专题4 1 第2课时 价层电子对互斥模型（Word教参）-【新课程学案】新教材2022-2023学年高中化学选择性必修2（苏教版2019 河北专用 多选）

第2课时　价层电子对互斥模型 (一)价层电子对互斥模型 价电子对 包括孤电子对和成键电子对 [微拓展] 分子或离子中，中心原子与其他原子以共价键结合的电子对为成键电子对，中心原子上不参与成键的电子对为孤电子对，两者之和等于中心原子的杂化轨道数，也等于价层电子对数。 [微辨析] 价层电子对互斥模型指的是包括σ键电子对和孤电子对在内的空间结构；分子的立体结构指的是组成分子的所有原子(只考虑分子内的σ键)所形成的空间结构。若分子中没有孤电子对，价层电子对互斥模型和分子立体结构一致；若分子中有孤电子对，价层电子对互斥模型和分子立体结构不一致。 价电子对之间的相互作用 价电子对之间存在相互排斥作用，为减小斥力，相互之间尽可能远离，因此分子的空间结构受到影响，一般地，分子尽可能采取对称的空间结构以减小斥力 价电子对数的计算方法 对于ABm型分子来说，价电子对数(n)＝(中心原子A的价电子数＋每个配位原子B提供的价电子数×m) ①对于主族元素，中心原子的价电子数＝最外层电子数，配位原子中卤素原子、氢原子按提供1个价电子数计算，如PCl5中n＝(5＋1×5)＝5。 ②O、S作为配位原子时按不提供价电子计算，作中心原子时价电子数为6 价电子对数目与几何分布的关系 价电子对数 几何构型 2 直线形 3 平面三角形 4 正四面体 价电子对相关的两点说明 ①具有相同价电子对数的分子，中心原子的杂化轨道类型相同，价电子对分布的几何构型也相同 ②如果分子中中心原子的杂化轨道上存在孤电子对，价电子对之间的斥力大小顺序为：孤电子对与孤电子对之间的斥力＞孤电子对与成键电子对之间的斥力＞成键电子对与成键电子对之间的斥力，且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 (二)等电子原理 概念 具有相同价电子数和相同原子数的分子或离子具有相同的结构特征 [微提醒] 运用等电子原理预测分子或离子的几何构型时，不能简单的认为价电子数相等的两种微粒即为等电子体，必须注意等电子体用于成键的轨道具有相似性。例如CO2和SiO2若单从价电子数相等角度考虑，二者看似互为等电子体，实则不然，两者的空间结构相差甚远。 实例 ①CO分子与N2分子结构非常相似，它们的分子中价电子总数都是10，都形成1个σ键和2个π键，键能都较大。它们的某些物理性质也很相似，如熔点和沸点相近、都难溶于水等 ②SiCl4、SiO、SO的原子数目和价电子总数都相等，它们互为等电子体，中心原子都是sp3杂化，都形成正四面体立体结构 应用 ①判断一些简单分子或离子的立体结构 ②利用等电子体在性质上的相似性制造新材料 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 [新知探究(一)] 价层电子对互斥模型在确定分子空间结构中的应用 [分析与推测能力] [情境质疑] 通常，不同的分子具有不同的空间结构。例如C60是足球形状、S8分子像皇冠等。 1．四原子分子都为平面三角形或三角锥形吗？ 提示：不是。H2O2分子的构型类似于一本打开的书，两个氧原子在两页书的交接处，两个氢原子分别在翻开的书的两页上；白磷(P4)分子为正四面体形。 2．几何构型相同的分子，其键角完全相同吗？ 提示：不一定。如P4和CH4均为正四面体形，但P4的键角是60°，CH4的键角为109°28′。 3．根据价层电子对互斥模型，判断SCl2的VSEPR模型和SCl2的几何构型。 提示：四面体形、V形。 [生成认知] 1．确定中心原子A的价电子对数 ①对于ABm型分子，中心原子的价电子对数可以这样计算。 n＝(中心原子的价电子数＋每个配位原子提供的价电子数×m) 例如： 代表物 价电子对数(n) 杂化轨道类型 CO2 (4＋0)＝2 sp CH2O (4＋2＋0)＝3 sp2 CH4 (4＋4)＝4 sp3 SO2 (6＋0)＝3 sp2 NH3 (5＋3)＝4 sp3 H2O (6＋2)＝4 sp3 ②离子的价电子对数计算 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)。 代表物 价电子对数(n) 杂化轨道类型 NO (5＋1)＝3 sp2 NH (5－1＋4)＝4 sp3 2．确定价电子对的空间结构 由于价电子对之间的相互排斥作用，它们趋向于尽可能地相互远离。价电子对的空间结构与价电子对数的关系如下表： 价电子对数目 2 3 4 5 6 价电子对结构 直线形 三角形 正四面体形 三角双锥形 正八面体形 3．分子空间结构确定 根据分子中成键电子对数和孤电子对数，可以确定相应的较稳定的分子空间结