2.2.1 分子的空间结构和价层电子对互斥模型-【赢在微点】轻松课堂2023-2024学年新教材高中化学选择性必修2（人教版，不定项）

第二节　分子的空间结构 第1课时　分子的空间结构和价层电子对互斥模型 新课程标准 核心素养 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模型的含义。 3.能根据有关理论判断简单分子或离子的空间结构。 1.宏观辨识与微观探析:通过对典型分子空间结构的学习,认识微观结构对分子空间结构的影响,了解共价分子空间结构的多样性和复杂性。 2.证据推理与模型认知:通过对价层电子对互斥模型的探究,建立解决复杂分子空间结构判断的思维模型。 课前预习新知 　 知|识|梳|理 知识点一 分子结构的测定 1.现代测定分子结构的方法。 科学家应用红外光谱、晶体X射线衍射等方法测定分子的结构。 2.红外光谱的工作原理。 (1)原理。 红外线透过分子时,分子会吸收跟它的某些化学键的振动频率相同的红外线,再记录到图谱上呈现吸收峰。通过和已有谱图库比对,或通过量子化学计算,可以得知分子中含有何种化学键或官能团的信息。 (2)示意图。 微判断(正确的画“√”,错误的画“×”) 1.用红外光谱测定某有机物分子的相对分子质量。 (×) 2.用红外光谱测定有机物分子中的化学键或官能团。 (√) 3.用X射线衍射实验测分子中的键长和键角。 (√) 知识点二 多样的分子空间结构 1.三原子分子的空间结构有直线形和V形两种,如 2.四原子分子大多数采取平面三角形和三角锥形两种空间结构,如 3.五原子分子的可能空间结构更多,最常见的是四面体形,如 微思考 1.四原子分子都是平面三角形或三角锥形吗? 提示:不是。H2O2分子的结构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。而白磷(P4)分子为正四面体形。 2.空间结构相同的分子,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'。 微判断(正确的画“√”,错误的画“×”) 1.所有的三原子分子都是直线形结构。 (×) 2.五原子分子的空间结构都是正四面体形。 (×) 3.正四面体形的键角均为109°28'。 (×) 4.SiCl4、SiH4、N、CH3Cl均为正四面体形结构。 (×) 5.SF6分子的空间结构为正八面体形。 (√) 6.椅式C6H12比船式C6H12稳定。 (√) 知识点三 价层电子对互斥模型 1.价层电子对互斥模型。 分子的空间结构是“价层电子对”相互排斥的结果。 2.价层电子对的计算。 (1)中心原子价层电子对数=σ键电子对数+孤电子对数。 (2)σ键电子对数的计算。 由化学式确定,即中心原子形成几个σ键,就有几对σ键电子对。如H2O分子中,O有2个σ键电子对。NH3分子中,N有3个σ键电子对。 (3)中心原子上的孤电子对数的计算。 中心原子上的孤电子对数=(a-xb)。 ①a表示中心原子的价电子数。 对于主族元素:a=原子的最外层电子数; 对于阳离子:a=中心原子的价电子数-离子所带电荷数; 对于阴离子:a=中心原子的价电子数+离子所带电荷数。 ②x表示与中心原子结合的原子数。 ③b表示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。 3.VSEPR模型的应用——预测分子空间结构。 (1)由价层电子对的相互排斥,得到含有孤电子对的VSEPR模型,然后,略去VSEPR模型中的中心原子上的孤电子对,便可得到分子的空间结构。 (2)常见分子或离子的空间结构。 ①中心原子不含孤电子对。 分子或 离子 价层电 子对数 VSEPR模型 及名称 分子或离子的 空间结构及名称 CO2 2 直线形 直线形 C 3 平面三角形 平面三角形 CH4 4 正四面体形 正四面体形 ②中心原子含孤电子对。 分子 或离子 价层电 子对数 孤电子 对数 VSEPR模型 及名称 分子或离子的 空间结构及名称 NH3 4 1 四面体形 三角锥形 H2O 4 2 四面体形 V形 H3O+ 4 1 四面体形 三角锥形 SO2 3 1 平面三角形 V形 微思考 1.价层电子对的VSEPR模型与分子的空间结构一定一致吗?什么时候一致? 提示:不一定,中心原子有孤电子对时,二者结构不一致;当中心原子无孤电子对时,二者结构一致。 2.试解释CH4键角(109°28')、NH3键角(107°)、H2O键角(105°)依次减小的原因。 提示:CH4分子中的C原子上没有孤电子对,NH3分子中N原子上有1个孤电子对,H2O分子中O原子上有2个孤电子对,对成键电子对的排斥作用增大,故键角依次减小。 微判断(正确的画“√”,错误的画“×”) 1.分子的VSEPR模型和相应分子的空间结构是相同的