2.2.1分子结构的测定、多样的分子空间结构、价层电子对互斥模型 导学案-2025-2026学年高二上学期人教版化学选择性必修2

第二章第二节 分子的空间结构 第1课时 分子结构的测定、多样的分子空间结构、价层电子对互斥模型 学情分析：学生已经学习过共价键的知识，对键能、键角、键长有一定基础，因此可以理解分子的基本构成，知道水是V形，CO2是直线形。由于分子空间结构的微观和抽象，同学们并未建立起直观的、形象的微观认知模型，对于价层电子对互斥模型的接受存在一定的困难，因此，需要通过对分子的空间结构进行认知，建立起直观的、形象的分子空间认知模型。 学习目标： 1.初步认识价层电子对互斥模型； 2.能用VSEPR模型预测简单分子或离子的立体结构； 重、难点:利用价层电子对互斥模型预测分子的立体结构 导学流程: 1、 了解感知 1.分子结构的测定 红外光谱仪：分析分子中含有何种 或 的信息。 质谱仪：测定分子的 。 2.多样的分子空间结构 一些复杂的分子空间结构模型详情见教材44页资料卡片 二、深入学习 1. 如何寻找分子中心原子的价层电子对数？（包括σ键电子对和中心原子的孤对电子对数） 中心原子的价层电子对数=σ键电子对数（配位原子数）+中心原子孤电子对数 (1)σ键电子对数的计算： σ键电子对数＝中心原子结合的原子数 如 H2O 分子中， O 有 2 对σ键电子对。 NH3 分子中， N 有 3 对σ键电子对 (2)中心原子上的孤电子对数=(a-xb + c),其中c是离子所带电荷数，“阴加阳减”，a为中心原子的最外层电子数，x为中心原子周围所结合的原子个数，b为周围的原子要达到稳定状态所需要结合的电子数（氢为1，其他原子＝8－该原子的价电子数，如 Cl 为1，S为2等） 例如：H2O分子中σ键电子对数=2，中心原子的孤对电子对数=（6—2×1）=2, 则H2O分子价层电子对数=4. 练习：找出下列微粒的价层电子对数。 CO2 H2S PCl3 SiCl4 H3O+ NH4+ SO42- 2. 如何通过价层电子对来确定VSEPR模型和分子的空间结构模型？ 例如：H2O价层电子对数=4，则VSEPR模型为四面体形，空间立体构型要去掉孤电子对，则为V型。 结论： 1.判断VSEPR模型：价层电子对为2：直线形，3：平面三角形，4：四面体形（若中心原子没有孤对电子，则为正四面体形） 2判断空间结构：AB形分子：直线形，AB2形分子：有孤对电子为V形，无孤对电子为直线形，AB3形分子：有孤对电子为三角锥形，无孤对电子为平面三角形，AB4形分子：正四面体形（若为ABnC4-n形，则为四面体形，如CH3Cl） 练习： 分子或离子 中心原子 σ键 中心原子上的孤电子对数 VSEPR模型名称 空间结构名称 H2S SO2 NH4+ CO32- I3- 补充： 价层电子对之间相互排斥作用大小的一般规律：孤电子对-孤电子对>孤电子对-σ键电子对>σ键电子对-σ键电子对。随着孤电子对数目的增多，σ键电子对与σ键电子对之间的斥力减小，键角也减小。如CH4 、NH3 和H2O 分子中的键角依次减小。 键角大小比较 ①根据 VSEPR 模型，直线形键角 > 平面三角形 > 四面体形 如键角大小： CO2 > BF3 > CH4 ② VSEPR 模型相同，随着孤电子对数目的增多，孤电子对与成键电子对之间的斥力增大，键角减小。 如键角大小： CH4 >NH3 >H2O ③ VSEPR 模型相同，孤电子对数目也相同，比较电负性 周围原子相同，中心原子电负性越大，键角越大 NH3 >PH3 中心原子相同，周围原子电负性越大，键角越小 NH3 >NF3 三、迁移应用 1、下列分子或离子中，不含有孤对电子的是( ) A．H2O B．H3O+ C．NH3 D．NH4+ 2、下列物质中，分子的立体结构与水分子相似的是（ ） A．CO2 B．H2S C．PCl3 D．SiCl4 3、若ABn的中心原子A上没有未用于形成共价键的的孤对电子，运用价层电子互斥模型，下列说法正确的是（ ） A．若n＝2，则分子的立体结构为V型 B．若n＝3，则分子的立体结构为三角锥型 C．若n＝4，则分子的立体结构为正四面体型 D．以上说法都不正确 4、以下分子或离子的结构为正四面体，且键角为109°28′的是（ ） ①CH4 ②NH4+ ③CH3Cl ④P4 ⑤SO42- A、①②③ B、①②④ C、①②⑤ D、①④⑤ 5、用VSEPR模型预测下列分子或离子的立体构型，其中正确的是（ ） A．NH4+为正四面体形 B．SO2为直线形 C．HCN为平面三角形 D．BF3为三角锥形 6、练习 化学式 价层电子对数 孤电子对数 VSEPR模型 空间构型 CH3Cl BF3 NH4+ SO32- BeCl2 H3O+ 学科网（北京）股份有限公司 $