价层电子对互斥模型VSEPR课件高二化学人教版选择性必修2

第二节

分子的空间结构第2课时

价层电子对互斥模型第二章

分子结构与性质化学式

电子式

分子空间结构模型

成键特点

CO2中心原子C最外层电子全部与2个O成双键中心原子O最外层电子两个与O成键，有2个孤电子对中心原子C最外层电子2个与O成双键，2个与H键成单键中心原子N最外层电子3个与H成单键，有1个孤电子对

问题与讨论：三原子分子CO2和H2O、四原子分子CH2O和NH3，为什么它们的空间结构不同？比较其电子式，你能找到原因吗？难道分子空间结构除了与成键原子数有关，还与什么有关？孤电子对NH3CH2OH2O为了探其原因，发展了许多结构理论

有一种比较简单的理论叫做价层电子对互斥(VSEPRmodels)模型，这种简单的理论可用来预测分子的空间结构。价层电子对互斥模型(VSEPRmodels)一、价层电子对互斥模型（VSEPR模型）1.基本内容：（2）价层电子对是指分子中的中心原子与结合原子间的σ键电子对和中心原子上的孤电子对。价层电子对相互排斥彼此远离能量最低、最稳定（1）分子的空间结构是中心原子的“价层电子对”相互排斥的结果。VSEPR模型可以用来预测分子的空间结构109°28′2个直线形3个平面三角形4个四面体形计算价层电子对数σ键电子对数中心原子上的孤电子对数(1)价层电子对数2.中心原子价层电子对数的计算方法(1)价层电子对数=

σ键电子对

+

中心原子上的孤电子对中心原子结合的原子数注意：多重键只计其中的σ键电子对，不计Π键电子对化学式电子式σ键电子对孤电子对数中心原子价层电子对CO2H2ONH3CH4O:::CO:::::H:OH:::H:NH:::HH:CH:::HH224322444100价层电子对数=

σ键电子对

+

中心原子上的孤电子对①由电子式直接确定中心原子上孤电子对数＝

(a-xb)21中心原子价电子数与中心原子结合的原子数与中心原子结合的原子最多接收电子数(H为1，其它原子为：8-价电子数)对主族元素：a=最外层电子数；

对于阳离子：a=中心原子价电子数-离子电荷数；

对于阴离子：a=中心原子价电子数+|离子电荷数|。②由公式计算孤电子对数的计算：中心原子上的孤电子对数＝

分子或离子中心原子axb中心原子上的孤电子对数H2OONH3NSO2SCO2CNC655−1=44+2=623431112210062214220分子或离子孤电子对数σ键电子对价层电子对VSEPR模型分子空间构型H2ONH3SO2CO2210010234322444332四面体形平面三角形V形直线形四面体形正四面体形价层电子对数=

σ键数

+

中心原子上的孤电子对数如何确定价层电子对互斥模型？直线形平面三角形四面体形三角双锥八面体形价层电子对数n=2n=3n=4n=5n=6VSEPR模型VSEPR模型名称分子或离子孤电子对数σ键电子对价层电子对VSEPR模型分子空间构型H2ONH3SO2CO2210010234322444332四面体形平面三角形平面三角形直线形四面体形正四面体形孤电子对数的计算：中心原子上的孤电子对数＝

平面三角形V形价层电子对互斥模型分子空间构型略去孤电子对去掉VSEPR模型中的孤对电子，得到分子的真实构型。分子空间构型：SO2四面体形三角锥形略去孤电子对NH3H2O略去孤电子对分子或离子孤电子对数σ键电子对价层电子对VSEPR模型分子空间构型H2ONH3SO2CO2210010234322444332四面体形平面三角形平面三角形直线形四面体形正四面体形V形V形三角锥形直线形正四面体形平面三角形价层电子对互斥模型略去孤电子分子（或离子）的空间结构价层电子对数VSEPR模型与分子的空间结构一致。中心原子有孤电子对的分子：中心原子无孤电子对的分子：先判断VSEPR模型，后略去孤电子对，得到分子的空间结构。VSEPR模型与分子的空间结构不一致。VSEPR模型的应用——预测分子或离子空间结构σ键电子对数中心原子上的孤电子对数+分子或离子中心原子孤电子对数价层电子对数VSEPR模型分子或离子的空间结构H2SNF3CH2OBF3H3O+ClO3-SO42-S24正四面体形V形N14正四面体形三角锥形C(4-2×1-1×2)÷2＝03平面三角形平面三角形O(6-1-3×1)÷2＝13＝4正四面体形三角锥形Cl(7+1-3×2)÷2＝13＝4正四面体形三角锥形S(6+2-4×2)÷2＝04＝4正四面体形正四面体形注意：VSEPR模型不能用于预测以过渡金属为中心原子的分子B知识回顾确定孤电子对数确定价层电子对数VSEPR理想模型分子或离子的空间结构1.电子式2.计算价层电子对数VSEPR理想模型2直线形3平面三角形4四面体形略去孤电子对难点价层电子对数＝σ键电子对数＋孤电子对数应用VSEPR模型预测分子或离子的空间结构阳离子：a＝中心原子的价电子数-离子的电荷数阴离子：a＝中心原子的价电子数＋离子的电荷数(绝对值)

补充：ABn型分子的VSEPR模型和立体结构价层电子对数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、BeCl2补充：共价分子的VSEPR模型和立体结构价层电子对数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、CCl4SO42-、PO43-A的价层电子对数成键电子对数孤电子对数A的价层电子对排布方式分子空间构型分子类型

实例5

5

0

三角双锥

4 1变形四面体3 2ClF32 3直线形SF4PCl5T形AB5AB4AB3AB2启迪思考CH4H2ONH3CH4、NH3、H2O这三种分子的价层电子对数均为4，为何键角不同？键角的影响因素相较成键电子对，孤电子对有较大的排斥力而CH4、H2O、NH3的孤电子对分别为0、1、2，CH4分子没有孤对电子，σ键之间的斥力较小，而H2O中孤电子对最多，对σ键电子对的斥力最大，故CH4、NH3、H2O的键角依次减小。判断分子中键角的大小①根据VSEPR模型，直线型键角>平面三角形>四面体形如键角大小：CO2>BF3>CH4如键角大小：CH4>NH3>H2O②结构相同，孤电子对数目越多，孤电子对与成键电子对之间的斥力增大，键角减小。由于孤电子对有较大斥力，含孤电子对的分子的实测键角几乎都小于VSEPR模型的预测值。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。③VSEPR模型相同，孤电子对数目也相同，比较电负性周围原子相同，中心原子电负性越大，键角越大

如键角大小：NH3>PH3中心原子相同，周围原子电负性越大，键角越小

如键角大小：NH3>NF3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HCNNO2NH2－NO3-H3O+SiCl4CHCl3NH4+PO43-0120100023434444直线形V形V型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课堂练习3：预测下列微粒的空间结构。3、多核离子所带电荷可以认为是中心原子得到电子或失去电子导致的，根据VSEPR模型，下列离子中所有原子都在同一平面的是（

）A.NO2-和NH2-B.H3O+和ClO3-C.NO3-和CH3-D.PO43-和SO42-A

C

5、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

6、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

;

SO32-___________;

(4)PF3

;(5)H2Se

;(6)BBr3____________;(7)CHCl3

;

(8)SiF4____________。

直线形V形三角锥形