2.2.2價(jià)層電子對(duì)互斥模型課件高二下學(xué)期化學(xué)人教版選擇性必修2

第2課時(shí)：價(jià)層電子對(duì)互斥模型第二章

分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第二節(jié)

分子的空間結(jié)構(gòu)PART01PART02中心原子上的孤電子對(duì)數(shù)PART03σ鍵電子對(duì)數(shù)價(jià)層電子對(duì)互斥模型重難點(diǎn)：通過(guò)對(duì)價(jià)層電子對(duì)互斥模型的探究，建立解決復(fù)雜分子結(jié)構(gòu)判斷的思維模型

CO2直線形180°H2O

V形105°CH2O平面三角形約120°NH3三角錐形107°

三原子分子CO2和H2O、四原子分子NH3和CH2O，為什么它們的空間結(jié)構(gòu)不同？【思考與討論】

寫出分子的電子式，再對(duì)照其球棍模型，運(yùn)用分類、對(duì)比的方法，分析結(jié)構(gòu)不同的原因。【思考與討論】化學(xué)式CO2H2OCH2ONH3CH4電子式空間結(jié)構(gòu)模型結(jié)論：由于中心原子的孤電子對(duì)占有一定空間，對(duì)其他成鍵電子對(duì)存在排斥力，影響其分子的空間結(jié)構(gòu)。成鍵電子對(duì)孤電子對(duì)1．價(jià)層電子對(duì)互斥模型(VSEPRmodel)ABn型的分子或離子，中心原子A的價(jià)層電子對(duì)間存在排斥力，使分子空間結(jié)構(gòu)總是采取電子對(duì)相互排斥最弱的那種結(jié)構(gòu)，斥力最小，能量最低，最穩(wěn)定。成鍵的σ鍵電子對(duì)和未成鍵的孤電子對(duì)預(yù)測(cè)分子的空間構(gòu)型中心原子無(wú)孤電子對(duì)的分子：VSEPR理想模型就是其分子的空間結(jié)構(gòu)。若有：先判斷VSEPR理想模型，后略去孤電子對(duì)，便可得到分子的空間結(jié)構(gòu)價(jià)層電子對(duì)互斥模型分子空間構(gòu)型價(jià)層電子對(duì)數(shù)

中心原子（C原子）形成了兩條σ鍵（兩對(duì)σ鍵電子對(duì)），沒有孤電子對(duì)，總和為2對(duì)價(jià)層電子對(duì)。為了使它們之間斥力最小，就應(yīng)使夾角為180°，也就預(yù)測(cè)出了CO2不可能是直角形狀，而必定是直線型。預(yù)測(cè)分子或離子的空間構(gòu)型CO2為什么不是直角形狀，而是直線型呢？1．價(jià)層電子對(duì)互斥模型(VSEPRmodel)

中心原子（C原子）形成了四條σ鍵（四對(duì)σ鍵電子對(duì)），沒有孤電子對(duì)，總和為4對(duì)價(jià)層電子對(duì)。為了使它們之間斥力最小，就應(yīng)使夾角為109°28’，不能是90°。也就預(yù)測(cè)出了CH4必定是正四面體。CH4為什么不是正方形，而是正四面體結(jié)構(gòu)呢？1．價(jià)層電子對(duì)互斥模型(VSEPRmodel)

中心原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)＝σ鍵電子對(duì)數(shù)＋孤電子對(duì)數(shù)2．價(jià)層電子對(duì)的計(jì)算

（1）σ鍵電子對(duì)數(shù)的計(jì)算由化學(xué)式確定，即中心原子形成幾個(gè)σ鍵，就有幾個(gè)σ鍵電子對(duì)。σ鍵電子對(duì)數(shù)＝中心原子結(jié)合的原子數(shù)分子中心原子σ鍵數(shù)H2OO2NH3N3SO3S2SO42-S4

ABn型分子，A為中心原子，B為周圍與A用共價(jià)鍵結(jié)合的原子。n為結(jié)合的數(shù)量，也等于A與B之間結(jié)合的σ鍵個(gè)數(shù)，即σ鍵電子對(duì)的數(shù)量。根據(jù)電子式直接確定公式計(jì)算中心原子上的孤電子對(duì)數(shù)＝(a-xb)CH4×(4-4×1)＝0NH3×(5-3×1)＝1H2O×(6-2×1)＝221212121(2)中心原子的孤電子對(duì)數(shù)的計(jì)算

a中心原子的價(jià)層電子數(shù)主族元素=最外層電子數(shù)陽(yáng)離子=中心原子的價(jià)層電子數(shù)-離子的電荷數(shù)陰離子=中心原子的價(jià)層電子數(shù)+︱離子的電荷數(shù)︱

x與中心原子結(jié)合的原子數(shù)b與中心原子結(jié)合的原子最多能接受的電子數(shù)H=1其他原子=8-該原子的價(jià)層電子數(shù)2．價(jià)層電子對(duì)的計(jì)算(2)中心原子的孤電子對(duì)數(shù)的計(jì)算

練習(xí)：計(jì)算下列粒子中心原子的孤電子對(duì)數(shù)分子或離子中心原子axb中心原子上的孤電子對(duì)數(shù)CO2SO2CO32-NH4+SO42-C4+2＝632(6-3×2)÷2＝0N5-1＝441(4-4×1)÷2＝0C422(4-2×2)÷2＝0S622(6-2×2)÷2＝1

S6+2＝842(8-4×2)÷2＝0C原子的孤電子對(duì)為（4-4×1）÷2=0個(gè)；分子中一個(gè)C原子與4個(gè)H原子形成了4個(gè)σ鍵電子對(duì)；則價(jià)層電子對(duì)為4。這4對(duì)價(jià)層電子對(duì)之間彼此排斥，便得到了正四面體的VSEPR模型，也就是甲烷分子的空間構(gòu)型。例：CH4：(2)中心原子的孤電子對(duì)數(shù)的計(jì)算

C原子的孤電子對(duì)為（4-2×2）÷2=0個(gè)；分子中一個(gè)C原子與2個(gè)O原子形成了2個(gè)σ鍵電子對(duì)；則價(jià)層電子對(duì)為2。這2對(duì)價(jià)層電子對(duì)之間彼此排斥，便得到了直線型的VSEPR模型，也就是二氧化碳分子的空間構(gòu)型。例：CO2：(2)中心原子的孤電子對(duì)數(shù)的計(jì)算

由于斥力作用，若有兩對(duì)價(jià)層電子，則夾角180°；若有三對(duì)價(jià)層電子，夾角120°；若有四對(duì)價(jià)層電子，夾角109°。一個(gè)分子或離子中的價(jià)層電子對(duì)在空間的分布3．確定價(jià)層電子對(duì)互斥模型（VSEPR模型）VSEPR模型直線形價(jià)層電子對(duì)數(shù)目：平面三角形四面體形三角雙錐形八面體形4．VSEPR模型的應(yīng)用——預(yù)測(cè)分子或離子空間結(jié)構(gòu)(1)基本思路：ABn型分子無(wú)孤對(duì)電子：有孤對(duì)電子：價(jià)層電子對(duì)數(shù)→VSEPR模型VSEPR模型即分子空間結(jié)構(gòu)略去孤對(duì)電子，剩下是分子或離子空間結(jié)構(gòu)分子或離子價(jià)層電子對(duì)數(shù)VSEPR模型及名稱分子或離子空間結(jié)構(gòu)及名稱CO2CH4(2)具體實(shí)例①中心原子不含孤電子對(duì)2直線形直線形3平面三角形平面三角形4正四面體形正四面體形②中心原子含孤電子對(duì)分子或離子價(jià)層電子對(duì)數(shù)孤電子對(duì)數(shù)VSEPR模型及名稱分子或離子的空間結(jié)構(gòu)及名稱NH3H2OH3O＋SO241四面體形三角錐形42四面體形V形41四面體形三角錐形31平面三角形V形（1）由于孤電子對(duì)有較大斥力，含孤電子對(duì)的分子的實(shí)測(cè)鍵角幾乎都小于VSEPR模型的預(yù)測(cè)值。（3）價(jià)層電子對(duì)互斥模型不能用于預(yù)測(cè)以過(guò)渡金屬為中心原子的分子。（2）價(jià)層電子對(duì)之間相互排斥作用大小的一般規(guī)律：

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)。隨著孤電子對(duì)數(shù)目的增多，成鍵電子對(duì)與成鍵電子對(duì)之間的斥力減小，鍵角也減小。特別提醒思考：【2021年全國(guó)乙卷】H2O的鍵角小于CH4、NH3的，分析原因。CH4H2ONH3解析：CH4、H2O、NH3的價(jià)層電子對(duì)均為4，VSEPR模型均為四面體形，但由于孤電子對(duì)有較大的斥力，孤電子對(duì)越多，與成鍵電子對(duì)之間的排斥力越大，鍵角越小。

答案：H2O中含有兩對(duì)孤電子對(duì)而NH3中含有一對(duì)孤電子對(duì)，H2O中孤電子對(duì)對(duì)成鍵電子對(duì)的排斥作用較大，故鍵角減小。價(jià)電子對(duì)互斥模型σ鍵電子對(duì)中心原子上的孤對(duì)電子數(shù)目?jī)r(jià)層電子對(duì)數(shù)價(jià)層電子對(duì)互斥模型VSEPR模型略去孤電子對(duì)分子的立體構(gòu)型自我測(cè)試1.下列有關(guān)鍵角與分子空間結(jié)構(gòu)的說(shuō)法不正確的是A.鍵角為180°的分子，空間結(jié)構(gòu)是直線形B.鍵角為120°的分子，空間結(jié)構(gòu)是平面三角形C.鍵角為60°的分子，空間結(jié)構(gòu)可能是正四面體形D.鍵角為90°～109°28′之間的分子，空間結(jié)構(gòu)可能是V形√自我測(cè)試2.(2023·山西大同高二期中)VSEPR模型可用來(lái)預(yù)測(cè)分子的空間結(jié)構(gòu)。下列微粒的VSEPR模型與其粒子的空間結(jié)構(gòu)不一致的是√A.SO3

B.O3

C.OF2

D.NH3√3.經(jīng)過(guò)X射線衍射實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，I3AsF6中存在

，下列粒子的VSEPR模型與空間結(jié)構(gòu)都與

相同的是分子或離子σ鍵電子對(duì)數(shù)中心原子上的孤電子對(duì)數(shù)價(jià)層電子對(duì)數(shù)VSEPR模型立體構(gòu)型axb(a?xb)分子CO2BeCl2SO2SO3NH3H2OCH4(CCl4)離子H3O+CO32-SO42-ClO3-分子或離子σ鍵電子對(duì)數(shù)中心原子上的孤電子對(duì)數(shù)價(jià)層電子對(duì)數(shù)VSEPR模型立體構(gòu)型axb(a?xb)分子CO2242202直線形直線形BeCl2222102直線形直線形SO2262213平面三角形V形SO3363203平面三角形平面三角形NH3353114四面體形