第二节 分子的立体构型
第1课时 形形色色的分子与价层电子对互斥理论
问题导学
1．常见分子的立体结构 活动与探究1
(1)完成下列表格，根据共价键的饱和性讨论C、H、N、O的成键情况。
H C N O 原子 电子式 可形成共用电子对数 成键情况 归纳：原子不同，可形成的__________不同，共价键的饱和性不同。
(2)认真阅读教材P35～P37页，完成下表并讨论分子结构呈现多样性的原因是什么？
CO2 H2O NH3 CH2O CH4 分子 电子式 结构式 原子总数 中心原子的 孤电子对数 空间结构 迁移与应用 常见分子的空间构型通常有两种表示方法，一是比例模型，二是球棍模型。请你用短线将下列几种分子的比例模型、球棍模型连接起来。
2．价层电子对互斥理论 活动与探究2
计算CO2、CH4、NH3、HCl、CO3、NH4中心原子上的孤电子对数(点“·”的原子．．．．为中心原子)。 迁移与应用
运用价层电子对互斥理论确定下列分子或离子的VSEPR模型和立体构型 中心原子的孤VSEPR模型名分子或离子的分子 σ键电子对数 电子对数 称 空间构型 BeCl2 SCl2 BF3 PF3 ＋ NH4 － SO23 2??结构式 1
1．价层电子对数＝中心原子所形成σ键数＋中心原子孤电子对数＝x＋(a－xb)。
2
2．中心原子上的孤电子对数确定方法如下：
1
①中心原子上的孤电子对数＝(a－xb)，其中a为中心原子的价电子数；x为中心原子
2
结合的原子数；b为中心原子结合的原子最多能接受的电子数(氢为1，其他原子等于“8－该原子的价电子数”)。
1
②对于阴离子来说，其中心原子上的孤电子对数N＝(a－xb＋c)。式中a、b、x表示的
2
2－
意义同上，c表示阴离子所带的电荷数。例如SO4中的中心原子为S，配位原子为O，则a
1
＝6、x＝4、b＝2、c＝2，故S原子上的孤电子对数N＝×(6－4×2＋2)＝0。
21＋
③对于阳离子来说，其中心原子上的孤电子对数N＝(a－xb－c)。例如H3O中的中心
2
1
原子为O，配位原子为H，则a＝6、x＝3、b＝1、c＝1，故O原子上的孤电子对数N＝×(6
2
－3×1－1)＝1。
1
④当计算出的孤电子对数N值不是整数时，就进1而不能忽略，如NO2，N＝(5－2×2)
2
＝0.5，这时应当作N＝1来对待，因为单电子也要占据一个原子轨道。
3．对于ABm型分子空间构型确定的一般步骤为： (1)确定中心原子(A)的价层电子对数。
(2)根据计算结果找出理想的VSEPR模型。
(3)略去孤电子对在价层电子对互斥模型中占有的空间，剩下的便是分子的立体构型。 当堂检测
1．下列分子或离子中，不含孤电子对的是( )
＋
A．H2O B．H3O
C．NH3 D．NH?4
2．在以下的分子或离子中，空间结构的几何形状不是三角锥形的是( )
?A．NF3 B．CH3
C．CO2 D．H3O
3．下列分子中，所有原子不可能共处在同一平面上的是( ) A．C2H2 B．CS2 C．NH3 D．C6H6
4．用价层电子对互斥理论预测H2S和BF3的立体构型，两个结论都正确的是( ) A．直线形 三角锥形 B．V形 三角锥形
＋
C．直线形 平面三角形 D．V形 平面三角形
5．用价层电子对互斥模型推测下列分子或离子的空间构型：
(1)H2Se______；(2)NH?2______；(3)BBr3______；(4)CHCl3______；(5)SiF4______。
参考答案
【问题导学】
活动与探究1：(1)答案： H 原子 电子式 H· 1 可形成共用电子对数 1 成键情况 共用电子对数目 (2)答案： CO2 分子 电子式 4 4 3 3 2 2 C N O H2O NH3 CH2O CH4 结构式 O===C===O 3 3 4 4 5 原子总数 中心原子 的孤电 2 1 子对数 无 无 无 空间结构 直线形 V形 三角锥形 平面三角形 正四面体 分子结构多样性的原因：构成分子的原子总数不同；含有相同数目原子的分子的键角不同。
迁移与应用：答案：①—E—c ②—B—d ③—D—e ④—C—a ⑤—A—b
解析：本题主要考查常见分子的空间构型。①H2O分子为三原子分子呈V形，应连E、c；NH3分子为四原子分子呈三角锥形，应连B、d；CH2O分子为四原子分子呈平面三角形，应连D、e；CCl4分子为五原子分子呈正四面体形，应连C、a；CO2分子为三原子分子呈直线形，应连A、b。
1(4－2×2)＝0；CH4中C原子的211孤电子对数＝(4－4×1)＝0；NH3中N原子的孤电子对数＝(5－3×1)＝1；HCl中Cl
22112?原子的孤电子对数＝(7－1×1)＝3；CO3中C原子的孤电子对数＝(4＋2－3×2)＝0；
221中N原子的孤电子对数＝(5－1－4×1)＝0。 NH?42活动与探究2：答案：CO2中C原子的孤电子对数＝迁移与应用：答案： σ键电子中心原子的分子 对数 孤电子对数 BeCl2 2 0 VSEPR模型名称 直线形 分子或离子的空间构型 直线形 结构式 Cl—Be—Cl SCl2 2 2 四面体形 V形 BF3 3 0 平面三角形 平面三角形 PF3 3 1 四面体形 三角锥形 NH?4 4 0 正四面体形 正四面体形
2? SO33 1 四面体形 三角锥形 【当堂检测】 1．D 解析：分别写出其电子式
，即可得
出答案。
?2．C 解析：NF3、CH3、H3O中的中心原子价层电子对数为4，分别有孤电子对数
＋
为1，它们均为三角锥形，CO2为直线形。
3．C 解析：熟悉常见物质的空间构型：C2H2、CS2是直线形分子，C6H6为平面正六边形分子，NH3为三角锥形分子，所有原子不可能处在同一平面上。
4．D 解析：H2S分子中心原子S有未用于形成共价键的孤电子对，占据中心原子周围的空间，并参与互相排斥使H2S分子呈V形；而BF3分子中心原子B的价电子都用于形成共价键，故BF3是平面三角形。
5．答案：(1)V形 (2)V形
(3)平面三角形 (4)四面体形 (5)正四面体形 解析：根据原子的最外层电子排布，可以判断出本题中各分子或离子的中心原子含有的孤电子对数和结合的原子数为： 化学式 中心原子含有的孤电子对数 中心原子 的σ键数 H2Se 2 2 NH?2 2 2 BBr3 0 3 CHCl3 0 4 SiF4 0 4 中心原子的价 层电子对数 4 4 3 4 4 H2Se、NH?2略去两对孤电子对，粒子构型为V形，BBr3为平面三角形，CHCl3分子中由于H原子和Cl原子不同，不能形成正四面体形，SiF4为正四面体形。
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