2020_2021学年新教材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学案新人教版选择性必修2

1、第1课时价层电子对互斥理论课程目标1认识共价分子结构的多样性和复杂性。2了解分子结构测定的方法。3理解价层电子对互斥理论的含义。4能根据有关理论判断简单离子或分子的构型。图说考点基 础 知 识新知预习一、分子结构的测定1红外光谱仪分子中的原子不是固定不动的，而是不断地_的。当一束红外线透过分子时，分子会_跟它的某些化学键的_频率相同的红外线，再记录到图谱上呈现吸收峰。可分析出分子中含有何种_或官能团的信息。2质谱仪：现代化学常利用质谱仪测定分子的_。二、多样的分子空间结构1三原子分子(ab2型)立体结构化学式结构式比例模型球棍模型键角_co2_h2o_1052.四原子分子(ab3型)立体结构化

2、学式结构式比例模型球棍模型键角_nh3_1073.五原子分子(ab4型)最常见的为_形，如_、_等，键角为_。化学式结构式比例模型球棍模型ch4三、价层电子对互斥模型1内容价层电子对互斥模型认为，分子的空间结构是中心原子周围的_相互排斥的结果。价层电子对是指分子中的_与结合原子间的_和_。2价层电子对数的确定键电子对数可由_确定。而中心原子上的孤电子对数，确定方法如下：中心原子上的孤电子对数_；a为_；x为_；b为与中心原子结合的原子_。3vsepr模型和分子的立体结构h2o的中心原子上有_个孤电子对，与中心原子上的_键电子对相加等于_，它们相互排斥形成_形vsepr模型。略去vsepr模型中

3、的中心原子上的孤电子对，因而h2o的空间结构为_形。即时性自测1判断正误，(正确的打“”，错误的打“”)(1)h2o分子为v形，co2为直线形。()(2)大多数四原子分子采用平面三角形和三角锥形，前者的键角一般比后者大。()(3)甲烷、四氯化碳、三氯甲烷均为具有正四面体结构的分子，键角都是10928。( )(4)nh3分子中心原子孤电子对为0，分子为三角锥形，键角为107。()(5)ch2cl2分子只有一种，可说明ch4的立体构型为正四面体形而不是平面正方形。()(6)分子的vsepr模型和相应分子的立体构型是相同的。()(7)根据价层电子对互斥理论，h3o的立体构型为平面正三角形。()(8)

4、so2分子与co2分子中心原子的价层电子对数分别为3和2，所以空间构型不同 。()(9)ccl4和h2o的中心原子的价层电子对数都是4，所以分子的vsepr模型相同。()(10)snbr2分子中sn原子含有2对孤电子对，snbr键的键角小于180。()2下列常见分子的立体构型或键角正确的是 ()ach2o：三角锥形bnh3：键角10928ch2o：键角180 dch4：正四面体形3下列各组微粒中心原子的价层电子对数相等的是()asncl2、becl2 bbf3、nh3cccl4、sif4 dcs2、of24下列说法中不正确的是()a可用光谱仪鉴定元素b可用红外光谱仪判断分子的结构c可用质谱仪确

5、定分子的相对分子质量d可用焰色反应确定所有金属5(1)计算下列分子中标“”原子的价层电子对数：cl4_；ecl2_；cl3_；cl3_。(2)计算下列分子中标“”原子的孤电子对数：h2 _；cl5_；f3_；h3_。技 能 素 养提升点一常见分子的立体构型例1(1)硫化氢(h2s)分子中，两个hs键的夹角接近90，说明h2s分子的立体构型为_。(2)二氧化碳(co2)分子中，两个c=o键的夹角是180，说明co2分子的立体构型为_。(3)能说明ch4分子不是平面四边形，而是正四面体结构的是_(双选)。a两个键之间的夹角为10928bch键为极性共价键c4个ch键的键能、键长都相等d二氯甲烷(c

6、h2cl2)只有一种(不存在同分异构体)本题考查利用已学知识分析分子的空间结构。解题时，要密切联系所学的化学键、键参数、元素的性质和递变规律等来解题。提升1下列分子的立体构型为正四面体形的是()p4nh3ccl4ch4h2sco2chcl3sif4a bc d有两种正四面结构的分子，一种为内空键角为60 的分子如白磷，一种为有中心原子键角为109 28 的的分子如ch4。关键能力1分子的键角和空间结构分子类型分子的立体结构键角aa2直线(对称)形ab直线(非对称)形ab2或a2bab2直线(对称)形180a2b折线(不对称)形180ab3正三角(对称)形120ab3三角锥(不对称)形120ab

7、4正四面体(对称)形109282.其他分子的空间构型(立体结构)提升点二价层电子对互斥理论及应用例2填写下表，并列出中心原子孤电子对数的表达式：分子或离子键电子对数中心原子孤电子对数价层电子对数分子或离子的空间结构so2 co2 of2 clf pcl3 so3 so no sicl4 nh中心原子价层电子对数键电子对数(axb) 分子的立体结构略去中心原子孤电子对提升2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

8、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_。使用价层电子对互斥理论判断分子空间构型时需注意：价层电子对互斥构型是价层电子对的空间构型，而分子的空间构型指的是成键电子对的空间构型，不包括孤电子对。两者是否一致取决于中心原子上有无孤电子对(未用于形成共价键的电子对)，当中心原子上无孤电子对时，两者的构型一致；当中心原子上有孤电子对时，两者的构型不一致。关键能力价层电子对互斥理论及应用1价层电子对互斥理论的要点价层电子对互斥理论认为，分子中的价层电子对之间总是尽可能地互相排斥，均匀地分布在分子中。分子的立体构型是“价层电子对”互相排斥的结果。2中心原

9、子上的价层电子对的计算(1)公式：中心原子的价层电子对数中心原子的键电子对数中心原子上孤电子对数(2)键电子对数的计算由分子式确定，即中心原子形成几个键，就有几对键电子对。如h2o的中心原子为o，形成两个ho键，即o有两对键电子对。(3)中心原子上的孤电子对数的计算中心原子上的孤电子对数(axb)上式中a表示中心原子的价电子数；对于主族元素，a最外层电子数；对于阳离子，a价电子数离子电荷数；对于阴离子，a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。3abn型分子或离子价层电子对数目和价层电子对立体构型的关

10、系abn价层电子对数孤电子对数成键电子对数vsepr模型名称分子或离子立体构型n2202直线形直线形n3303平面三角形平面三角形312平面三角形v形n4404四面体形四面体形413四面体形三角锥形422四面体形v形4分子空间构型确定方法根据分子中成键电子对数和孤电子对数，可以依据下面的方法确定相应的较稳定的分子空间构型：键电子对数孤电子对数价层电子对数vsepr模型分子立体构型。当计算出的孤电子对数不是整数时，就进1而不能忽略；如no2的中心原子孤电子对数(522)0.5，这时应当作1来对待，因为单电子也要占据一个原子轨道。形成性自评1下列分子的立体结构模型正确的是()2.硒(se)是第a族

11、元素，则ses3的分子构型是()a正四面体形 bv形c三角锥形 d平面三角形3h2s2的结构式为hssh，s2cl2的结构式为clsscl，下列有关h2s2与s2cl2的说法不正确的是()a均为直线形分子b分子中键数目相同 c每个s原子均有2对孤电子对ds原子的价层电子对数为44下列对应关系不正确的是()选项abcd中心原子所在族aaaa分子通式ab4ab3ab2ab2立体构型正四面体形平面三角形直线形v形5.已知ch4中ch键间的键角为10928，nh3中nh键间的键角为107，h2o中oh键间的键角为105，则下列说法中正确的是()a孤电子对与成键电子对间的斥力大于成键电子对与成键电子对间

12、的斥力b孤电子对与成键电子对间的斥力小于成键电子对与成键电子对间的斥力c孤电子对与成键电子对间的斥力等于成键电子对与成键电子对间的斥力d题干中的数据不能说明孤电子对与成键电子对间的斥力和成键电子对与成键电子对间的斥力之间的大小关系6下列关于价层电子对互斥模型(vsepr 模型)的叙述中不正确的是()avsepr 模型可用来预测分子的立体构型b分子中价电子对相互排斥决定了分子的立体构型c中心原子上的孤对电子也要占据中心原子周围的空间并参与互相排斥d分子中键角越大，价电子对相互排斥力越大，分子越稳定7对于由短周期元素形成的分子，下表所述的对应关系错误的是()选项abcd分子式chcl3nf3cs2

13、scl2vsepr模型四面体形四面体形直线形四面体形分子的立体构型四面体形平面三角形直线形v形8.用价层电子对互斥理论完成下列问题(点“”的原子为中心原子)。键电子对数孤电子对数vsepr模型 分子(离子)构型sf2lcl3ocloo第二节分子的空间结构第1课时价层电子对互斥理论基础知识新知预习一、 1.振动着吸收振动化学键2相对分子质量二、1直线形o=c=o180v形2三角形ch2o120三角锥形3正四面体ch4ccl410928三、1.“价层电子对”中心原子键电子对中心原子上的孤电子对2化学式(axb)中心原子的价电子数与中心原子结合的原子数最多能接受的电子数324四面体v即时性自测1(1

14、)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)2解析：甲醛ch2o为平面三角形，a项错误；nh3为三角锥形，键角不是10928，b项错误；水分子是v形，所以键角不是180，c项错误；ch4是正四面体形，d项正确。答案：d3解析：sncl2、becl2中心原子的价层电子对数分别为3、2，不相等，a项错误；bf3、nh3中心原子的价层电子对数分别为3、4，不相等，b项错误；ccl4、sif4 中心原子的价层电子对数均为4，相等，c项正确；cs2、of2中心原子的价层电子对数分别为2、4，不相等，d项错误。 答案：c4答案：d5解析：(1)根据abm型分子中价电子对数目n的计算公式：nc

15、cl4中c原子的价电子对数为4；becl2中be原子的价电子对数为2；bcl3中b原子的价电子对数为3；pcl3中p原子的价电子对数为4。(2)根据abm型分子中心原子的孤电子对数(axb)的计算公式：h2s中的s原子的孤电子对数：(621)2；pcl5中的p原子的孤电子对数：(551)0；bf3中的b原子的孤电子对数：(331)0；nh3中的n原子的孤电子对数：(531)1。答案：(1)4234(2)2001技能素养例1解析：(1)、(2)中可由键角直接判断分子的立体构型。(3)五原子分子ch4可能有平面四边形和正四面体形两种立体构型，不管为哪种，b、c两项都成立；若为前者，则键角为90，c

16、h2cl2有两种：和；若为后者，则键角为10928，ch2cl2只有一种。答案：(1)v形(2)直线形(3)ad提升1解析：nh3的立体构型是三角锥形，h2s的立体构型是v形，co2的立体构型是直线形，chcl3是四面体但不是正四面体，故选c。答案：c例2解析：abn型分子或离子中，键电子对数n(配位原子数)，中心原子的孤电子对数按表达式进行计算。由价层电子对数和分子(或离子)类型判断空间构型，即价层电子数为2，ab2型分子为直线形；价层电子对数为3，ab2型分子为v形，ab3型分子为平面三角形；价层电子对数为4，ab2型分子为v形，ab3型分子为三角锥形，ab4型分子为正四面体形。答案：分子

17、或离子键电子对数中心原子孤电子对数价层电子对数分子或离子的空间结构so22(622)13v形co22(422)02直线形of22(612)24v形clf2(7112)24v形pcl33(513)14三角锥形so33(623)03平面三角形so4(6224)04正四面体形no3(5123)03平面三角形sicl44(414)04正四面体形nh4(5114)04正四面体形提升2解析：(2)cs2的中心原子的价层电子对数2(4 22)/22，不含孤电子对，故为直线形；ch2o的中心原子的价层电子对数为3，不含孤电子对，故为平面三角形；bf3的中心原子的价层电子对数3(331)/23，不含孤电子对，故

18、为平面三角形。(3)h2s的中心原子的价层电子对数2(621)/2 4，孤电子对数为2，故为v形结构；so2的中心原子的价层电子对数2(622)/2 3，孤电子对数为1，故为v形结构。(4)pcl3的中心原子的价层电子对数3(531)/2 4，孤电子对数为1，故为三角锥形；h3o的中心原子的价层电子对数3 (63 11)/24，孤电子对数为1，故为三角锥形；nh的中心原子的价层电子对数4(5411)/24，不含孤电子对，故为正四面体形。答案：(1)(2)(3)(4)形成性自评1解析：co2、h2o、nh3、ch4分别为直线形、v形、三角锥形、正四面体形，故d正确。答案：d2解析：ses3中的se价层电子对数为3，故其分子构型为平面三角形，d项正确。答案：d3解析：二者中心原子的价层电子对数均为4，而且均有2对孤电子对，所以c、d两项均正确；二者分子相当于有两个v形结构，故不可能是直线形，所以a项错误；由结构式可知每个分子均含有3个键，b项正确。 答案：a4解析：当中心原子在a族，ab3分子应是三角锥形。当中心原子在a族，ab4分子是正四面体形，ab2分子是直线形。当中心原子在a族，ab2分子是v形。答案：b5解析：电子对间排斥