2.2.2价层电子对互斥模型2024-2025学年高二下学期化学人教版（2019）选择性必修2

e7d195523061f1c0a26d87d40de6192bcf1909654b74c9ebB6384654682C8890CF1990A60E48C4F486EE2FC74407B5F34886ECF26B0E0B70C575B52C2C3768611B18C1FE4FD5AFF574681F5040C496491238CBED6F3AF3D0EF20855CE70527E4444DB44B99E578D76C9F012DCAFDC1AD12EC1B61CB2D6B74278ECB4120402FFCA0839106BA8C82E2B0B172DDEE3B7445 第二章 分子结构与性质 2.2.2价层电子对互斥模型 1 【思考】： 问题一：同为三原子分子，CO2 和 H2O 分子的空间结构却不同，什么原因？ 问题二：同为四原子分子，HCHO与 NH3 分子的空间结构也不同，什么原因？ 【小拓展】： 路易斯(G.N.Lewis)结构式 路易斯结构式：用短线表示键合电子，小黑点表示未键合的孤电子对的结构式 例：HCl 写出下列分子的电子式、Lewis结构式及立体构型 分子 CO2 H2O NH3 CH2O 电子式 Lewis结构式 中心原子有 无孤对电子 空间结构 O C O : : : : : : : : H O H : : . . . . H N H : . . . . . . H H C H : . . . . O : : : : : : O═C═O : H O H : : H N H : H : : H C H O 无 有 有 无 直线形 V 形 三角锥形 平面三角形 归纳总结 同为三原子或四原子分子，其分子空间构型不同，是由于分子中的成键电子对和中心原子上的孤电子对相互排斥，结果趋向尽可能彼此远离，在空间均匀分布，达到斥力最小。 吹气球游戏：如果将每个气球吹成一样大小，将其中的两个通过吹气口系在一起，你将会发现这两个气球自然成一直线，再向其中加入一个气球并通过吹气口系在一起，你会发现这三个气球均匀地分开成正三角形分布。依次再向其中加入一个气球并通过吹气口系在一起，你会有什么预期？ 1.价层电子对互斥(VSEPR)理论→用来预测分子的空间结构 价层电子对互斥模型(VSEPR) 理论依据 →分子的空间结构，是由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 如何计算价层电子对数？由此推断分子的空间结结构？ 中心原子价层电子对数 = 中心原子上的σ键电子对+孤电子对。 σ键电子对数 ＝ 中心原子结合的原子数（可由化学式确定 ） 分子 中心原子 σ键电子对数 H2O O NH3 N SO3 S 3 2 3 7 方法一：根据电子式直接确定 中心原子上的孤电子对数的计算 0 1 2 孤电子对数 8 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 χ=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=原子的最外层电子数） 氮和氮族元素中的N、P等均为3 9 （1）中心原子为S，故σ键电子对 【例1】计算SO2分子中σ键电子对和孤电子对数目。 （2）中心原子孤电子对 = 1/2(a-χb) a=6 S原子孤电子对 = 1/2(a-χb) = 1/2 ×(6-2×2)＝1 b= 8-6=2 χ=2 价层电子对数 2+1=3 ＝结合原子数= 2 【课堂练习】 (1)计算下列分子中红色字体对应原子的孤电子对数： ①H2S ________；②PCl5________；③BF3________；④NH3________。 (2)计算下列分子中红色字体对应原子的价层电子对数： ①CCl4 ； ②BeCl2 ； ③BCl3 ； ④PCl3 。 4+0=4 3+0=3 2+0=2 3+1=4 2 0 0 1 对于离子而言，如何计算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 阴离子：a：中心原子的价电子数 + 离子的电荷数（绝对值） 分子或离子 中心原子 a x b 中心原子上的孤电子对数 CO32- NH4+ H3O+ SO32- 计算中心原子上的孤电子对数= 1/2(a-χb) 【课堂练习】 C N 4+2=6 3 2 (6-3×2)÷2＝0 5-1=4 4 1 (4-4×1)÷2＝0 O 6-1=5 3 1 (5-3×1)÷2＝1 S 3 2 (8-3×2)÷2＝1 6+2=8 阳离子：a＝中心原子的价电子数-离子的电荷数 阴离子：a＝中心原子的价电子数＋离子的电荷数(绝对值) 13 计算出中心原子的价层电子对数后，就可以预测分子的空间构型了。 由于价层电子对的相互排斥，可得到含孤电子对的分子的VSEPR模型 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 利用VSEPR理论预测粒子的空间结构 (1)中心原子上无孤对电子 VSEPR理想模型就是其分子的空间结构。 如CO2、CH2O、CH4等分子中的C原子 15 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。 (2)中心原子上有孤对电子 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。 例如：CH4、NH3、H2O 中心原子价层电子对都是4，VSEPR模型都是四面体， 中心原子无孤电子对的分子 CH4 H2O NH3 VSEPR理想模型 分子空间结构 V形 四面体型 三角锥形 4对电子 略去孤电子对 略去孤电子对 【总结】分子空间结构判断 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′？ 【思考与讨论】 109°28′ 相比较成键电子对，孤电子对有较大的排斥力 分子中电子对之间的斥力大小顺序： 孤电子对-孤电子对＞孤电子对-成键电子对 ＞成键电子-成键电子， 孤电子对数目越多，孤电子对与成键电子对之间的斥力增大，键角减小 19 价电子对互斥模型 σ键电子对 中心原子上的 孤对电子数目 价层电子对数 价层电子对 互斥模型 VSEPR理想模型 略去孤电子对 粒子的空间结构 课堂小结 中心原子无孤电子对：VSEPR理想模型就是其空间结构。 若有：先判断VSEPR理想模型，后略去孤电子对，便可得到粒子的空间结构 当堂反馈 1、下列分子立体构型中属正八面体型分子的是( ) A．H3O＋ B．CO32— C．PCl5 D．SF6 2、下列分子①BCl3、②CCl4、③H2S、④CS2中， 其键角由小到大的顺序为＿＿＿＿＿＿＿＿＿ D 分析：①BCl3：平面三角形 60◦ ②CCl4：正四面体 ③H2S：V 形 ④CS2：直线形 180◦ ①＜③＜②＜④ $$