第二章第二节 分子的空间结构2 价电子互斥 课件 2023-2024学年高二化学人教版（2019）选择性必修2

第二节 分子的空间结构 三、价层电子对互斥模型 三原子分子CO2和H2O，四原子分子NH3和CH2O，为什么它们的空间结构不同？ CO2 H2O NH3 直线形 V形 三角锥形 CH2O 平面三角形 1.价层电子对互斥(VSEPR)模型 理论依据 →分子的空间结构，是由中心原子价层电子对之间相互排斥的结果。 →排斥力趋向于尽可能将价电子对之间远离，夹角尽可能张大，这样会使排斥力尽可能小 模拟吹气球：使气球胀大至大致相同的体积，绑紧进气口。 用不同气球数目模拟价层电子对数在空间相互排斥的结构。2、3、4 …… 2个 气球 直线形 3个气球 平面三角形 4个气球 四面体形 2对 价电子 直线形 3对 价电子 平面三角形 4对 价电子 四面体形 价层电子对互斥(VSEPR)模型 109°28′ →用来预测分子的空间结构 如何计算价层电子对数？ VSEPR理想模型 价层电子对: 中心原子上的σ键电子对和孤电子对。 1.价层电子对互斥(VSEPR)模型 (1) 中心原子 (ABn型分子)： 成键数目最多的原子，如CO2中的C，PCl3中的P CH2O？ HClO？ C H—O—Cl O (2) σ键电子对： 除中心原子外，其余原子与中心原子均形成一个σ键，故 σ键电子对数=结合的原子数 化学式 BeCl2 SO2 CO32- CH4 NH4+ NH3 H2O σ键电子对 2 2 3 4 4 3 2 (3)计算中心原子上的孤电子对数 方法一：根据电子式直接确定 0 1 2 孤电子对数 (3)计算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-xb) 2 1 a=中心原子的价电子数 x=中心原子结合的原子个数 b=与中心原子结合的原子最多所能接受的电子数 氧和氧族元素中的S、Se等均为2，卤族元素均为1 如：H为1，其余原子为8 -最外层电子数。 （对于主族元素等于原子的最外层电子数） 氮和氮族元素中的N、P等均为3 分子或离子 中心原子 a x b 中心原子上的 孤电子对数 — 2 1 (a – xb) CO2 NH3 SO3 C 4 2 2 (4-2×2)÷2＝0 N 5 3 1 (5-3×1)÷2＝1 S 6 3 2 (6-3×2)÷2＝0 CH4 C 4 a=中心原子的价电子数 x=中心原子结合的原子个数 b=与中心原子结合的原子最多所能接受的电子数 4 1 (4-4×1)÷2＝0 (3)计算离子中心原子上的孤电子对数 阳离子： a＝中心原子的价电子数 - 离子的电荷数 — 2 1 (a – xb) 阴离子： a＝中心原子的价电子数＋离子的电荷数 分子或离子 中心原子 a x b 中心原子上的孤电子对数 NH4+ CO32- NO3- ClO3- SO42- N 5-1 4 1 (5-1-4×1)÷2＝0 C 4+2 3 2 (4+2-3×2)÷2＝0 N 5+1 3 2 (5+1-3×2)÷2＝0 Cl 7+1 3 2 (7+1-3×2)÷2＝1 S 6+2 4 2 (6+2-4×2)÷2＝0 2.根据中心原子价层电子对数确定VSEPR理想模型 价层电子对 数目 2 3 4 *5 *6 VSEPR模型 直线形 平面三角形 四面体 *三角双锥体 *正八面体 价层电子对数 = σ键电子对数 + 中心原子上的孤对电子对数 (1)中心原子上无孤对电子——空间结构为理想模型 分子或离子 孤电子对数 价层电子对数 VSEPR理想模型 VSEPR理想模型名称 分子或离子的空间结构 分子或离子的空间结构名称 CO2 0 CO32- 0 SO42- 0 NH4+ 0 0+2＝2 0+4＝4 0+3＝3 0+4＝4 直线形 正四面体形 平面三角形 正四面体形 直线形 平面正三角形 正四面体形 正四面体形 (2)中心原子上有孤对电子 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。在讨论粒子空间构型时应略去孤电子对，才是该粒子的实际空间构型。 分子 或离子 孤电子 对数 价层电子 对数 VSEPR模型及名称 分子的空间 结构及名称 NH3 H2O SO2 1 1+3=4 四面体形 三角锥形 2 2+2=4 四面体形 V形 1 1+2=3 平面三角形 V形 总结：应用VSEPR模型预测粒子空间结构的步骤 1.计算中心原子的成键电子对数＝结合原子数 2.计算中心原子上的孤电子对数 = 1/2(a-xb) 3.价层电子对数＝σ键电子对数＋孤电子对数 4.确定VSEPR理想模型 5.略去孤电子对，确定粒子的空间结构 分子 或离子 中心原子 孤电子