【化学】分子的空间结构第2课时（同步课件）-2023-2024学年高二化学人教版2019选择性必修2

第二节分子的空间结构第2课时第二章分子结构与性质21本节重点价层电子对互斥模型VSEPR模型判定本节难点三原子分子CO2和H2O、四原子分子NH3和CH2O，为什么它们的空间结构不同？1940年，希吉维克和坡维尔在总结实验事实的基础上提出了一种简单的理论模型，用以预测简单分子或离子的立体结构。这种理论模型后经吉列斯比和尼霍尔姆在20世纪50年代加以发展，定名为价层电子对互斥模型，简称VSEPR价层电子对互斥模型孤电子对成键电子对孤电子对：未用于形成共价键的电子对问题1：请同学们观察上述分子的电子式，找出它们成键电子的的不同点？价层电子对互斥模型问题2：请同学们观察上述分子的电子式，再对照其球棍模型，运用分类、对比的方法，分析结构不同的原因。价层电子对互斥模型结论：由于中心原子的孤电子对占有一定空间，对其他成键电子对存在排斥力，影响其分子的空间结构。价层电子对互斥模型价层电子对

分子的空间结构除了和中心原子与结合原子间的成键电子对有关，还和中心原子的孤电子对有关，两者合称为中心原子的“价层电子对”中心原子A的价层电子对(包括成键的

和未成键的

)之间由于存在排斥力，将使分子的空间结构总是采取电子对____________最弱的那种结构，以使彼此之间

最小，分子或离子的体系能量最低，最稳定σ键电子对孤电子对相互排斥斥力ABn型价层电子对互斥模型分子或离子简单地说，分子的空间结构是中心原子的“价层电子对”相互排斥的结果价层电子对互斥模型(VSEPRmodel)中心原子价层电子对数＝σ键电子对数＋孤电子对数σ键电子对数的计算价层电子对互斥模型价层电子对的计算由化学式确定，即中心原子形成几个σ键，就有几对σ键电子对NH3N有

对σ键电子对H2OO有

对σ键电子对23若ABn型分子中，A与B之间通过两对或三对电子(即通过双键或三键)结合而成，则价层电子对互斥模型把双键或三键作为一对电子对看待中心原子价层电子对数＝σ键电子对数＋孤电子对数价层电子对互斥模型价层电子对的计算中心原子上的孤电子对数的计算中心原子上的孤电子对数＝12(a-xb)b表示与中心原子结合的原子最多能接受的电子数，氢为1，其他原子＝

。x表示与

结合的原子数。a表示中心原子的价电子数；对主族元素：a＝

；对于阳离子：a＝

；对于阴离子：a＝

。最外层电子数价电子数－离子所带电荷数价电子数＋离子所带电荷数中心原子8－该原子的价电子数中心原子价层电子对数＝σ键电子对数＋孤电子对数中心原子上的孤电子对数的计算价层电子对互斥模型价层电子对的计算中心原子上的孤电子对数＝12(a-xb)例如：SO2的中心原子为S，S的价电子数为___(即S的最外层电子数为___)，则a＝___；与中心原子S结合的O的个数为___，则x＝___；与中心原子结合的O最多能接受的电子数为___，则b＝___。所以，SO2中的中心原子S上的孤电子对数为___66622221分子或离子中心原子axb中心原子上的孤电子对数CO2SO2CONH+4C4+2＝632(6-3×2)÷2＝0N5-1＝441(4-4×1)÷2＝0【例1】计算中心原子上的孤电子对数2-3C422(4-2×2)÷2＝0S622(6-2×2)÷2＝1价层电子对的空间结构(即VSEPR模型)直线形平面三角形正四面体形价层电子对互斥模型价层电子对数目234VSEPR模型

σ键电子对数孤电子对数空间结构

【例1】用价层电子对互斥模型完成下列问题(点“·”的原子为中心原子)。22V形30平面三角形31三角锥形21V形40正四面体形22V形22V形价层电子对互斥模型VSEPR模型的应用——预测分子空间结构孤电子对中心原子不含孤电子对由价层电子对的相互排斥，得到含有孤电子对的VSEPR模型，然后，略去VSEPR模型中的中心原子上的

，便可得到分子的空间结构。分子或离子σ键电子对数孤电子对数VSEPR模型及名称分子(或离子)的空间结构及名称CO2

CO32-CH4

203040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分子或离子价层电子对数孤电子对数VSEPR模型及名称分子的空间结构及名称NH3H2OSO2142314价层电子对互斥模型VSEPR模型的应用——预测分子空间结构中心原子含孤电子对四面体形四面体形平面三角形三角锥形V形V形由于孤电子对有较大斥力，含孤电子对的分子的实测键角几乎都小于VSEPR模型的预测值注意事项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，成键电子对与成键电子对之间的斥力减小，键角也减小价层电子对互斥模型VSEPR模型的应用——预测分子空间结构价层电子对互斥模型预测分子的空间结构的步骤01计算中心原子的成键电子对数＝结合原子数03价层电子对数＝σ键电子对数＋孤电子对数05略去孤电子对，确定分子的空间结构02计算中心原子上的孤电子对数04确定VSEPR理想模型【例1】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′？109°28′HCHHH107°NHHH

105°OHH

CH4分子中的C原子没有孤电子对，NH3分子中N原子上有1对孤电子对，H2O分子中O原子上有2对孤电子对，对成键电子对的排斥作用增大，故键角减小。路易斯结构路易斯观点:两个原子各取出一个电子配成对，通过共用电子对来形成物质；8电子稳定构型——八隅律；“共用电子对”——共价键，即路易斯共价键理论；分子中还存在未用干形成共价键的非键合电子，又称孤对电子添加了孤对电子的结构式叫路易斯结构式。示例:SOOO

1．下列分子或离子中，中心原子含有孤电子对的是A．PCl5

B．NO3-

C．SiCl4

D．PbCl2【答案】D【分析】分子中孤电子对个数=1/2（中心原子价电子数-配原子个数×配原子形成稳定结构需要的电子数），阳离子中孤电子对个数=1/2（中心原子价电子数-电荷数-配原子个数×配原子形成稳定结构需要的电子数），阴离子中孤电子对个数=1/2（中心原子价电子数+电荷数-配原子个数×配原子形成稳定结构需要的电子数），以此解答。【详解】A．PCl5中心原子碳原子孤电子对个数=1/2（5-5×1）=0，没有孤对电子，故A不选；B．NO3-中心原子碳原子孤电子对个数=1/2（5+1-3×2）=0，没有孤对电子，故B不选；C．SiCl4中心原子碳原子孤电子对个数=1/2（4-4×1）=0，没有孤对电子，故C不选；D．PbCl2中心原子碳原子孤电子对个数=1/2（4-2×1）=1，有孤对电子，故D选；故选D。2．下列分子或离子的空间结构判断不正确的是A．NH4+为正四面体形

B．BeCl2为直线形C．NF3为V形

D．CO2为直线形【答案】C【详解】A．铵根离子中氮原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为0，离子的空间结构为正四面体形，故A正确；B．二氯化铍分子中铍原子的价层电子对数为2、孤对电子对数为0，分子的空间结构为直线形，故B正确；C．三氟化氮分子中氮原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为1，分子的空间结构为三角锥形，故C错误；D．二氧化碳分子中铍原子的价层电子对数为2、孤对电子对数为0，分子的空间结构为直线形，故D正确；故选C。3．下列粒子中，与NO3-空间结构最相似的是A．HCN B．H3O+

C．SO2 D．CH2O4．下列有关SO3的说法正确的是A