2.2.2價(jià)層電子對互斥理論 課件 下學(xué)期化學(xué)人教版（2019）選擇性必修2

人教版選修第二冊第二章分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

第一節(jié)：共價(jià)鍵第2課時(shí)：價(jià)層電子對互斥理論三原子分子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？1940年，希吉維克和坡維爾在總結(jié)實(shí)驗(yàn)事實(shí)的基礎(chǔ)上提出了一種簡單的理論模型，用以預(yù)測簡單分子或離子的立體結(jié)構(gòu)。這種理論模型后經(jīng)吉列斯比和尼霍爾姆在20世紀(jì)50年代加以發(fā)展，定名為價(jià)層電子對互斥模型，簡稱VSEPR1940年，希吉維克和坡維爾在總結(jié)實(shí)驗(yàn)事實(shí)的基礎(chǔ)上提出了一種簡單的理論模型，用以預(yù)測簡單分子或離子的立體結(jié)構(gòu)科學(xué)史話這種理論模型后經(jīng)吉列斯比和尼霍爾姆在20世紀(jì)50年代加以發(fā)展，定名為價(jià)層電子對互斥模型，簡稱VSEPR

一、價(jià)層電子對互斥理論1.內(nèi)容：分子的空間結(jié)構(gòu)是中心原子周圍的“價(jià)層電子對”相互排斥的結(jié)果2.價(jià)層電子對：分子中中心原子上的電子對價(jià)層電子對數(shù)

=

孤電子對數(shù)

+σ鍵電子對數(shù)①σ鍵電子對數(shù)=中心原子結(jié)合的原子數(shù)②孤電子對數(shù)

=（a-bx)a—中心原子的價(jià)電子數(shù)b—與中心原子結(jié)合的原子最多能接受的電子數(shù)x—中心原子結(jié)合的原子數(shù)（π鍵電子對不計(jì)）分子或離子中心原子axb中心原子上的孤電子對數(shù)H2OONH3NSO3SSO2SCO2CNC65623311221062214220主族元素原子：陽離子：陰離子：a=最外層電子數(shù)a=最外層電子數(shù)-電荷數(shù)a=最外層電子數(shù)+電荷數(shù)b、x計(jì)算方法不變5?1=44+2=6431200

一、價(jià)層電子對互斥理論2.應(yīng)用方法：由價(jià)層電子對的相互排斥，得到含有孤電子對的VSEPR模型，然后，略去VSEPR模型中的中心原子上的孤電子對，便可得到分子的空間結(jié)構(gòu)分子或離子σ鍵電子對數(shù)孤電子對數(shù)VSEPR模型及名稱分子(或離子)的空間結(jié)構(gòu)及名稱CO2____CO32-____CH4____203040直線形直線形平面三角形正四面體形平面三角形正四面體形

一、價(jià)層電子對互斥理論2.應(yīng)用方法：由價(jià)層電子對的相互排斥，得到含有孤電子對的VSEPR模型，然后，略去VSEPR模型中的中心原子上的孤電子對，便可得到分子的空間結(jié)構(gòu)分子或離子σ鍵電子對數(shù)孤電子對數(shù)VSEPR模型及名稱分子(或離子)的空間結(jié)構(gòu)及名稱NH3____H2O____

SO2____312221四面體形三角錐形四面體形平面三角形V形V形

一、價(jià)層電子對互斥理論2.應(yīng)用方法：由價(jià)層電子對的相互排斥，得到含有孤電子對的VSEPR模型，然后，略去VSEPR模型中的中心原子上的孤電子對，便可得到分子的空間結(jié)構(gòu)分子或離子σ鍵電子對數(shù)孤電子對數(shù)VSEPR模型及名稱分子(或離子)的空間結(jié)構(gòu)及名稱CO2____CO32-____CH4____203040直線形直線形平面三角形正四面體形平面三角形正四面體形相同

一、價(jià)層電子對互斥理論2.應(yīng)用方法：由價(jià)層電子對的相互排斥，得到含有孤電子對的VSEPR模型，然后，略去VSEPR模型中的中心原子上的孤電子對，便可得到分子的空間結(jié)構(gòu)分子或離子σ鍵電子對數(shù)孤電子對數(shù)VSEPR模型及名稱分子(或離子)的空間結(jié)構(gòu)及名稱NH3____H2O____

SO2____312221四面體形三角錐形四面體形平面三角形V形V形不相同課堂練習(xí)1.下列粒子的VSEPR模型為四面體且其空間結(jié)構(gòu)為V形的是(

)

A.NO2 B.SO32-C.H3O+ D.H2O課堂練習(xí)2.下列粒子的VSEPR模型為四面體且其空間結(jié)構(gòu)為V形的是(

)A.NH4+ B.ClO3-C.H3O+ D.H2SeDD問題：實(shí)驗(yàn)測得NH3的鍵角為107°，H2O的鍵角為105°，為什么NH3和H2O的鍵角均小于109°28′？109°28′107°105°成鍵電子對相互排斥孤電子對對成鍵電子對排斥孤電子對對成鍵電子對排斥價(jià)層電子對之間相互排斥作用大小的一般規(guī)律：

孤電子對－孤電子對＞孤電子對－成鍵電子對＞成鍵電子對－成鍵電子對

二、總結(jié)鍵角大小比較的方法①

直線形鍵角

>

平面三角形

>

四面體形

鍵角：CO2>BF3>CH4②孤電子對數(shù)目越多，鍵角減小

鍵角：CH4>NH3>H2O③VSEPR模型相同，孤電子對數(shù)目也相同，比較電負(fù)性

ⅰ.中心原子的電負(fù)性越大，成鍵電子對更靠近中心原子，成鍵電子對之間斥力增大，所以鍵角增大

ⅱ.結(jié)合原子的電負(fù)性越大，成鍵電子對遠(yuǎn)離中心原子，成鍵電子對之間斥力減小，所以鍵角減小鍵角：NH3>NF3

鍵角：NH3>PH3課堂練習(xí)3.【2020年山東卷】NH3、PH3、AsH3的鍵角由大到小的順序?yàn)椋?/p>

課堂練習(xí)4.NH3、NF3的鍵角由大到小的順序?yàn)椋?/p>

NH3>PH3>AsH3NH3>NF3問題：請同學(xué)們寫出C、H原子軌道表示式

碳原子價(jià)層電子軌道表示式：2s2p

氫原子價(jià)層電子軌道表示式1s思考：按照價(jià)鍵理論應(yīng)該形成CH2，為什么最終形成的是CH4呢？1913年鮑林提出了雜化軌道理論激發(fā)雜化2s2p基態(tài)C2s2p激發(fā)態(tài)sp3雜化雜化軌道理論解釋甲烷的形成過程

當(dāng)碳原子與4個(gè)氫原子結(jié)合時(shí)，4個(gè)sp3雜化軌道分別與4個(gè)H原子的1s軌道重疊，形成4個(gè)C-Hσ鍵。因此CH4分子呈正四面體形的空間結(jié)構(gòu)

三、雜化軌道理論簡介1.內(nèi)容：能量相近的原子軌道混雜起來，重新組合新軌道的過程叫做原子軌道的雜化，雜化后的新軌道就稱為雜化軌道萊納斯·卡爾·鮑林（1901年2月28日－1994年8月19日）

美國著名化學(xué)家，兩獲諾貝爾獎(jiǎng)2.形成過程：價(jià)層電子空軌道激發(fā)雜化軌道軌道重新組合能量相近的原子軌道吸收能量能量相同

三、雜化軌道理論簡介要點(diǎn)詮釋1.雜化前后軌道數(shù)不變：參與雜化的原子軌道數(shù)

=

雜化軌道數(shù)2.雜化后的新軌道（雜化軌道）能量相同、形狀相同3.雜化軌道只用于形成σ鍵和容納孤電子對注意：未參與雜化的p軌道上的電子可用于形成π鍵4.中心原子軌道發(fā)生雜化，中心原子結(jié)合的原子軌道不發(fā)生雜化5.原子軌道的雜化只有在形成分子的過程中才會(huì)發(fā)生，孤立的原子軌道不會(huì)發(fā)生雜化

三、雜化軌道理論簡介小結(jié)雜化軌道類型雜化類型參與雜化軌道雜化軌道數(shù)1個(gè)s,3個(gè)p1個(gè)s,2個(gè)p4個(gè)sp33個(gè)sp2109°28′120°1個(gè)s,1個(gè)p2個(gè)sp180°雜化軌道間夾角spsp2sp3價(jià)層電子對數(shù)

=

孤電子對數(shù)

+σ鍵電子對數(shù)雜化軌道數(shù)

=

三、雜化軌道理論簡介小結(jié)雜化軌道數(shù)，雜化類型，分子空間構(gòu)型之間的關(guān)系雜化軌道數(shù)

雜化類型

分子空間構(gòu)型234spsp2sp3等價(jià)等價(jià)等價(jià)直線形平面形體形等價(jià)等價(jià)等價(jià)注意:中心原子為碳原子，則為四面體形課堂練習(xí)5.推測下列下列物質(zhì)的雜化類型、分子空間結(jié)構(gòu)：

雜化類型

分子空間結(jié)構(gòu)

①ClO3-②HClO

sp3三角錐形sp3V形

三、雜化軌道理論簡介小結(jié)雜化軌道數(shù)，雜化類型，分子空間構(gòu)型之間的關(guān)系雜化軌道數(shù)

雜化類型

分子空間構(gòu)型234spsp2sp3等價(jià)等價(jià)等價(jià)直線形平面形體形等價(jià)等價(jià)等價(jià)注意:中心原子為碳原子，則為四面體形中心原子為碳原子，成立

三、雜化軌道理論簡介小結(jié)其他雜化類型SF6sp3d2雜化正八面體形雜化軌道數(shù)：5雜化軌道數(shù)數(shù)：6PCl5sp3d雜化三角雙錐形課堂練習(xí)6.推測下列有機(jī)物中碳的雜化類型：

(1)CH3-CH2-CH3(2)CH3-CH=CH2(3)CH≡C-CH=CH2sp3sp3sp3sp3sp2sp2spspsp2sp2課堂練習(xí)7.下列分子中的中心原子雜化軌道的類型相同的是（

）

A．CO2與SO2B．CH4與NH3