋向尽可能彼此远离，分子尽可能采取对称的空间构型。第10页，讲稿共29页，2023年5月2日，星期三（2）分子或离子的空间构型与中心原子的价层电子对数目和孤对电子数有关。价层电子对数目价层电子对互斥模型（VSEPR模型）分子空间构型相互排斥略去孤对电子第11页，讲稿共29页，2023年5月2日，星期三2.推断分子或离子的空间构型的具体步骤：（1）确定中心原子的价层电子对数价层电子对数=σ电子对数+孤对电子对数(VP)(BP)(LP)σ电子对数=与中心原子成键的配位原子数中心原子上的孤电子对数=(a—xb)/2a：中心原子的价电子数

正离子应减去电荷数,负离子应加上电荷数x：与中心原子结合的原子数b:与中心原子结合的原子最多能接受的电子数第12页，讲稿共29页，2023年5月2日，星期三几种分子或离子的中心原子的孤电子对数2622144106320第13页，讲稿共29页，2023年5月2日，星期三（2）确定电子对的空间构型（即含孤电子对VSEPR模型）：VP=2直线形VP=3平面三角形VP=4正四面体VP=5三角双锥VP=6正八面体第14页，讲稿共29页，2023年5月2日，星期三（3）结合中心原子的孤对电子对数，推断分子的空间构型。①中心原子无孤对电子LP=0:分子的空间构型=电子对的空间构型（VSEPR模型）例如：σ电子对数=4；孤对电子对数=0；价层电子对数=4正四面体BF3σ电子对数=3；孤对电子对数=0；价层电子对数=3平面三角形第15页，讲稿共29页，2023年5月2日，星期三②中心原子有孤对电子LP≠0：分子的空间构型不同于电子对的空间构型。34611212SnCl2平面三角形V形NH3四面体三角锥H2O四面体V形IF5八面体四方锥XeF4八面体平面正方形VPLPVSEPR模型分子的空间构型例第16页，讲稿共29页，2023年5月2日，星期三3、价层电子对互斥模型判断分子空间构型规律(1)一类是中心原子上的价电子都用于形成共价键，如CO2、CH2O、CH4等分子中的碳原子，它们的立体结构可用中心原子周围的原子数n来预测，概括如下：

ABn立体结构范例n=2直线形CO2、CS2n=3平面三角形CH2O、BF3n=4正四面体形CH4、CCl4n=5三角双锥形PCl5n=6正八面体形SCl6第17页，讲稿共29页，2023年5月2日，星期三(2)、另一类是中心原子上有孤对电子(未用于形成共价键的电子对)的分子。ABn立体结构范例n=2V形H2On=3三角锥形NH3第18页，讲稿共29页，2023年5月2日，星期三原因：中心原子上的孤对电子也要占据中心原子周围的空间，并参与互相排斥。例如，H2O和NH3的中心原子分别有2对和l对孤对电子，跟中心原子周围的σ键加起来都是4，它们相互排斥，形成四面体，因而H2O分子呈V形，NH3分子呈三角锥形。第19页，讲稿共29页，2023年5月2日，星期三中心原子有孤对电子LP≠0：分子的空间构型不同于VSEPR模型。34611212SnCl2平面三角形V形NH3四面体三角锥H2O四面体V形IF5八面体四方锥XeF4八面体平面正方形VPLPVSEPR模型分子的空间构型例第20页，讲稿共29页，2023年5月2日，星期三第21页，讲稿共29页，2023年5月2日，星期三应用反馈:0120100022233444直线形V形V形平面三角形三角锥形四面体正四面体正四面体第22页，讲稿共29页，2023年5月2日，星期三423443正四面体0正四面体直线直线0平面三角形2平面三角形正四面体正四面体平面三角形011三角锥形V形V形第23页，讲稿共29页，2023年5月2日，星期三课堂练习1.下列物质中，分子的立体结构与水分子相似的是（）A.CO2B.H2SC.PCl3D.SiCl42.下列分子的立体结构，其中属于直线型分子的是（）A.H2OB.CO2C.C2H2D.P4BBC第24页，讲稿共29页，2023年5月2日，星期三3.若ABn型分子的中心原子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（）A.若n=2，则分子的立体构型为V形

B.若n=3，则分子的立体构型为三角锥形

C.若n=4，则分子的立体构型为正四面体形

D.以上说法都不正确课堂练习C第25页，讲稿共29页，2023年5月2日，星期三4.美国著名化学家鲍林（L.Pauling,1901—1994）教授具有独特的化学想象力：只要给他物质的分子式，他就能通过“毛估”法，大体上想象出这种物质的分子结构模型。请你根据价层电子对互斥理论，“毛估”出下列分子的空间构型。PCl5

PCl3

SO3

SiCl4

课堂练习三角双锥形三角锥形平面三角形正四面体第26页，讲稿共29页，2023年5月2日，星期三5.写出你所知道的分子具有以下形状的物质的化学式，并指出它们分子中的键角分别是多少？（1）直线形

（2）平面三角形

（3）三角锥形

（4）正四面体课堂练习第27页，讲稿共29页，2023年5月2日，星期三6.为了解释和预测分子的空间构型，科学家在归纳了许多已知的分子空间构型的基础上，提出了一种十分简单的理论模型——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