高中化学 第2章 化学键与分子间作用力 第2节 共价键与分子的空间构型 第2课时课件 鲁科版选修3.ppt

第2课时价电子对互斥理论等电子原理 第2章第2节共价键与分子的空间构型 学习目标定位 理解价电子对互斥理论和等电子原理 能根据有关理论 原理判断简单分子或离子的空间构型 新知导学 达标检测 内容索引 新知导学 1 价电子对互斥理论的基本内容 分子中的价电子对 成键电子对 和孤电子对由于相互作用 尽可能趋向彼此远离 1 当中心原子的价电子全部参与成键时 为使价电子 就要求尽可能采取结构 2 当中心原子的价电子部分参与成键时 未参与成键的孤电子对与成键电子对之间及孤电子对之间 成键电子对之间的 从而影响分子的空间构型 3 电子对之间的夹角 相互之间的斥力 一 价电子对互斥理论 排斥 斥力最小 对称 斥力不同 越大 越小 相关视频 4 成键电子对之间斥力由大到小顺序 叁键 叁键 叁键 双键 双键 双键 双键 单键 单键 单键 5 含孤电子对的斥力由大到小顺序 孤电子对 孤电子对孤电子对 单键单键 单键 2 价电子对互斥理论与分子的空间构型 1 分析中心原子中的价电子全部参与形成共价键的分子的空间构型并完成下表 由中心原子周围的原子数n来预测 直线形 平面三角形 正四面体形 三角双锥形 正八面体形 2 中心原子上有孤电子对 价电子中未参与形成共价键的电子对 的分子的空间构型 中心原子上的占据中心原子周围的空间 与 互相排斥 使分子的空间构型发生变化 如 h2o为ab2型分子 氧原子上的参与互相排斥 所以h2o分子的空间构型为v形而不是直线形 nh3分子中氮原子上有参与互相排斥 故nh3的空间构型不能为平面三角形 孤电子对 成键 电子对 两对孤电子对 一对孤电子对 常见分子的价电子对互斥模型和空间构型 直线形 三角形 直线形 平面三角形 v形 正四面体形 三角锥形 四面体形 v形 1 abm型分子中心原子价电子对数目的计算方法abm型分子 a是中心原子 b是配位原子 中价电子对数n的计算 n 2 在计算中心原子的价电子对数时应注意如下规定 作为配位原子 卤素原子和h原子均提供1个电子 氧族元素的原子不提供电子 作为中心原子 卤素原子按提供7个电子计算 氧族元素的原子按提供6个电子计算 例1根据价电子对互斥理论及原子的杂化轨道理论判断 nf3分子的空间构型和中心原子的杂化方式为a 直线形 sp1杂化b 平面三角形 sp2杂化c 三角锥形 sp2杂化d 三角锥形 sp3杂化 答案 解析 1 根据价电子对互斥理论分析分子或离子空间构型 关键是分析分子或离子中的中心原子的成键电子对数和孤电子对数 2 中心原子的价电子对数等于中心原子的杂化轨道数 方法规律 例2用价层电子对互斥理论 vsepr 可以预测许多分子或离子的空间构型 有时也能用来推测键角大小 下列判断正确的是a so2 cs2 hi都是直线形的分子b bf3键角为120 snbr2键角大于120 c cocl2 bf3 so3都是平面三角形的分子d pcl3 nh3 pcl5都是三角锥形的分子 答案 解析 解析so2是v形分子 cs2 hi是直线形的分子 a错误 bf3键角为120 是平面三角形结构 而sn原子价电子数是4 在snbr2中两个价电子与br形成共价键 还有一对孤对电子 对成键电子有排斥作用 使键角小于120 b错误 cocl2 bf3 so3都是平面三角形的分子 键角是120 c正确 pcl3 nh3都是三角锥形的分子 而pcl5是三角双锥形结构 d错误 1 比较n2和co的结构 性质 填写下表空格 二 等电子原理 2 14 10 直线形 直线形 10 14 2 2 分析比较n2和co的结构和性质 你能得出的结论是 3 等电子原理是指相同 相等的分子或离子具有相同的空间构型和化学键类型等结构特征 它们的许多性质 主要是物理性质 是的 满足等电子原理的分子或离子互称为 co分子和n2分子具有相同的原子总数 相同的价电子数 即等电子体 其性质相近 化学通式 价电子总数 相近 等电子体 1 等电子体判断方法化学通式相同 价电子总数相等的分子或离子互为等电子体 2 常见的等电子体 例3等电子体的结构相似 物理性质相似 下列各对粒子中 空间结构相似的是a so2与o3b co2与no2c cs2与no2d pcl3与bf3 答案 1 判断一些简单分子或离子的空间构型 2 利用等电子体在性质上的相似性制造新材料 3 利用等电子原理针对某性质找等电子体 等电子体应用 方法规律 例4根据等电子原理 由短周期元素组成的粒子 只要其原子数相同 各原子最外层电子数之和相同 也可互称等电子体 它们也具有相似的结构特征 1 仅由第2周期元素组成的共价分子中 互为等电子体的是 和 和 答案 解析 解析仅由第2周期元素组成的共价分子中 即c n o f组成的共价分子 如n2与co价电子总数均为10 co2与n2o价电子总数均为16个电子 n2 coco2n2o 2 在短周期元素组成的物质中 与互为等电子体的分子有 答案 解析 解析依题意 只要原子数相同 各原子最外层电子数之和也相同 即可互称等电子体 为三原子 各原子最外层电子数之和为5 6 2 1 18 so2 o3也为三原子 各原子最外层电子数之和为6 3 18 so2 o3 1 同主族替换法同主族元素最外层电子数相等 故可将粒子中一个或几个原子换成同主族元素原子 如o3与so2 co2与cs2互为等电子体 2 左右移位法 将粒子中的两个原子换成原子序数分别增加n和减少n n 1 2等 的原子 如n2与co 和cno 互为等电子体 将粒子中的一个或几个原子换成原子序数增加 或减少 n的元素带n个单位电荷的阳离子 或阴离子 如互为等电子体 替换法写等电子体 方法规律 3 叠加法互为等电子体的微粒分别再增加一个相同的原子或同主族元素的原子 如n2o与co2互为等电子体 学习小结 1 价电子对互斥理论 杂化轨道理论应用 2 等电子体化学通式相同 价电子总数相同 其结构相似 物理性质相似 达标检测 1 下列有关价层电子对互斥理论的描述正确的是a 价层电子对就是 键电子对b 孤电子对数由分子式来确定c 分子的空间构型是价层电子对互斥的结果d 孤电子对数等于 键数 1 2 3 4 5 答案 解析 6 解析价层电子对数是 键数与孤电子对数之和 孤电子对数是指没有成键的价电子对数 其与中心原子价层电子总数 与中心原子结合的原子最多能接受的电子数及与中心原子结合的原子数有关 a b d项错误 2 已知cn 与n2互为等电子体 可推算出hcn分子中 键与 键的数目之比为a 1 3b 2 1c 1 1d 1 2 答案 解析 1 2 3 4 5 6 解析cn 与n2互为等电子体 二者结构相似 c原子与n原子之间形成叁键 则hcn分子的结构式为h c n 叁键中含有1个 键 2个 键 单键属于 键 故hcn分子中 键与 键的数目之比为2 2 1 1 3 下列分子或离子的中心原子带有一对孤电子对的是a h2ob becl2c ch4d pcl3 解析将选项中各物质的未知数据代入公式 中心原子上的孤电子对数 a xb 经计算知 选项中原子上的孤电子对数依次为2 0 0 1 答案 解析 1 2 3 4 5 6 4 下列分子或离子中 中心原子价电子对的空间构型为四面体形 且分子或离子空间构型为v形的是a b ph3c h3o d of2 答案 解析 1 2 3 4 5 6 解析对abm型分子中心原子价电子对数 1 2 3 4 5 6 5 用价层电子对互斥理论完成下列问题 1 1 2 3 4 5 答案 6 2 用价电子对互斥理论推断甲醛中h c h的键角 填 或 120 1 2 3 4 5 答案 解析 6 解析甲醛分子式为ch2o c原子的价电子对数为 4 2 0 3 孤电子对数为0 所以ch2o为平面分子 由于c o与c h之间的排斥