價(jià)層電子對(duì)互斥模型

第1課時(shí)價(jià)層電子對(duì)互斥理論1．認(rèn)識(shí)共價(jià)分子的多樣性和復(fù)雜性。2．初步認(rèn)識(shí)價(jià)層電子對(duì)互斥模型。3．能用VSEPR模型預(yù)測(cè)簡(jiǎn)單分子或離子的立體構(gòu)型。1．價(jià)層電子對(duì)互斥理論(VSEPR)分子中的價(jià)層電子對(duì)(包括

和

)由于

作用，而趨向盡可能彼此遠(yuǎn)離以減小

，分子盡可能采取

的空間構(gòu)型。電子對(duì)之間的夾角越大，排斥力

。σ鍵電子對(duì)中心原子上的孤電子對(duì)相互排斥斥力對(duì)稱越小2．價(jià)層電子對(duì)的確定方法3．價(jià)層電子對(duì)互斥理論判斷分子空間構(gòu)型(1)中心原子的價(jià)電子都參與成鍵的分子價(jià)層電子對(duì)數(shù)電子對(duì)排布方式空間構(gòu)型鍵角范例n＝2CO2、BeCl2、CS2n＝3CH2O、BF3n＝4CH4、CCl4234直線形平面三角形正四面體形180°120°109°28′(2)中心原子上有孤電子對(duì)的分子用價(jià)層電子對(duì)互斥理論確定分子或離子空間構(gòu)型的方法(1)確定中心原子A價(jià)層電子對(duì)數(shù)目中心原子A的價(jià)電子數(shù)與配位體X提供的價(jià)電子數(shù)之和的一半，就是中心原子A價(jià)層電子對(duì)的數(shù)目。例如：BF3分子，B原子有3個(gè)價(jià)電子，三個(gè)F原子各提供一個(gè)價(jià)電子，共有6個(gè)價(jià)電子，所以B原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3。如果討論的是離子，則應(yīng)加上或減去與離子電荷數(shù)相應(yīng)的電子數(shù)。如PO43－中P原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)應(yīng)加上3，而NH4＋中N原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)則應(yīng)減去1。(2)確定價(jià)層電子對(duì)的空間構(gòu)型由于價(jià)層電子對(duì)之間的相互排斥作用，它們趨向于盡可能地相互遠(yuǎn)離。于是價(jià)層電子對(duì)的空間構(gòu)型與價(jià)層電子對(duì)數(shù)目的關(guān)系如下表所示：這樣已知價(jià)層電子對(duì)的數(shù)目，就可以確定它們的空間構(gòu)型。價(jià)層電子對(duì)數(shù)目?jī)r(jià)層電子對(duì)構(gòu)型2直線形3三角形4四面體形5三角雙錐形6八面體形(3)分子空間構(gòu)型的確定價(jià)層電子對(duì)有成鍵電子對(duì)和孤電子對(duì)之分，價(jià)層電子對(duì)的總數(shù)減去成鍵電子對(duì)數(shù)，得孤電子對(duì)數(shù)。根據(jù)成鍵電子對(duì)數(shù)和孤電子對(duì)數(shù)，可以確定相應(yīng)的較穩(wěn)定的分子幾何構(gòu)型，如下表所示：價(jià)層電子對(duì)數(shù)目?jī)r(jià)層電子對(duì)的空間構(gòu)型成鍵電子對(duì)數(shù)孤電子對(duì)數(shù)電子對(duì)的排列方式分子的空間構(gòu)型實(shí)例2直線形20直線形BeCl2、CO2價(jià)層電子對(duì)數(shù)目?jī)r(jià)層電子對(duì)的空間構(gòu)型成鍵電子對(duì)數(shù)孤電子對(duì)數(shù)電子對(duì)的排列方式分子的空間構(gòu)型實(shí)例3三角形30三角形BF3、SO321V形SnBr2、PbCl2價(jià)層電子對(duì)數(shù)目?jī)r(jià)層電子對(duì)的空間構(gòu)型成鍵電子對(duì)數(shù)孤電子對(duì)數(shù)電子對(duì)的排列方式分子的空間構(gòu)型實(shí)例4四面體形40四面體形CH4、CCl431三角錐形NH3、PCl322V形H2O利用上表判斷分子幾何構(gòu)型時(shí)注意：①如果在價(jià)層電子對(duì)中出現(xiàn)孤電子對(duì)時(shí)，價(jià)層電子對(duì)空間構(gòu)型還與下列斥力順序有關(guān)：孤電子對(duì)－孤電子對(duì)>孤電子對(duì)－成鍵電子對(duì)>成鍵電子對(duì)－成鍵電子對(duì)。因此價(jià)層電子對(duì)空間構(gòu)型為三角形和四面體形時(shí)，孤電子對(duì)的存在會(huì)改變成鍵電子對(duì)的分布空間。所以SnBr2的鍵角應(yīng)小于120°，NH3、H2O分子的鍵角應(yīng)小于109°28′。②對(duì)于分子中有雙鍵、三鍵等多重鍵時(shí)，使用價(jià)層電子對(duì)理論判斷其分子構(gòu)型時(shí)，雙鍵的兩對(duì)電子和三鍵的三對(duì)電子只能作為一對(duì)電子來(lái)處理，或者說(shuō)在確定中心原子的價(jià)層電子對(duì)總數(shù)時(shí)不包括π電子。2．用VSEPR模型預(yù)測(cè)下列分子或離子的立體構(gòu)型：答案：

①直線形②正四面體形③三角錐形④平面三角形

(2011·上海浦東質(zhì)檢)用價(jià)層電子對(duì)互斥模型推測(cè)下列分子或離子的空間構(gòu)型：BeCl2________________，SCl2________________，BF3________________，PF3______________，NH4＋______________，SO32－________________。思路指引：解答本題需注意以下兩點(diǎn)：(1)確定每個(gè)結(jié)構(gòu)中成鍵電子及孤電子對(duì)。(2)根據(jù)VSEPR模型判斷分子或離子的立體構(gòu)型。根據(jù)各分子的電子式和結(jié)構(gòu)式，分析中心原子的孤電子對(duì)數(shù)，依據(jù)中心原子連接的原子數(shù)和孤電子對(duì)數(shù)，確定VSEPR模型和分子的空間構(gòu)型。分子或離子結(jié)構(gòu)式中心原子孤電子對(duì)數(shù)分子或離子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)VSEPR模型空間構(gòu)型BeCl2Cl—Be—Cl02直線形直線形SCl224四面體V形BF303平面三角形平面三角形PF314四面體三角錐形分子或離子結(jié)構(gòu)式中心原子孤電子對(duì)數(shù)分子或離子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)VSEPR模型空間構(gòu)型NH4＋04正四面體正四面體形SO32－14四面體三角錐形答案：直線形V形平面三角形三角錐形正四面體形三角錐形用價(jià)層電子對(duì)互斥理論確定共價(jià)分子空間構(gòu)型的一般步驟(1)確定中心原子(A)的價(jià)電子層中的總電子數(shù)，即中心原子(A)的價(jià)電子數(shù)和配位體(X)供給的電子數(shù)的總和。然后被2除，即為分子的中心原子(A)的價(jià)電子層的電子對(duì)數(shù)。即對(duì)于ABm型分子(A是中心原子，B是配位原子)，分子的價(jià)電子對(duì)數(shù)(n)為：(2)根據(jù)中心原子(A)周圍的電子對(duì)數(shù)，找出相對(duì)應(yīng)的理想幾何結(jié)構(gòu)圖形。如果出現(xiàn)有奇數(shù)電子(有一個(gè)成單電子)，可把這個(gè)單電子當(dāng)作電子對(duì)來(lái)看待。(3)畫出結(jié)構(gòu)圖，把配位原子排布在中心原子(A)周圍，每一對(duì)電子聯(lián)結(jié)1個(gè)配位原子，剩下的未結(jié)合的電子對(duì)便是孤電子對(duì)。(4)根據(jù)孤電子對(duì)、成鍵電子對(duì)之間相互斥力的大小，確定排斥力最小的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，并估計(jì)這種結(jié)構(gòu)對(duì)理想幾何構(gòu)型的偏離程度。1．若ABn的中心原子A上沒(méi)有未用于形成共價(jià)鍵的孤對(duì)電子，運(yùn)用價(jià)層電子對(duì)互斥模型，下列說(shuō)法正確的是(

)A．若n＝2，則分子的立體結(jié)構(gòu)為V形B．若n＝3，則分子的立體結(jié)構(gòu)為三角錐形C．若n＝4，則分子的立體結(jié)構(gòu)為正四面體形D．以上說(shuō)法都不正確解析：

價(jià)層電子對(duì)互斥理論的基本要點(diǎn)是：分子中的價(jià)電子對(duì)由于相互排斥作用，盡可能趨向彼此遠(yuǎn)離。關(guān)鍵是不可忽視孤對(duì)電子對(duì)成鍵電子的影響。A項(xiàng)：n＝2時(shí)，應(yīng)為直線形分子；B項(xiàng)：n＝3時(shí)為平面三角形結(jié)構(gòu)；C項(xiàng)正確。答案：

C1．下列分子或離子中，不含有孤電子對(duì)的是(

)A．H2O

B．H3O＋C．NH3 D．NH4＋答案：

D

2．下列說(shuō)法正確的是(

)A．所有的分子都是由兩個(gè)或兩個(gè)以上的原子構(gòu)成B．所有的三原子分子都是直線型結(jié)構(gòu)C．所有的四原子分子都是平面三角形結(jié)構(gòu)D．五原子分子不一定是正四面體型結(jié)構(gòu)解析：惰性氣體為單原子分子，H2O是V形，SO2是平面三角形，NH3是三角錐形。答案：

D3．膦(PH3)又稱磷化氫，在常溫下是一種無(wú)色、有大蒜臭味的有毒氣體，電石氣的雜質(zhì)中常含有磷化氫。它的分子構(gòu)型是三角錐形。則下列關(guān)于PH3的敘述正確的是(

)A．PH3分子中有未成鍵的孤電子對(duì)B．PH3是空間對(duì)稱結(jié)構(gòu)C．PH3是一種強(qiáng)氧化劑D．PH3分子中的P—H鍵間夾角是90°解析：

P最外層有5個(gè)價(jià)電子，只形成三個(gè)共價(jià)鍵，有一對(duì)為孤電子對(duì)，故A項(xiàng)正確；PH3的結(jié)構(gòu)與NH3相似，皆為三角錐形，電荷分布不均勻，為極性分子，故B項(xiàng)錯(cuò)；PH3中的P是－3價(jià)，有強(qiáng)還原性；PH3的結(jié)構(gòu)為三角錐形，P—H鍵間夾角略小于NH3中N—H鍵間夾角，故C、D項(xiàng)錯(cuò)。答案：

A4．下列分子和離子中，中心原子價(jià)層電子對(duì)的幾何構(gòu)型為四面體且分子或離子的空間構(gòu)型為V形的是(

)A．NH4＋

B．PH3C．H3O＋

D．OF2解析：

中心原子價(jià)層電子對(duì)的幾何構(gòu)型為四面體，空間構(gòu)型為V形的是只有3個(gè)原子組成的分子，所以答案為選項(xiàng)D。A選項(xiàng)三角錐形的NH3結(jié)合一個(gè)H＋變?yōu)樗拿骟w形。B項(xiàng)中PH3為三角錐形，C中H3O＋是V形H2O結(jié)合一個(gè)H＋變?yōu)槿清F形。答案：

D5．(1)寫出具有10個(gè)電子，兩個(gè)或兩個(gè)以上原子核的離子的符號(hào)________、________、________、________。(2)寫出具有18個(gè)電子的無(wú)機(jī)化合物的化學(xué)式________、________、________、________。(3)在(1)(2)題涉及的粒子中，空間構(gòu)型為正四面體的有____________；為三角錐形的有______________。解析：

(1)第二周期元素的氫化物具有10個(gè)電子，其分子結(jié)合一個(gè)H＋或電離出一個(gè)H＋后，形成陰陽(yáng)離子所具有的電子數(shù)不變，離子符號(hào)為NH4＋、H3O＋、NH2－、OH－，類比推導(dǎo)或根據(jù)等電子體原理導(dǎo)出：NH4＋與CH4、H3O＋與NH3、NH2－與H2O的空間構(gòu)型分別相同，依次為正四面體形、三角錐形、V形。(2)(3)第三周期元素的氫化物分子中具有18個(gè)電子，第二周期元素形成R2Hx型的化合物，如C2H2、H2O2等，也具有18個(gè)電子。符合條件的分子有：C2H2、H2O2、SiH4、PH3、H2S、HCl，由等電子體原理分析，SiH4為正四面體形，PH3為三角錐形。答案：

(1)OH－

NH4＋

H3O＋

NH2－(2)H2S

PH3

SiH4

HCl(3)NH