2.2.2 价层电子对互斥理论(学案) 2023-2024学年高二化学人教版（2019）选择性必修2

2.2.2 价层电子对互斥理论 【课程目标】 课程目标 学科素养 1.理解价层电子对互斥理论的含义。 2.能根据有关理论判断简单分子或离子的空间结构。 a.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，了解共价分子结构的多样性和复杂性。 b.证据推理与模型认知：通过对价层电子对互斥模型的探究，建立解决复杂分子结构判断的思维模型。 【教学重难点】价层电子对互斥理论 一、新课导入 【问题情境】为什么甲烷分子的空间结构是正四面体形而不是正方形？ 二、学生讨论（对照学案分组讨论、同步板书） 三、聚焦展示 学习目标一、用“气球空间互斥”类比“电子对互斥”并展示成果 【思考交流】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？ 【学生活动】写出分子的电子式，再对照其球棍模型，运用分类、对比的方法，分析结构不同的原因。 解释：由于中心原子的 对占有一定空间，对其他成键电子对存在 ，影响其分子的空间结构。 分子的空间结构除了和中心原子与结合原子间的 对有关，还和中心原子的 有关，两者合称为 。 学习目标二、价层电子互斥理论 【思考交流】实验测得NH3的键角为107°，H2O的键角为105°,为什么NH3和H2O的键角均小于109°28′？ 解释：相较成键电子对，孤电子对有较大的排斥力 1、理论要点 价层电子对互斥理论认为，分子的空间结构是中心原子周围“ ”相互排斥的结果。价层电子对是指分子中的 上与结合原子间的电子对，包括 和中心原子上的 。多重键只计其中的σ键电子对，不计 。 2、根据VSEPR预测分子的空间结构。 ①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。 ②中心原子有孤电子对的分子：先判断VSEPR理想模型，后略去 ，便可得到分子的空间结构 【展示】思路：价层电子对→互相排斥→尽可能远离→能量最低最稳定 1．中心原子不含孤电子对 分子或离子 σ键电子对数 孤电子对数 VSEPR模型及名称 分子(或离子)的空间结构及名称 CO2 0 直线形 直线形 CO 0 平面三角形 平面三角形 CH4 0 正四面体形 正四面体形 分子或离子 价层电子对数 孤电子对数 VSEPR模型及名称 分子的空间结构及名称 NH3 四面体形 三角锥形 H2O 四面体形 V形 SO2 平面三角形 V形 2．中心原子含孤电子对 【针对练习】判断题（正确选A错误选B） 1.价层电子对互斥理论中，π键电子对数不计入中心原子的价层电子对数(　　) 2.NH3分子中中心原子上有一个未成键的孤电子对，它对成键电子对的排斥作用较强(　　) 3.N的电子式为 ，离子呈平面正方形结构(　　) 4.CH4中C—H间的键角为109°28'，NH3中N—H间的键角为107°，H2O中O—H间的键角为105°，说明孤电子对与成键电子对间的斥力大于成键电子对与成键电子对间的斥力(　　) 【思考交流】如何计算价层电子对数？ 学习目标三、价层电子对数的计算 (1)σ键电子对数的计算 σ键电子对数可由分子式确定，中心原子有几个σ键，就有几对σ键电子对。如H2O分子中σ键电子对数为 ，NH3分子中σ键电子对数为 。 (2)孤电子对数的计算 中心原子上的孤电子对数＝(a－xb) a为 ；x为 ； b为与中心原子结合的原子 。氢为1，其他原子＝8－该原子的价电子数。 注：对于阳离子：a＝中心原子的价电子数－离子的电荷数 对于阴离子：a＝中心原子的价电子数＋离子的电荷数(绝对值) 【例题】完成填空 【针对训练2】有关NH3分子的结构分析正确的是(　　) A．中心原子孤电子对数为0，分子为平面三角形，键角为120° B．中心原子孤电子对数为0，分子为三角锥形，键角为107° C．中心原子孤电子对数为1，分子为三角锥形，键角为107° D．中心原子孤电子对数为1，分子为平面三角形，键角为109°28′ 四、总结提升 1、VSEPR模型与分子或离子的空间结构 σ键电子对数＋孤