2020高中化学第二章分子结构与性质第二节第1课时价层电子对互斥理论教案新人教版选修3.docx

第1课时价层电子对互斥理论明确学习目标1.认识共价分子结构的多样性和复杂性。2.能根据价层电子对互斥理论判断简单分子或离子的构型。学生自主学习一、形形色色的分子1三原子分子(AB2型)2四原子分子(AB3型)3五原子分子(AB4型)最常见的为正四面体形，如甲烷分子的立体结构为正四面体形，键角为10928。二、价层电子对互斥理论1价层电子对互斥理论(VSEPR)分子中的价层电子对(包括键电子对和中心原子上的孤电子对)由于相互排斥而趋向尽可能彼此远离，分子尽可能采取对称的立体构型，以减小斥力。2价层电子对的确定方法键电子对数可由分子式确定。a表示中心原子的价电子数，对于主族元素来说，a原子的最外层电子数；对于阳离子来说，a中心原子的价电子数离子电荷数；对于阴离子来说，a中心原子的价电子数|离子电荷数|。x表示与中心原子结合的原子数。b表示与中心原子结合的原子最多能接受的电子数，氢为1，其他原子8该原子的价电子数。3VSEPR模型预测分子或离子的立体构型(1)中心原子上的价电子都用于形成共价键的分子(2)中心原子上有孤电子对的分子对于中心原子上有孤电子对(未用于形成共价键的电子对)的分子，中心原子上的孤电子对也要占据中心原子周围的空间，并互相排斥使分子呈现不同的立体构型。1五原子的分子空间构型都是正四面体吗？提示：不是，只有中心原子所连四个键的键长相等时才为正四面体。如CH3Cl因CH键和CCl键键长不相等，故CH3Cl分子的四面体不再是正四面体。2VSEPR模型和分子的立体构型二者相同吗？提示：不一定相同。(1)VSEPR模型指的是包括键电子对和孤电子对在内的空间构型；分子的立体构型指的是组成分子的所有原子(只考虑分子内的键)所形成的空间构型。(2)若分子中没有孤电子对，VSEPR模型和分子立体构型一致；若分子中有孤电子对，VSEPR模型和分子立体构型不一致。3如何计算SO2的成键电子对数、孤电子对数、价层电子对数？提示：SO2分子中的中心原子是S，成键电子对数为2。孤电子对数(axb)(622)1，价层电子对数213。课堂互动探究一、形形色色的分子1四原子分子不一定都是平面三角形或三角锥形。如白磷(P4)分子，四个磷原子位于正四面体的四个顶点，键角为60。2AB4型分子或离子CX4(X为卤素原子或氢原子)、SiCl4、SiH4、NH、SiO属于正四面体构型，AB4型分子(如CH4)中的B原子被其他原子取代后仍为四面体形，但不一定是正四面体形结构。3记住一些常见分子的立体构型及键角，则可推测组成相似的其他分子的立体构型。 如CO2与CS2、H2O与H2S、NH3与PH3、CH4与CCl4等。即时练1下列分子的立体结构模型正确的是()ACO2的立体结构模型：BH2O的立体结构模型：CNH3的立体结构模型：DCH4的立体结构模型：答案D解析CO2的立体构型为直线形，A不正确；H2O的立体构型为V形，B不正确；NH3的立体构型为三角锥形，C不正确；CH4的立体构型为正四面体形，D正确。2下列分子的空间构型是平面三角形的是()AP4 BC2H2 CBF3 DCH3Cl答案C规律方法常见的立体构型为直线形的分子有BeCl2、HCN、C2H2、CO2等；常见的立体构型为V形的分子有H2O、H2S、SO2等；常见的立体构型为平面三角形的分子有BF3、SO3等；常见的立体构型为三角锥形的分子有PH3、PCl3、NH3等；常见的立体构型为正四面体形的分子有CH4、CCl4、SiH4、SiF4等；是四面体形但不是正四面体形的有CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3等。记住常见分子的立体构型可类推出同类别物质的立体构型。二、根据价层电子对互斥理论判断分子的立体构型(1)对于ABn型分子，利用VSEPR理论预测分子立体构型的思路：价层电子对数键电子对数孤电子对数VSEPR模型分子的立体构型。如H2O和NH3的中心原子上的价层电子对数都是4，这些价层电子对相互排斥(中心原子上的孤电子对也要占据中心原子周围的空间，并参与相互排斥)，形成四面体形的VSEPR模型，略去该模型中的中心原子上的孤电子对，便可得H2O分子呈V形，NH3分子呈三角锥形，如下图所示。常见分子的VSEPR模型和分子的立体构型如下表所示：(2)当ABn型分子的中心原子上的价电子都用于形成共价键时(如CO2、CH4分子中的碳原子)，它们的立体构型也可用中心原子周围的原子数n来预测，概括如下： 即时练3用价层电子对互斥理论判断SO3的立体构型为()A正四面体形 BV形C三角锥形 D平面三角形答案D解析SO3的中心原子硫原子的价电子数为6，与中心原子结合的原子数为3，氧原子最多能接受的电子数为2，则中心原子的孤电子对数(632)0，故价层电子对数键电子对数3，SO3的立体构型与其VSEPR模型一致，为平面三角形，故选D。4填写下列空白：答案本课归纳总结分子空间构型的确定方法价层电子对数键电子对数中心原子上的孤电子对数VSEPR模型分子的立体构型。学习效果检测1下列分子的空间构型是直线形的是()ACH4 BC2H2 CBF3 DH2O答案B解析CH4的空间构型是正四面体，BF3的空间构型是平面三角形，H2O的空间构型是V形。2下列关于价电子对互斥理论的叙述不正确的是()A价电子对互斥理论可用来预测分子的空间构型B分子中中心原子的价电子对的相互排斥作用决定了分子的空间构型C中心原子上的孤电子对不参与相互排斥作用D分子中键角越大，价电子对之间的斥力越小，分子越稳定答案C解析中心原子上的孤电子对会占据中心原子周围的空间，并参与相互排斥作用。3下列常见分子的立体构型最相近的是()ACO2和SO2 BCH4和NH3CCH2O和BCl3 DH2O和BeCl2答案C解析CO2和SO2的立体构型分别为直线形和V形，A错误；CH4和NH3的立体构型分别为正四面体形和三角锥形，B错误；CH2O和BCl3的立体构型均为平面三角形，其中后者为正三角形，C正确；H2O和BeCl2的立体构型分别为V形和直线形，D错误。4已知：CS2PCl3H2SCH2OH3ONHBF3SO2。请回答下列问题：(1)中心原子没有孤电子对的是_(填序号，下同)。(2)立体构型为直线形的分子或离子有_；立体构型为平面三角形的分子或离子有_。(3)立体构型为V形的分子或离子有_。(4)立体构型为三角锥形的分子或离子有_。立体构型为正四面体形的分子或离子有_。答案(1)(2)(3)(4)解析CS2的中心原子的价电子对数22，不含孤电子对，故为直线形；PCl3的中心原子的价电子对数34，含1对孤电子对，故为三角锥形；H2S的中心原子的价电子对数24，含2对孤电子对，故为V形结构；CH2O的中心原子的价电子对