18-19 第2章 第2节 第1课时 价层电子对互斥理论

第二节 分子的立体构型 第1课时 价层电子对互斥理论

学习目标：1.认识共价分子结构的多样性和复杂性。2.理解价层电子对互斥理论的含义。(重点)3.能根据有关理论判断简单分子或离子的构型。(难点)4.培养学生论据推理与模型认识的能力。

[自 主 预 习·探 新 知]

1．形形色色的分子

(1)三原子分子的立体构型有直线形和V形两种。如 化学式 CO2 电子式 结构式 键角 180° 立体构型 立体构型名称 直线形 O===C===O H2O 105° V形 (2)四原子分子大多数采取平面三角形和三角锥形两种立体构型。如 化学式 电子式 结构式 键角 约 NH3 120° 107° 三角锥形 立体构型 立体构型名称 CH2O 平面三角形 (3)五原子分子的可能立体构型更多，最常见的是正四面体形。如 化学式 电子式 结构式 键角 立体构型 名称立体构型 CH4 109°28′ 正四面体形 第 1 页

CCl4 2．价层电子对互斥理论 (1)理论要点

109°28′ 正四面体形 价层电子对互斥理论认为，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电子对。

(2)价层电子对互斥模型与分子(离子)的立体构型 ①中心原子价电子全部参与形成共价键的分子

ABn 价层电子对数 成键电子对数 电子对立体构型 分子立体构型 实例 n＝2 2 2 直线形 直线形 CO2、BeCl2 n＝3 3 3 平面三角形 平面三角形 BF3、BCl3、BBr3 n＝4 4 4 正四面体形 正四面体形 CH4、CCl4、SiF4 ②中心原子有孤电子对的分子 ABn 孤电子对数 价层电子对数 成键电子对数 分子立体构型 实例 n＝3 1 3 2 V形 SO2 n＝4 2 4 2 V形 H2O n＝4 1 4 3 三角锥形 NH3 微点拨：VSEPR模型与分子的立体构型不一定一致，分子的立体构型指的是成键电子对的立体构型，不包括孤电子对(未用于形成共价键的电子对)。两者是否一致取决于中心原子上有无孤电子对，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 2 页

[基础自测]

1．判断对错(对的在括号内打√，错的在括号内打×)

(1)NH3分子中心原子孤电子对为0，分子为三角锥形，键角为107°( ) (2)CO2和SO2都是直线形分子( )

(3)正四面体结构的分子中键角一定是109°28′( ) [答案] (1)× (2)× (3)×

2．下列分子或离子的中心原子，带有一对孤电子对的是( ) A．H2O C．CH4

B．BeCl2 D．PCl3

D [方法一：选项中四种物质的电子式依次为：

。H2O有

2对孤电子对，BeCl2和CH4没有孤电子对，PCl3有一对孤电子对。

方法二：将选项中各物质的数据代入公式：

1

中心原子上的孤电子对数＝2(a－xb)，经计算知，选项中原子上的孤电子对数依次为2、0、0、1。]

3．下列分子的立体构型是正四面体形的是( )

【导学号：79652072】

A．CH4 C．H2O

B．NH3 D．C2H4

A [氨分子是三角锥形，水分子是V形，乙烯分子是平面形。]

[合 作 探 究·攻 重 难]

价层电子对互斥理论与分子结构 1.中心原子价层电子对数的确定方法 对ABm型分子或离子，其中心原子价层电子对数(n)的判断方法：

第 3 页

n＝

中心原子的价电子数＋每个配位原子提供的价电子数×m±电荷数

2

注意：

(1)作为与中心原子结合的原子，卤素原子和氢原子提供1个电子，第ⅥA族元素的原子不提供电子。

(2)若为分子，电荷数为0。

5＋1×4－1

(3)若为阳离子，则减去电荷数，如NH4，n＝＝4。

2

＋

2－

(4)若为阴离子，则加上电荷数，如SO4，n＝

6＋2

＝4。 2

(5)若价电子数出现奇数时，可把这个单电子当作电子对看待。 2．VSEPR模型——价层电子对的立体构型

由于价层电子对之间的相互排斥作用，它们趋向于尽可能相互远离。于是价层电子对的立体构型与价层电子对数目的关系如下表：

价层电子对数 价层电子对构型 2 直线形 3 三角形 4 四面体形 这样已知价层电子对的数目，就可以确定它们的立体构型。 3．分子或离子的立体构型的确定

在确定了分子中σ键电子对数和中心原子上的孤电子对数后，可以依据下面的方法确定相应的较稳定的分子空间构型。

价层电子对互斥理论σ键电子对数＋孤电子对数＝价层电子对数――――――――→VSEPR模略去孤电子对型―――――――→分子立体构型。

价层 VSEPR 电子 对数 2 模型 名称 直线形 成键 电子 对数 2 孤电 子对 数 0 电子对 的排列 方式 分子立 体构型 名称 直线形 平面 三角形 V形 BeCl2 CO2 BF3 BCl3 SO2 实例 3 平面 三角形 3 2 0 1 第 4 页

4 4 正四 面体形 3 2 [对点训练] 0 正四面 体形 三角锥形 V形 CH4 CCl4 NH3 NF3 H2O 1 2 1．用价层电子对互斥理论推测下列分子或离子的立体构型：

【导学号：79652073】

分子或离子 BeCl2 SCl2 PF3 NH＋4 －SO23 VSEPR模型名称 立体构型名称 [解析] 根据各分子的电子式和结构式，分析中心原子的孤电子对数，依据中心原子连接的原子数和孤电子对数，确定VSEPR模型和分子的立体构型。

分子或 离子 BeCl2 SCl2 PF3 NH＋4 －SO23 中心原子 孤电子对数 0 2 1 0 1 价层电 子对数 2 4 4 4 4 VSEPR 模型名称 直线形 四面体形 四面体形 四面体形 四面体形 立体构 型名称 直线形 V形 三角锥形 正四面体形 三角锥形 [答案] 分子或离子 BeCl2 VSEPR模型名称 直线形 立体构型名称 直线形 第 5 页