4.1 第2课时 价层电子对互斥模型 学案 2023-2024学年高二下学期化学苏教版（2019）选择性必修2

4.1 第2课时　价层电子对互斥模型 【学习目标】 了解价层电子对互斥模型,通过对价层电子对互斥模型的探究,来解释或预测简单分子的空间结构。 【合作探究】 任务　价层电子对互斥模型 【学习情境】 同为三原子分子,CO2 和 H2O 分子的空间结构却不同,同为四原子分子,HCHO与 NH3 分子的空间结构也不同,这是为什么呢? 为了探究其原因,科学家发展了许多结构理论,有一种比较简单的理论叫作价层电子对互斥模型(VSEPR models),这种简单的理论可用来预测分子的空间结构。价层电子对互斥模型认为,分子的空间结构是“价层电子对”相互排斥的结果。价层电子对是指分子中的中心原子上的电子对,包括σ键电子对和中心原子上的孤电子对。 电子对带负电荷,因此它们之间有排斥的作用力。排斥的力量越大,分子越不稳定。要想让分子成为较稳定状态,应使价层电子对之间尽可能彼此远离(即夹角越大越好),这样它们之间的斥力就可以很小了。 【新知生成】 1.价层电子对互斥模型的基本内容 (1)分子中的　　　　　　　　　　　　　由于相互　　　　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　　　　的空间结构。 (2)价电子对数目分别为2、3、4时,价电子对的几何分布分别呈　　　　、　　　　、　　　　　结构,简称价电子对分布的几何构型。 2.价电子对的计算 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= (1)中心原子的价电子数等于中心原子的　 。 (2)配位原子中卤素原子、氢原子提供　　个价电子。 (3)氧原子和硫原子　　　　价电子。 (4)对于复杂离子,在计算价电子对数时,还应加上阴离子的电荷数或减去阳离子的电荷数。 (5)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几何构型 (1)对于价电子对全是成键电子对的分子,分子的空间结构与价电子对的几何构型是一致的: ABm 几何构型 示例 m=2 CO2、BeCl2 m=3 HCHO、BF3 m=4 CH4、CCl4 　　(2)中心原子上有孤电子对的分子的几何构型:中心原子上的孤电子对占据中心原子周围的空间,与成键电子互相　　　　。随着孤电子对数目的增多,CH4、NH3和H2O分子中键角依次　　　　。分子的几何构型也发生变化,如:NH3分子的空间构型为　　　　,H2O分子的空间构型为　　　　。 【答案】1.(1)价电子对(包括成键电子对和孤电子对)　排斥　对称　(2)直线形　平面三角形　正四面体　2.(1)最外层电子数　(2)1　(3)不提供　3.(1)直线形　平面三角形　正四面体形　(2)排斥　减小　三角锥形　V形 【核心突破】 　　典例1　下列分子中,价层电子对互斥模型与分子的立体结构模型相同的是 (　　) ①HCHO　②CO2　③NCl3　④H2S A.①② B.②③ C.③④ D.①④ 【答案】A 【解析】两种模型相同,说明中心原子的价电子均参与成键,无孤电子对存在。 　　典例2　根据价层电子对互斥模型,推测下列分子或离子的空间结构。 分子或离子 孤电子对数 价层电子对数 VSEPR模型名称 分子或离子的空间结构名称 CO2 SO2 C H2S NF3 CCl4 　　【答案】 孤电子对数 价层电子对数 VSEPR模型名称 分子或离子的空间结构名称 0 2 直线形 直线形 1 3 平面三角形 V形 0 3 平面三角形 平面三角形 2 4 四面体形 V形 1 4 四面体形 三角锥形 0 4 正四面体形 正四面体形 归纳总结　1.分子或离子空间结构的确定思路 (1)确定中心原子价电子对数目 (2)确定价电子对的几何构型 价电子对数(n) 2 3 4 几何构型 直线形 平面三角形 正四面体形 　　(3)确定分子或离子的空间结构 ①若中心原子A无孤电子对,则分子或离子的空间结构为价电子对的几何构型。 ②若中心原子A有孤电子对,则分子或离子的空间结构为略去中心原子孤电子对后的成键电子对的空间结构。 2.ABm型分子或离子的空间结构 价层电子对数 VSEPR模型名称 孤电子对数 成键电子对数 分子或离子空间结构名称 2 直线形 0 2 直线形 3 平面三角形 0 3 平面三角形 3 平面三角形 1 2 V形 4 四面体形 0 4 四面体形 4 四面体形 1 3 三角锥形 4