2-2-2价层电子对互斥模型 课件 2022-2023学年高二下学期化学人教版（2019）选择性必修2

第二章 分子结构与性质 第二节 分子的空间结构 第2课时 价层电子对互斥模型 为什么CH4的空间结构是正四面体形而不是正方形？ 想 想 一 写出甲烷的电子式 4个气球绑在一起是什么空间结构？ C H H H H ·· ·· ·· ·· 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。 H H H H 分子的空间结构由键长和键角决定。分析甲烷的电子式发现：甲烷的4个C-H键是4对共用电子对。而电子对带负电荷，因此它们之间相互排斥，如果用一个气球替代一个电子对，则它们在空间里的构型是四面体形，又因为4个C-H键的键长一样，为正四面体形。由此可以总结：分子呈现立体的空间结构是因为成键的中心原子的共用电子对相互排斥。总结价层电子对(气球)数量分别为2、3、4时，电子对在空间的排列分布形状。 运用类比的方法，归纳价层电子对(气球)数量分别为2、3、4时，电子对在空间的排列分布形状，完成下列表格。 价层电子对数 气球空间互斥模型 电子对空间结构 2 3 4 直线形 平面三角形 四面体形 借此分析CH4、NH3、H2O的空间结构形成过程。 一、价层电子对互斥(VSEPR)模型 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 中心原子价层电子对数 2 3 4 VSEPR 理想模型 直线形 平面三角形 四面体形 中心原子：对于ABn型分子，B原子围绕A原子成键，称A为中心原子。 化学式 电子式 中心原子价层电子对数 分子的空间模型 CH4 NH3 H2O 写出分子的电子式，对照球棍模型，分析结构不同的原因。 H C H · · · · · · · · H H H O H · · · · · · · · H N H · · · · · · · · H 4 4 4 电子对空间结构：四面体形 孤电子对 成键电子对 NH3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。 CH4、NH3、H2O的价层电子对都为4，电子对在空间的的结构都为四面体形，为什么NH3和H2O分子的空间结构分别是三角锥形和V形？观察电子对可以发现，NH3和H2O分别有1对孤电子对、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，分子的空间结构自然不会画出来，将四面体形各自省略1对、2对电子云形状，便得到NH3和H2O的空间结构：三角锥形和V形。 二、预测分子的空间构型 中心原子价层电子对数 2 3 4 VSEPR 理想模型 中心原子 价层电子对数 判断VSEPR理想模型 直线形 平面三角形 四面体形 略去孤电子对 分子空间结构 化学式 电子式 价层电子对数 VSEPR 模型 孤电子对数 分子的空间模型 CH4 NH3 H2O H C H · · · · · · · · H H H O H · · · · · · · · H N H · · · · · · · · H 4 0 4 1 4 2 中心原子无孤电子对的分子：VSEPR理想模型就是其分子的空间结构。 若有：先判断VSEPR理想模型，后略去孤电子对，便可得到分子的空间结构。 如何计算中心原子的价层电子对数？ 价层电子对数＝σ 键电子对数＋中心原子上的孤电子对数 分子 中心原子 共价键 σ键数 σ键电子对数 H2O NH3 CO2 O O−H 2 2 N N−H 3 3 C C＝O 2 2 注：多重键只计其中的σ键电子对，不计π键电子对。 中心原子结合的原子数 如何计算价层电子对数？ 价层电子对数＝σ 键电子对数＋中心原子上的孤电子对数 方法一：根据电子式直接确定 CH4 NH3 H2O 孤电子对数： 0 1 2 如何计算价层电子对数？ 价层电子对数＝σ 键电子对数＋中心原子上的孤电子对数 方法二：公式计算中心原子上的孤电子对数= a：中心原子的价电子数 主族元素： a＝最外层电子数 阳离子： a＝中心原子的价层电子数－电荷数 阴离子： a＝中心原子的价层电子数＋电荷数 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 H＝1 其他原子＝8－该原子的价层电子数 分子或离子 中心原子 a x b 中心原子上的孤