专题4 第一单元 第2课时 价层电子对互斥理论（Word教参）-【优化指导】2023-2024学年新教材高中化学选择性必修2（苏教版2019）

第2课时　价层电子对互斥理论 课程标准要求 学业质量水平 　　结合实例了解共价分子具有特定的空间结构，并可运用价层电子对互斥理论和模型进行解释和预测。 　　能列举测定物质组成和结构的实验方法，能根据仪器分析的数据或图表推测简单物质的组成与结构。(水平4) [对应学生用书P87] 一、价层电子对互斥模型 1．价层电子对互斥模型的基本内容 分子中的价电子对(包括成键电子对和孤电子对)由于相互排斥作用而趋向于尽可能彼此远离，以减小斥力，分子尽可能采取对称的空间结构。 (1)当中心原子的价电子全部参与成键时，为使价电子间斥力最小，就要求尽可能采取对称结构。 (2)当中心原子的价电子部分参与成键时，未参与成键的孤电子对与成键电子对之间，以及孤电子对之间、成键电子对之间的斥力不同，从而影响分子的空间结构。 (3)电子对之间的夹角越大，相互之间的斥力越小。 2．价电子对的计算 (1)ABm型分子中心原子价电子对数的计算方法。 ABm型分子(A是中心原子，B是配位原子)中价电子对数n的计算：n＝ (2)计算中心原子的价电子对数时应注意如下规定： ①作为配位原子，卤素原子和H原子提供1个电子，氧族元素的原子不提供电子； ②作为中心原子，卤素原子按提供7个电子计算，氧族元素的原子按提供6个电子计算； ③对于复杂离子，在计算价电子对数时，还应加上负离子的电荷数或减去正离子的电荷数。如PO中P原子的价电子数应加上3，而NH中N原子的价电子数应减去1； ④计算价电子对数时，若剩余1个电子，即出现奇数电子，也把这个单电子当作1对电子处理； ⑤将双键、三键等多重键作为1对电子看待。 3．价层电子对互斥模型与分子的空间结构 (1)中心原子中的价电子全部参与形成共价键的分子的空间结构如下表(由中心原子周围的原子数m来预测)。 ABm 空间结构 示例 m＝2 直线形 CO2、BeCl2 m＝3 平面三角形 CH2O、BF3 m＝4 正四面体 CH4、CCl4 (2)中心原子上有孤电子对(价电子中未参与形成共价键的电子对)的分子的空间结构：中心原子上的孤电子对占据中心原子周围的空间，与成键电子对互相排斥，使分子的空间结构发生变化，如H2O、NH3等。 ①H2O为AB2型分子，氧原子上有2对孤电子参与相互排斥，所以H2O分子的空间结构为V形而不是四面体。 ②NH3分子中氮原子上有1对孤电子参与相互排斥，故NH3分子的空间结构是三角锥形。 二、等电子原理 1．等电子原理 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，这一原理称为“等电子原理”。 2．等电子体 原子总数相同、价电子总数相同的分子或离子互称为等电子体。 3．等电子原理的应用 (1)利用等电子原理可判断简单分子或离子的空间结构，如NH3与H3O＋互为等电子体，二者空间结构相同。 (2)应用于制造新材料。 1．巧判断(对的画“√”，错的画“×”) (1)CH2Cl2分子只有一种，可说明CH4的立体结构为正四面体。(　√　) (2)P4和CH4都是正四面体分子且键角都为109°28′。(　×　) (3)NH3分子中有1对未成键的孤电子对，它对成键电子的排斥作用较强。(　√　) (4)根据价层电子对互斥理论，H3O＋的立体结构为平面正三角形。(　×　) (5)SO2分子与CO2分子的组成相似，故它们都是直线形分子。(　×　) (6)由价层电子对互斥理论可知，SnBr2分子中Sn—Br键的键角小于180°(　√　) 2．下列分子的立体结构模型正确的是(　　) A．CO2分子的立体结构模型： B．H2O分子的立体结构模型： C．NH3分子的立体结构模型： D．CH4分子的立体结构模型： D　[CO2分子的立体结构为直线形，H2O分子的立体结构为V形，NH3分子的立体结构为三角锥形，CH4分子的立体结构为正四面体。] 3．H2O分子的中心原子上有________对孤电子，孤电子对数与中心原子上的________键电子对数相加等于________，它们相互排斥形成________结构。略去几何构型中的中心原子上的孤电子对，因而H2O分子呈________形。 答案　2　σ　4　四面体　V [对应学生用书P89] 学习任务　利用价层电子对互斥理论判断分子或离子的空间结构 乙醇和乙酸同样可以用“价电子对相互排斥而尽量远离”的原则快捷地判断它们的分子结构。 1．根据图示信息，结合价层电子对互斥理论，分析乙醇分子中C—O—H的空间结构。 提示　在乙醇分子中，羟基上的氧原子有2对成键电子对和2对孤电子，价电子对共有4个空间取向，氧原子的价电子对相互排斥而远离，呈四面体结构，因此C—O—H呈V形。 2．根据图示信息，结合价层电子对互斥理论，分析乙酸分子中的空间结构。 提示　在乙酸分