2.2.2 价电子对互斥模型（好课精讲）-2022-2023学年高二化学课件精讲及好题精练（人教版2019选择性必修2）

第二章 分子结构与性质 2019人教版选择性必修二 第二节 分子的空间结构 第二课时 价电子对互斥模型 核心素养发展目标 1.认识共价分子结构的多样性和复杂性。 2．能运用价层电子对互斥模型预测简单分子的空间结构，发展模型认知能力。 同为三原子分子，CO2 和 H2O 分子的空间构型却不同 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？ 第二课时 价层电子对互斥模型 CO2 直线形 180° H2O V形 105° CH2O 平面三角形 约120° NH3 三角锥形 107° 写出下列分子的电子式，再对照其球棍模型，分析结构不同的原因。 价层电子对互斥模型 化学式 电子式 分子的空间结构模型 CO2 H2O CH2O NH3 CH4 孤电子对：未用于形成共价键的电子对 成键电子对 孤电子对 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。 4 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”。 价层电子对互斥模型   5 价层电子对互斥模型 相较成键电子对，孤电子对有较大的排斥力,会压缩相邻的键角 实验测得NH3的键角为107°，为什么NH3的键角小于109°28′？ 109°28′ 价层电子对互斥模型 以使彼此之间斥力最小，将使分子的几何构型总是采取电子对相互排斥最小的那种构型，分子体系能量最低,最稳定。 7 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（VSEPR）模型 Valence-shell Electron-pair Repulsion 利用价层电子对互斥理论，可以对分子或离子的结构做出比较精确的预测。但前提是，要算出分子的中心原子的价层电子对的个数。 价层电子对互斥模型 8 多重键只计其中的σ键电子对，不计π键电子对 σ键电子对数 ＝ 结合原子数 σ键电子对可由化学式确定 分子 中心原子 共价键 键数 σ键电子对数 H2O O O－H 2 NH3 N N－H 3 SO3 S S=O 3 3 2 3 价层电子对互斥（VSEPR）模型 价层电子对= 中心原子的σ键电子对 + 中心原子上的孤电子对 根据电子式直接确定 中心原子上的孤电子对数的确定 0 2 1 10 根据公式计算中心原子上的孤电子对数＝ (a-xb) 2 1 中心原子上的孤电子对数的确定 a：中心原子的价电子数（对于主族元素等于原子的最外层电子数）； 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 （氢为1，其他原子为“8减去该原子的价电子数”） a x b 孤电子对数＝ (a-xb) CH4 NH3 H2O 2 1 4 4 1 0 5 3 1 1 6 2 1 2 11 对主族元素，a=最外层电子数； 对于阳离子，a=价电子数-离子电荷数； 对于阴离子，a=价电子数+|离子电荷数|。 公式计算中心原子上的孤电子对数＝ (a-xb) 2 1 中心原子上的孤电子对数的确定 分析下表中分子或离子的孤电子对数 分子或离子 中心原子 a x b 中心原子上的孤电子对数 SO2 NH4+ CO32- CO2 SO42- S N C C S 0 1 4 5-1=4 1 2 2 6 4+2=6 4 6+2=8 3 2 4 2 0 0 2 2 0 =½（a-xb) 中心原子上的孤电子对数的确定 价层电子对数=中心原子的σ键电子对数+中心原子的孤电子对数 代表物 电子式 中心原子结合的原子数 σ键 电子对数 孤电子数 价层电子对数 H2O NH3 CO2 CH4 : : : H O H : : : : H N H : H : : : H C H : H H O C O :: :: : : : : 2 3 4 2 2 2 4 3 1 4 4 0 4 2 0 2 价层电子对数的计算 预测分子的空间构型 价电子对互斥模型 含孤电子对的VSEPR模型 分子的空间 结构模型 CH4 H2O NH3 中心原子无孤电子对的分子,两种模型结构相同 得到VSEPR模型以后，若分子的中心原子有孤电子对，中心原子上的孤对电子也要占据中心原子周围的空间，并与成键电子对互相排斥。再讨论空间构型时应略去孤电子对，才是该分子的实际空间构型。 CH4孤电子对为0，正四面体 CH4、N