2020最新化學新導學筆記人教選修三講義：第二章 第二節(jié) 分子立體結(jié)構(gòu) 第1課時

/18二章第二節(jié)教學資料范本二章第二節(jié)2020最新化學新導學筆記人教選修三講義:分子立體結(jié)構(gòu)第1課時編輯：時間：【20xx最新】精選化學新導學筆記人教選修三講義：第二章

第二節(jié)分子立體結(jié)構(gòu)第1課時第1課時價層電子對互斥理論［學習目標定位］1.認識共價分子結(jié)構(gòu)的多樣性和復雜性。2.理解價層電子對互斥理論的含義。3.能根據(jù)有關(guān)理論判斷簡單分子或離子的構(gòu)型。一、常見分子的立體構(gòu)型寫出下列物質(zhì)分子的電子式和結(jié)構(gòu)式，并根據(jù)鍵角確定其分子構(gòu)型:分子類型化學式電子式結(jié)構(gòu)式鍵角分子立體構(gòu)型三原子分子CO20：:C：:門o==c==o180°直線形H2OII：0:11門/\HH105。V形四原子分子CH2O:0:[I:C:H11/d：\H約120。平面三角形NH3HH：N：H11Au107°三角錐形五原子分子IJn：c：itHHH109。28‘正四面體形(1)分子的立體構(gòu)型與鍵角的關(guān)系:分子類型鍵角立體構(gòu)型實例

AB2180°直線形co2、BeCl2、CS2<180°V形IO、H2SAB3AB2180°直線形co2、BeCl2、CS2<180°V形IO、H2SAB3120°平面三角形阻、BCl3<120°三角錐形nh3、h3o七PH3AB4109。28‘正四面體形CH4、NH牡、CCI4例1（20xx?衡水中學高二調(diào)考）下列有關(guān)鍵角與分子立體構(gòu)型的說法不正確的是（）］鍵角為180°的分子，立體構(gòu)型是直線形鍵角為120°的分子，立體構(gòu)型是平面三角形鍵角為60。的分子，立體構(gòu)型可能是正四面體形鍵角為90°?109°28/之間的分子，立體構(gòu)型可能是V形【考點】常見分子的立體構(gòu)型【題點】鍵角與分子立體構(gòu)型的關(guān)系答案B解析鍵角為180°的分子，立體構(gòu)型是直線形，例如CO2分子是直線形分子，A正確；苯分子的鍵角為120°，但其立體構(gòu)型是平面正六邊形，B錯誤；白磷分子的鍵角為60°，立體構(gòu)型為正四面體形，C正確；水分子的鍵角為105°，立體構(gòu)型為V形，D正確。［例2下列各組分子中所有原子都可能處于同一平面的是（）］CH4、CS2、BF3B.C02、H20、NH3C.C2H4、C2H2、C6H6D.CC14、BeCl2、PH3【考點】常見分子的立體構(gòu)型【題點】常見分子立體構(gòu)型的綜合判斷答案C解析題中的CH4和CC14為正四面體形分子，NH3和PH3為三角錐形分子，這幾種分子的所有原子不可能都在同一平面上。CS2、C02、C2H2和BeCl2為直線形分子，C2H4為平面形分子，C6H6為平面正六邊形分子，這些分子都是平面形結(jié)構(gòu)。故選C項。二、價層電子對互斥理論價層電子對互斥理論分子中的價層電子對包括。鍵電子對和中心原子上的孤電子對，由于價層電子對相互排斥的作用，盡可能趨向彼此遠離。價層電子對的計算中心原子價層電子對數(shù)鍵電子對數(shù)+孤電子對數(shù)。。鍵電子對數(shù)的計算由分子式確定，即中心原子形成幾個。鍵，就有幾對。鍵電子對。如H20分子中，0有2對。鍵電子對。NH3分子中，N有3對。鍵電子對。中心原子上的孤電子對數(shù)的計算中心原子上的孤電子對數(shù)=(a—xb)a表示中心原子的價電子數(shù)；對主族元素：8=最外層電子數(shù)；對于陽離子：a=價電子數(shù)一離子電荷數(shù)；對于陰離子：&=價電子數(shù)+離子電荷數(shù)。x表示與中心原子結(jié)合的原子數(shù)。b表示與中心原子結(jié)合的原子最多能接受的電子數(shù)，氫為1,其他原子=8—該原子的價電子數(shù)。常見分子的VSEPR模型和立體構(gòu)型實例d鍵電孤電子價層電電子對的VSEPR模型分子的立子對數(shù)對數(shù)子對數(shù)排列方式體構(gòu)型BeCl2、CO2202直線形直線形bF3、BCl3303A平面三角形平面三角形SO221?*V形化、CCI440■/屮*■?正四面體形NH3314?*四面體形三角錐形H2O22/成、.V形利用VSEPR模型確定分子或離子的立體構(gòu)型的注意事項對于ABn型分子，成鍵電子對數(shù)等于配位原子的原子個數(shù)。若ABn型分子中，A與B之間通過兩對或三對電子(即通過雙鍵或三鍵)結(jié)合而成，則價層電子對互斥理論把雙鍵或三鍵作為一對電子對看待。分子的中心原子的孤電子對數(shù)為0時，VSEPR模型與分子立體構(gòu)型相同，分子均為空間對稱性結(jié)構(gòu)。分子的立體構(gòu)型與分子類型有關(guān)，如AB2型分子只能為直線形或V形結(jié)構(gòu)，AB3型分子只能為平面正三角形或三角錐形結(jié)構(gòu)。故由分子類型(ABn型)和孤電子對數(shù)能很快確定分子的立體構(gòu)型。例3下列分子或離子的中心原子上未用于成鍵的價電子對最多的是（）】H20B.HClC.NHD.PCl3【考點】價層電子對互斥理論【題點】價層電子對數(shù)目的計算與判斷答案A解析A項，氧原子有兩對未成鍵的價電子對；B項，HCl分子屬于AB型分子，沒有中心原子；C項，NH的中心原子的價電子全部參與成鍵；D項，磷原子有一對未成鍵的價電子對。例4用價層電子對互斥理論（VSEPR）可以預測許多分子或離子的立［體構(gòu)型，有時也能用來推測鍵角大小。下列判斷正確的是（）S02、CS2、HI都是直線形的分子BF3鍵角為120°，SnBr2鍵角大于120°C0Cl2、BF3、SO3都是平面三角形的分子PCl3、NH3、PCl5都是三角錐形的分子【考點】價層電子對互斥理論【題點】價層電子對互斥理論的應(yīng)用答案C解析SO2是V形分子，CS2、HI是直線形的分子，A錯誤；BF3鍵角為120°，是平面三角形結(jié)構(gòu)，而Sn原子價電子數(shù)是4,在SnBr2中兩個價電子與Br形成共價鍵，還有一對孤對電子，對成鍵電子有排斥作用，使鍵角小于120°,B錯誤；C0Cl2、BF3、SO3都是平面三角形的分子，鍵角是120°，C正確；PCl3、NH3都是三角錐形的分子，而PCl5是三角雙錐形結(jié)構(gòu)，D錯誤。分子立體構(gòu)型的確定方法中心原子價層電子對數(shù)n=o鍵電子對數(shù)+（a—xb）分子的立體構(gòu)型一一略去孤電子對在價層電子對互斥模型中占有的空間注意（1）價層電子對互斥構(gòu)型是價層電子對的立體構(gòu)型，而分子的立體構(gòu)型指的是成鍵電子對的立體構(gòu)型，不包括孤電子對。兩者是否一致取決于中心原子上有無孤電子對（未用于形成共價鍵的電子對），當中心原子上無孤電子對時，兩者的構(gòu)型一致；當中心原子上有孤電子對時，兩者的構(gòu)型不一致。（2）常見的分子立體構(gòu)型：直線形、V形、平面三角形、三角錐形、四面體形等。下列有關(guān)價層電子對互斥理論的描述正確的是（）價層電子對就是。鍵電子對孤電子對數(shù)由分子式來確定分子的立體構(gòu)型是價層電子對互斥的結(jié)果孤電子對數(shù)等于n鍵數(shù)【考點】價層電子對互斥理論【題點】價層電子對互斥理論的理解答案C解析價層電子對數(shù)是。鍵電子對數(shù)與孤電子對數(shù)之和，孤電子對數(shù)是指沒有成鍵的價電子對數(shù)，其與中心原子價層電子總數(shù)、與中心原子結(jié)合的原子最多能接受的電子數(shù)及與中心原子結(jié)合的原子數(shù)有關(guān),A、B、D項錯誤。下列分子構(gòu)型與分子中共價鍵鍵角對應(yīng)正確的是（）直線形分子：180°平面正三角形：120°三角錐形：109°28/正四面體形：109°28，【考點】常見分子的立體構(gòu)型【題點】鍵角與分子立體構(gòu)型的關(guān)系答案B解析A項，HCl也是直線形分子，因只有一個共價鍵，故不存在鍵角，A項錯誤；氨分子呈三角錐形，鍵角為107°,C項錯誤；甲烷與白磷分子均是正四面體形分子，但鍵角分別為109°28，、60°,D項錯誤。下列分子或離子的中心原子，帶有一對孤電子對的是（）H2OB.BeCl2C.CH4D.PC13【考點】價層電子對互斥理論【題點】價層電子對數(shù)目的計算與判斷答案D解析方法1：選項中四種物質(zhì)的電子式依次為。H2O有2對孤電子對，BeCl2和CH4沒有孤電子對，PC13有一對孤電子對。][:□:TOC\o"1-5"\h\z■bH：O：11,：a：Be：Cl：hH；CTH.：Cl：P:CL：方法2：將選項中各物質(zhì)的未知數(shù)據(jù)代入公式：中心原子上的孤電子對數(shù)=X（a—xb），經(jīng)計算知，選項中原子上的孤電子對數(shù)依次為2、0、0、1。下列分子或離子中，中心原子價層電子對的立體構(gòu)型為正四面體形且分子或離子的立體構(gòu)型為V形的是（）A.NHB.PH3C.H3O+D.OF2【考點】價層電子對互斥理論【題點】價層電子對互斥理論的應(yīng)用答案D解析中心原子價層電子對的立體構(gòu)型為正四面體形，且分子或離子的立體構(gòu)型為V形的只有3個原子構(gòu)成的分子或離子，0F2為V形結(jié)構(gòu)。A選項NH是三角錐形的NH3結(jié)合了一個H+,呈正四面體形，B項中PH3為三角錐形，C中H3O+是V形的H2O結(jié)合了一個H+,呈三角錐形。用價層電子對互斥理論完成下列問題（點“?”的原子為中心原子）。o鍵電子對數(shù)孤電子對數(shù)立體構(gòu)型H2SeBeyPC—SO?SO4-【考點】價層電子對互斥理論【題點】價層電子對互斥理論的應(yīng)用答案o鍵電子對數(shù)孤電子對數(shù)立體構(gòu)型H2Se22V形BCI330平面三角形PC"31三角錐形SO221V形SO4—40正四面體形［對點訓練］題組一常見分子的立體構(gòu)型下列分子的立體結(jié)構(gòu)錯誤的是（）

A.S02：A.S02：C.CS2：CH4：:WC.CS2：答案B判斷BeCl2和H2O分子中化學鍵的鍵角的關(guān)系（）前者小于后者A.前者大于后者D.無法判斷D.無法判斷二者相等【考點】常見分子的立體構(gòu)型【題點】鍵角與分子立體構(gòu)型的關(guān)系答案A下列分子構(gòu)型為正四面體形的是（）P4②NH3③CCl4④CH4⑤H2S⑥C02①③④⑤⑥A.①③④⑤④⑤C.①③④【考點】常見分子的立體構(gòu)型【題點】常見分子立體構(gòu)型的綜合判斷答案C題組二分子中價電子對數(shù)目的確定4?下列微粒中，含有孤電子對的是（）SiH4B.H20C.CH4D.NH<【考點】價層電子對互斥理論【題點】價層電子對數(shù)目的計算與判斷答案B解析SiH4、H20、CH4、NH的電子式分別為，只有H20分子中的0原子上有2子上有2對孤電子對。下列微粒的價電子對數(shù)正確的是（點“”的原子為中心原子）（）O21A.H44D.032C.F32【考點】價層電子對互斥理論【題點】價層電子對數(shù)目的計算與判斷答案A解析對ABm型分子中心原子價電子對數(shù)：n=中心原子的價電子數(shù)+每個配位原子提供的價電子數(shù)xm2CH4中，n==4,A正確；C02中，n==2,B不正確；BF3中，n==3,C不正確；SO3中，n==3,D不正確。乙烷、乙炔分子中碳原子間的共用電子對數(shù)目分別是1、3,則C20H32分子中碳原子間的共用電子對數(shù)目可能為（）20B.24C.25D.77【考點】價層電子對互斥理論【題點】價層電子對數(shù)目的計算與判斷答案B解析烷烴中碳碳間共用電子對數(shù)為碳原子數(shù)減去1;若每減少2個H原子，則相當于碳碳間增加一對共用電子對，利用減少的H原子數(shù)目，再除以2可知增加的碳碳間共用電子對數(shù)，烷烴C20H42分子中碳原子間的共用電子對數(shù)目為19,則C20H32分子中碳原子間的共用電子對數(shù)目為19+10X=24O題組三價層電子對互斥理論及其應(yīng)用下列關(guān)于價層電子對互斥模型（VSEPR模型）的敘述中不正確的是（）VSEPR模型可用來預測分子的立體構(gòu)型分子中價電子對相互排斥決定了分子的立體構(gòu)型中心原子上的孤電子對也要占據(jù)中心原子周圍的空間并參與互相排斥分子中鍵角越大，價電子對相互排斥力越大，分子越穩(wěn)定【考點】價層電子對互斥理論【題點】價層電子對互斥理論的理解答案D解析VSEPR模型可用來預測分子的立體構(gòu)型，注意實際立體構(gòu)型要去掉孤電子對，A正確；立體構(gòu)型與價電子對相互排斥有關(guān)，所以分子中價電子對相互排斥決定了分子的立體構(gòu)型，B正確；中心原子上的孤電子對也要占據(jù)中心原子周圍的空間并參與互相排斥，且孤電子對間的排斥力〉孤電子對和成對電子對間的排斥力，C正確；分子的穩(wěn)定性與鍵角沒有關(guān)系，D不正確。下列分子的VSEPR模型與分子的立體構(gòu)型相同的是（）A.CC14B.SOC.NH3D.H20答案A【考點】價層電子對互斥理論【題點】價層電子對互斥（VSEPR）模型與分子立體構(gòu)型的對比根據(jù)VSEPR模型判斷下列各組分子或離子結(jié)構(gòu)相同的是（）A.SO2和CO2B.BF3和NH3PH3和H2SD.CC14和NH<【考點】價層電子對互斥理論【題點】價層電子對互斥理論的應(yīng)用答案D解析A項中，S02分子中S有一對孤電子對，而C02分子中沒有孤電子對，因此SO2為V形而CO2為直線形；B項中，BF3中B無孤電子對，而NH3中有一對孤電子對，因此其構(gòu)型分別為平面三角形和三角錐形；C項中，其構(gòu)型分別為三角錐形和V形；D項中，中心原子的成鍵情況相同，故分子結(jié)構(gòu)也相同，為正四面體形。氯的含氧酸根離子有CIO—、CIO、CIO、ClO等，關(guān)于它們的說法中不正確的是（）C1O—中Cl顯+1價C1O的立體構(gòu)型為直線形C1O的立體構(gòu)型為三角錐形C1O是SO的等電子體【考點】價層電子對互斥理論【題點】分子立體構(gòu)型的綜合答案B解析ClO立體構(gòu)型為V形。已知在CH4中，C—H鍵間的鍵角為109°28‘，NH3中，N—H鍵間的鍵角為107°，H2O中O—H鍵間的鍵角為105°，貝U下列說法中正確的是（）孤電子對與成鍵電子對間的斥力大于成鍵電子對與成鍵電子對間的斥力孤電子對與成鍵電子對間的斥力小于成鍵電子對與成鍵電子對間的斥力孤電子對與成鍵電子對間的斥力等于成鍵電子對與成鍵電子對間的斥力題干中的數(shù)據(jù)不能說明孤電子對與成鍵電子對間的斥力與成鍵電子對與成鍵電子對間的斥力之間的大小關(guān)系【考點】價層電子對互斥理論【題點】價層電子對互斥理論的應(yīng)用答案A短周期主族元素A、B可形成AB3分子，下列有關(guān)敘述正確的是()若A、B為同一周期元素，則AB3分子一定為平面正三角形若AB3分子中的價電子個數(shù)為24個，則AB3分子可能為平面正三角形若為A、B為同一主族元素，則AB3分子一定為三角錐形若AB3分子為三角形錐形，則AB3分子一定為NH3【考點】價層電子對互斥理論【題點】分子立體構(gòu)型的綜合答案B解析A項，若為PCl3，則分子為三角錐形，錯誤；B項，BCl3滿足要求，其分子為平面正三角形，正確；C項，若分子為S03，則為平面正三角形，錯誤；D項，分子不一定為NH3，也可能為NF3等。［綜合強化］(1)計算下列分子或離子中點“”原子的價電子對數(shù)。TOC\o"1-5"\h\zCCl4；BeCl2；BCl3；PC13。（2）計算下列微粒中點“”原子的孤電子對數(shù)。H2S；PCl5；BF3；NH3?！究键c】價層電子對互斥理論【題點】價層電子對數(shù)目的計算與判斷答案（1）①4②2③3④4（2）①2②0③0④1解析（1）根據(jù)ABm型分子中價電子對數(shù)目n的計算公式：n=中心原子的價電子數(shù)+每個配位原子提供的價電子數(shù)xm2CC14中C原子的價電子對數(shù)為=4；BeCl2中Be原子的價電子對數(shù)為=2；BC13中B原子的價電子對數(shù)為=3；PC13中P原子的價電子對數(shù)為=4。（2）根據(jù)ABm型分子中心原子的孤電子對數(shù)=（a—xb）的計算公式：H2S中的S原子的孤電子對數(shù)：X（6—2X1）=2；PC15中的P原子的孤電子對數(shù)：X（5—5X1）=0；BF3中的B原子的孤電子對數(shù)：X（3—3X1）=0；NH3中的N原子的孤電子對數(shù)：X（5—3X1）=1。為了解釋和預測分子的立體構(gòu)型，科學家在歸納了許多已知分子立體構(gòu)型的基礎(chǔ)上，提出了一種十分簡單的理論模型一一價層電子對互斥理論。這種模型把分子分成兩類：一類是中心原子（填“有孤電子對”或“無孤電子對”，下同）；另一類是中心原子

。BF3和NF3都是四個原子的分子，BF3分子的立體構(gòu)型是平面三角形，而NF3分子的立體構(gòu)型是三角錐形的原因是?！究键c】價層電子對互斥理論【題點】價層電子對互斥理論的應(yīng)用答案無孤電子對有孤電子對BF3分子中B原子的3個價電子都與F原子形成共價鍵而形成平面三角形；而NF3分子中N原子的3個價電子與F原子形成共價鍵，還有1對未成鍵的孤電子對，占據(jù)了N原子周圍的空間，參與相互排斥，形成三角錐形15.20世紀50年代科學家提出價層電子對互斥理論（簡稱VSEPR模型），用于預測簡單分子立體構(gòu)型。其要點可以概括：I.用AXnEm表示只含一個中心原子的分子組成，A為中心原子，X為與中心原子相結(jié)合的原子，E為中心原子最外層未參與成鍵的電子對（稱為孤電子對），（n+m）稱為價層電子對數(shù)。分子中的價層電子對總是互相排斥，均勻地分布在中心原子周圍的空間；分子的立體構(gòu)型是指分子中的原子在空間中的排布，不包括中心原子未成鍵的孤電子對；分子中價層電子對之間的斥力主要順序為i.孤電子對之間的斥力〉孤電子對與共用電子對之間的斥力〉共用電子對之間的斥力；ii.雙鍵與雙鍵之間的斥力〉雙鍵與單鍵之間的斥力〉單鍵