2.2 课时2 价层电子对互斥模型 课件高二上学期化学人教版（2019）选择性必修2

价层电子对互斥模型第二章分子结构与性质为什么分子会呈现不同的空间结构？如何预测分子的空间结构呢？180°105°107°120°价层电子对互斥(VSEPRmodels)模型预测分子的空间结构正四面体形键角：109°28′1、认识微观结构对分子立体构型的影响，了解共价分子结构的多样性和复杂性；2、能计算中心原子上的孤电子对数的计算；3、在理解价层电子对互斥模型的基础上，对分子或离子的空间构型进行解释和预测。一、价层电子对互斥模型(VSEPR模型)分子的空间结构是中心原子周围的“价层电子对”相互排斥的结果。价层电子对相互排斥彼此远离能量最低、最稳定σ键电子对中心原子上的孤电子对价层电子对

两个原子间的成键电子对不论是单键还是多重键，都看作一个空间取向(即只计σ键电子对，不计π键电子对)；一对孤电子对可看作一个空间取向。

因此，我们可以先分析分子中的中心原子的价层电子对存在几个空间取向，再让这几个空间取向尽量彼此远离，就可以推测出分子的空间结构。二、价层电子对（σ键电子对和未成键的孤电子对）化学式电子式

结构式CO2H2OCH2ONH3CH4成键电子对孤电子对如何计算中心原子的价层电子对数？O=C=OOHHO=CHH中心原子上的价层电子对数目=σ键电子对数+中心原子上的孤电子对数分子中心原子σ键电子对数H2OONH3NSO3SNH4+NNO3-N233（1）σ键电子对数的确定σ键电子对数=与中心原子结合的配体原子数由化学式确定中心原子配体原子----处于“中心”的原子----与中心原子结合(周围)的原子43注：①多重键只计算σ键电子对，不计π键电子对。即，共价单键、双键、三键计算时，都只计入一个σ电子对。②该理论不适合中心原子为过渡金属的分子。孤电子对数=2—1(a-xb)（2）中心原子上的孤电子对数如：ABX型粒子与中心原子结合的原子数与中心原子结合的原子最多能接受的电子数对主族元素：a＝对于阳离子：a＝对于阴离子：a＝价电子数－电荷数最外层电子数价电子数＋电荷数（绝对值）b：

H为1，其他原子=

8﹣该原子的价电子数中心原子的价电子数分子或离子中心原子axb中心原子上的孤电子对数CO2CO32-NH4+H3O+SO32-计算中心原子上的孤电子对数=1/2(a-χb)C422(4-2×2)÷2＝0注意：对于离子团，所带电荷数计入中心原子的价层电子中。

即：a=中心原子价电子数—电荷数CN4-(-2)=632(6-3×2)÷2＝05-1=441(4-4×1)÷2＝0O6-1=531(5-3×1)÷2＝1S32(8-3×2)÷2＝16-(-2)=8价电子数结合的原子个数结合原子最多所能接受的电子数三、VSEPR模型的应用——预测分子或离子空间结构（1）基本思路：ABn型分子价层电子对

互斥理论判断VSEPR模型分子的立体构型价层电子对数=σ键电子对数+孤电子对数略去孤电子对σ键电子对数＝结合原子数中心原子上的孤电子对

价层电子对互斥(VSEPR)模型不能用于预测以过渡金属为中心原子的分子。价层电子对数：2价层电子对数：3价层电子对数：4价层电子对数：5价层电子对数：6直线形平面三角形正四面体形三角双锥形八面体形价层电子对的空间结构(即VSEPR模型)分子或离子σ键电子数孤电子对数VSEPR模型VSEPR模型名称分子或离子的空间结构分子或离子的空间结构名称CO2CH4234000直线形平面三角形正四面体形直线形平面三角形正四面体形（1）中心原子无孤电子对的分子或离子（2）中心原子有孤电子对的分子分子或离子σ键电子数孤电子对数VSEPR模型VSEPR模型名称分子或离子的空间结构分子或离子的空间结构名称NH3H2OSO2222113四面体形V形V形四面体形平面三角形三角锥形特别提醒价层电子对互斥模型不能用于预测以过渡金属为中心原子的分子。ABn型分子的VSEPR模型和立体结构价电子对数VSEPR模型成键电子对数孤对电子对数分子类型电子对的排布模型立体结构实例23直线形20

AB2直线形

30

AB3平面三角形

21

AB2V形O3

SO2平面三角形BF3、BCl3、SO3CO2、BeCl2ABn型分子的VSEPR模型和立体结构价电子对数VSEPR模型成键电子对数孤对电子对数分子类型电子对的排布模型立体结构实例4正四面体正四面体

三角锥形

V形H2O40

AB431

AB322

AB2NH3、NF3

CH4、CCl4思考与讨论直线形平面三角形四面体形平面三角形注意：多中心原子的分子，中心原子孤电子对的计算公式不适合。1、C2H2、C2H4、C2H6、苯分子中碳原子的空间构型如何？1、实验测得NH3的键角为107°，H2O的键角为105°，为什么NH3和H2O的键角均小于109°28′？成键电子对相互排斥一对孤电子对对成键电子对排斥两对孤电子对对成键电子对排斥价层电子对之间相互排斥作用大小的一般规律：孤电子对－孤电子对＞孤电子对－成键电子对＞成键电子对－成键电子对。拓展：孤电子对影响分子键角：随着孤电子对数目的增多，孤电子对与成键电子对之间的斥力增大，键角减小。109°28′107°105°2、同为三角锥形结构，键角NH3>PH3而NH3>NF3？为什么“中心原子电负性越大，键角越大；配位原子电负性越大，键角越小”试给出合理解释？

因为中心原子的电负性越大，成键电子对更靠近中心原子，成键电子对之间斥力增大，所以键角增大。

配位原子的电负性越大，成键电子对远离中心原子，成键电子对之间斥力减小，所以键角减小。电负性O大于S，中心原子电负性越大，共用电子对越靠近中心原子，共用电子对之间的排斥力越大，键角越大。中心原子电负性越大，键角越大；周围原子电负性越大，键角越小3.H2O和H2S都是V形结构，但键角：H2O>H2S，分析原因4.甲醛分子中键角：∠H—C=O>∠H—C—H，分析原因。碳氧双键中有π键，排斥作用较强。同一粒子中不同共价键的键角，斥力：双键间＞双键与单键间＞单键间，则键角大小不同。思考与讨论1、以S和P为例，说明如何根据主族元素在周期表中的位置确定它的价电子数2、以N和Cl为例，说明如何根据主族元素在周期表中的位置确定它最多能接受的电子数。S的价电子数是6，P的价电子数是5N最多能接受的电子数是3，Cl最多能接受的电子数1分子或离子σ键电子对数孤电子对数价层电子对数VSEPR模型空间结构HCNNO2－NH2－NO3-H3O+SiCl4CHCl3NH4+PO43-0120100023434444直线形V形V形平面三角形三角锥形四面体正四面体正四面体04正四面体222334444直线形平面三角形四面体正四面体正四面体正四面体平面三角形四面体四面体预测下列微粒的空间结构。AB2型分子：直线形或V形价层电子对互斥模型价层电子对互斥模型价层电子对互斥模型的应用——预测分子（或离子）空间结构价层电子对数为=σ键电子对数＋孤电子对数价层电子对相互排斥，趋于尽可能远离而减小斥力价层电子对数为2时：直线形价层电子对数为3时：平面三角形、V形价层电子对数为4时：四面体形、三角锥形、V形价层电子对数为5时：常见三角双锥形价层电子对数为6时：正八面体形分子尽可能采取对称的空间结构步骤：价层电子对数→VSEPR模型→空间结构AB3型分子：平面三角形或三角锥形AB4型分子：常见四面体形分子（或离子）空间结构1.下列微粒的VSEPR模型与空间立体构型一致的是(

)A．BF3

B．SO2

C．H2O

D．SO32-2.下列有关描述正确的是(

)A.NO3-为V形分子B.ClO3-的空间结构为平面三角形C.NO3-的VSEPR模型、空间结构均为平面三角形D.ClO3-的VSEPR模型、空间结构相同3.以下分子或离子的结构为正四面体，且键角为109°28′的是(

)①CH4

②NH4+

③CH3Cl④P4

⑤SO42-A、①②③B、①②④C、①②⑤D、①④⑤ACC4.用价层电子对互斥理论(VSEPR)可以预测许多分子或离子的立体构型，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C

5.运用价层电子对互斥理论推测下列分子或离子的空间结构。(1)BeCl2

;

(2)SCl2