第二章第二节第2课时价电子对互斥模型高二化学人教版选择性必修2课件

第二章

分子结构与性质

第二节分子的空间结构第2课时

价电子对互斥模型PART01价电子对互斥模型思考：为什么CH4的空间结构是正四面体形而不是正方形？中心原子C价层上有4对电子对，电子对带负电荷，彼此之间相互排斥，因此键与键之间会尽可能远离，从而达到稳定结构。01价电子对互斥模型一、价电子对互斥(VSEPR)模型1.含义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。价层电子对互相排斥尽可能远离能量最低最稳定价层电子对：分子中的中心原子与结合原子间的σ键电子对和中心原子上的孤电子对。中心原子价层未参与成键的电子对01价电子对互斥模型一、价电子对互斥(VSEPR)模型2.价层电子对数与VSEPR模型中心原子价层电子对数234VSEPR模型直线形平面三角形四面体形01价电子对互斥模型二、预测分子的空间结构1.VSEPR模型与分子的空间结构化学式电子式价层电子数VSEPR模型分子空间结构CH4NH3H2ONH3有1对孤电子对，H2O有2对孤电子对，孤电子对是未成键电子对，没有与其他原子形成化学键，分子的空间结构需要略去孤电子对。44401价电子对互斥模型二、预测分子的空间结构1.VSEPR模型与分子的空间结构中心原子无孤电子对的分子：VSEPR模型就是其分子的空间结构。中心原子有孤电子对的分子：先判断VSEPR模型，后略去孤电子对，便可得到分子的空间结构。01价电子对互斥模型二、预测分子的空间结构1.VSEPR模型与分子的空间结构预测分子空间结构的步骤：①确定中心原子的价层电子对数②判断VSEPR模型③略去孤电子对，得出分子的空间结构那么，中心原子的价层电子对数该如何确定呢？分子中心原子共价键σ键数σ键电子对数H2ONH3CO2CC=O22NN-H33OO-H2201价电子对互斥模型二、预测分子的空间结构2.中心原子价层电子对数的确定价层电子对数＝σ键电子对数＋孤电子对数①确定σ键电子对数σ键电子对数=中心原子结合的原子数（周围原子数）注：多重键只计其中的σ键电子对，不计π键电子对。01价电子对互斥模型二、预测分子的空间结构2.中心原子价层电子对数的确定价层电子对数＝σ键电子对数＋孤电子对数②确定孤电子对数方法一：对于比较简单的分子，可以通过电子式确定孤电子对数孤电子对数：01201价电子对互斥模型二、预测分子的空间结构2.中心原子价层电子对数的确定价层电子对数＝σ键电子对数＋孤电子对数②确定孤电子对数方法二：对于比较复杂的分子，可以通过公式计算：中心原子的价层电子数，主族元素等于最外层电子数与中心原子结合的原子数与中心原子结合的原子最多能接受的电子数(H为1，其他原子=8-该原子的价层电子数)01价电子对互斥模型二、预测分子的空间结构2.中心原子价层电子对数的确定价层电子对数＝σ键电子对数＋孤电子对数②确定孤电子对数分子中心原子axb中心原子上的孤电子对数CO2SO2OF2C4220S6221O621201价电子对互斥模型二、预测分子的空间结构分子中心原子σ键电子对数孤电子对数价层电子对数VSEPR模型分子空间结构CO2SO2SO3OF2NCl3SiH4O3C2×(4-2×2)=02直线形直线形S2×(6-2×2)=13平面三角形V形S3×(6-3×2)=03平面三角形平面三角形O2×(6-2×1)=24四面体形V形N3×(5-3×1)=14四面体形三角锥形Si4×(4-4×1)=04正四面体形正四面体形O2×(6-2×2)=13平面三角形V形01价电子对互斥模型三、离子的VSEPR模型和空间结构的判断离子的VSEPR模型和空间结构的确定方法与分子的基本相同，但在计算孤电子对数时，要注意中心原子的价层电子数(a)的变化。对于阳离子，a＝中心原子的价电子数－离子的电荷数对于阴离子，a＝中心原子的价电子数＋离子的电荷数如SO42-，a=6+2=8NH4+，a=5-1=401价电子对互斥模型三、离子的VSEPR模型和空间结构的判断离子中心原子σ键电子对数孤电子对数价层电子对数VSEPR模型分子空间结构NO2-NO3-CO32-SO32-SO42-ClO4-NH4+N2×(6-2×2)=13平面三角形V形N3×(6-3×2)=03平面三角形平面三角形C3×(6-3×2)=03平面三角形平面三角形S3×(8-3×2)=14四面体形三角锥形S4×(8-4×2)=04正四面体形正四面体形Cl4×(8-4×2)=04正四面体形正四面体形N4×(4-4×1)=04正四面体形正四面体形01价电子对互斥模型三、离子的VSEPR模型和空间结构的判断例1.用价层电子对互斥模型推测下列分子或离子的空间结构。分子或离子HCNBBr3CHCl3SiF4H3O+NH2-VSEPR模型空间结构直线形直线形平面三角形平面三角形四面体形四面体形正四面体形正四面体形四面体形三角锥形四面体形V形01价电子对互斥模型四、VSEPR模型的局限性1.中心原子孤电子对的计算公式不适用于多中心原子的分子。可以通过书写电子式得出每个中心原子的孤电子对数。2.VSEPR模型不能用于预测以过渡金属为中心原子的分子。PART02键角大小的比较02键角大小的比较一、影响键角的因素1.价层电子对数价层电子对数VSEPR模型键角2直线形180°左右3平面三角形120°左右4四面体形109°28′左右02键角大小的比较一、影响键角的因素2.多重键当分子中存在多重键时，多重键与其他键之间的斥力大，形成的键角也大。斥力大，键角大于120°斥力小，键角小于120°斥力大，键角大于120°02键角大小的比较一、影响键角的因素3.孤电子对当价层电子对包含孤电子对时，由于孤电子对间的斥力＞孤电子对与成键电子对间的斥力＞成键电子对间的斥力，分子中的键角减小。分子H2ONH3CH4价层电子对数VSEPR模型孤电子对数键角大小斥力大键角变小444四面体形四面体形正四面体形210105°107°109°28′02键角大小的比较一、影响键角的因素4.元素电负性①中心原子相同，周围原子不同时周围原子的电负性越大，成键电子对离中心原子越远，成键电子对之间的斥力越小，键角越小。F的电负性大于Cl，NF3中的成键电子对离N原子更远，成键电子对之间的斥力更小，键角更小02键角大小的比较一、影响键角的因素4.元素电负性②中心原子不同，周围原子相同时中心原子的电负性越大，成键电子对离中心原子越近，成键电子对之间的斥力越大，键角越大。O的电负性大于S，H2O中的成键电子对离O原子更近，成键电子对之间的斥力更大，键角更大02键角大小的比较二、键角大小的比较步骤1.先计算价层电子数，根据VSEPR模型比较键角；2.若VSEPR模型相同，比较孤电子对数，孤电子对数越多，键角越小；3.若VSEPR模型和孤电子对数均相同，则比较元素的电负性，中心原子的电负性越大，键角越大，周围原子的电负性越大，键角越小；4.同一个分子内的不同键角大小比较，根据多重键对键角的影响进行判断。02键角大小的比较例2.下列分子中键角由大到小的排列顺序是（

）①SO2

②NH3

③H2O

④CH4

⑤CO2A.⑤④①②③

B.⑤①④②③C.④①②⑤③

D.③②④①⑤B例3.(1)比较PH3和NH3的键角大小：__________。(2)SO2Cl2和SO2F2分子中，S与O之间以双键结合，S与Cl、S与F之间以单键结合。预测SO2Cl2和SO2F2