《分子结构的测定-多样的分子空间结构-价层电子对互斥模型》课件

《分子结构的测定多样的分子空间结构价层电子对互斥模型》一

常见分子的空间结构重难归纳1.分子的空间结构与键角的关系的一般规律。2.典型有机化合物分子的空间结构:C2H4、苯(C6H6)、CH2=CH—CH=CH2(1,3-丁二烯)、CH2=CH—C≡CH(乙烯基乙炔)、CH2O(甲醛)等都是平面形分子;C2H2为直线形分子。(1)硫化氢分子中,H—S—H的键角接近90°,推测H2S分子的空间结构是怎样的。提示:V形。(2)科学家研制出有望成为高效火箭推进剂的N(NO2)3(如图所示)。已知该分子中N—N—N的键角都是108.1°。试推测四个氮原子围成的空间结构是否为正四面体形。提示:不是。由于N—N—N的键角都是108.1°,所以四个氮原子围成的空间结构不是正四面体形,而是三角锥形。典例剖析下列有关键角与分子空间结构的说法不正确的是(

)。A.键角为180°的分子,空间结构是直线形B.键角为120°的分子,空间结构是平面三角形C.键角为60°的分子,空间结构可能是正四面体形D.键角为90°~109°28'之间的分子,空间结构可能是V形答案:B解析:键角为180°的分子,空间结构是直线形,例如CO2是直线形分子,A项正确。苯的键角为120°,但其空间结构是平面正六边形,B项错误。白磷的键角为60°,空间结构为正四面体形,C项正确。水的键角为105°,空间结构为V形,D项正确。学以致用1.下列各组分子中所有原子都可能处于同一平面的是(

)。A.CH4、CS2、BF3B.CO2、H2O、NH3C.C2H4、C2H2、C6H6D.CCl4、BeCl2、PH3答案:C解析:CH4和CCl4为正四面体形分子,NH3和PH3为三角锥形分子,这几种分子的所有原子不可能都在同一平面上。CS2、CO2、C2H2和BeCl2为直线形分子,C2H4为平面形分子,BF3为平面三角形分子,C6H6为平面正六边形分子,H2O为V形分子,这些分子中所有原子都在同一平面上。故C项符合题意。2.第ⅤA族元素的原子R与A原子结合形成RA3气态分子,其空间结构呈三角锥形。RCl5在气态和液态时,分子结构如图所示,下列关于RCl5分子的说法中不正确的是(

)。RCl5的分子结构

A.并不是每个原子都达到8电子稳定结构B.键角(Cl—R—Cl)有90°、120°、180°三种C.RCl5受热后会分解生成分子RCl3和Cl2,RCl3键角(Cl—R—Cl)为109°28'D.分子中5个R—Cl的键能不全相同答案:C解析:R原子最外层有5个电子,与5个Cl形成5个共用电子对,所以RCl5中R原子的最外层电子数为10,不满足8电子稳定结构,

A项正确。RCl5中上下两个顶点的Cl与中心R原子所形成σ键(Cl—R—Cl)的键角为180°;中间平面三角形中R与3个Cl形成的σ键(Cl—R—Cl)的键角为120°;中间平面上的R与该平面上的Cl和顶点的Cl所形成的σ键(Cl—R—Cl)的键角为90°,所以键角(Cl—R—Cl)有90°、120°、180°三种,

B项正确。RCl3呈三角锥形,键角不是109°28',

C项错误。键长越短,键能越大,键长不全相同,所以键能不全相同,

D项正确。二

利用价层电子对互斥模型判断分子或离子的空间结构重难归纳利用价层电子对互斥模型判断分子或离子的空间结构的解题思路。说明:(1)若ABn型分子中,A与B之间通过两对或三对电子(即通过双键或三键)结合而成,则价层电子对互斥模型对双键或三键只计为一个σ键电子对看待。(2)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。随着孤电子对数目的增多,成键电子对与成键电子对之间的斥力减小,键角也减小。如CH4、NH3和H2O分子中的键角依次减小。对于乙醇和乙酸,同样可以用“价电子对相互排斥而尽量远离”的原则快捷地判断它们分子的空间结构。(1)根据信息中图示,结合价层电子对互斥模型分析乙醇分子中C—O—H的空间结构。提示:在乙醇分子中,羟基上的氧原子有两个σ键电子对和两个孤电子对,价层电子对共有四个空间取向,氧原子的价层电子对相互排斥而远离,呈四面体形,因此C—O—H呈角形。(2)根据信息中图示,结合价层电子对互斥模型分析乙酸分子中

的空间结构。提示:在乙酸分子中,羧基上的碳原子的价层电子对均为σ键电子对,C=O上的σ键电子对仅有一个空间取向,因此羧基上碳原子的价层电子对共有三个空间取向,相互排斥而远离,

呈三角形。典例剖析下列关于表中所列四种粒子的各项描述完全正确的一项是(

)。答案:C易错警示用价层电子对互斥模型推测分子或离子空间结构时的常见错误:

(1)计算阴、阳离子的中心原子上的价层电子对数时未考虑离子所带电荷而计算错误。

(2)由电子式或结构式判断中心原子上的价层电子对数时未将双键或三键当作一个价层电子对计算。(3)不能准确区分和判断中心原子上的孤电子对和成键电子对。判断ABn型分子中心原子上的孤电子对数的简单方法为孤电子对数=价层电子对数-n。

(4)误将VSEPR模型当作分子或离子的空间结构。

(5)错误地利用相似性规律判断分子或离子的空间结构。学以致用1.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(

)。A.VSEPR模型可用来预测分子的空间结构B.分子中价层电子对相互排斥决定了分子的空间结构C.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互相排斥D.分子中键角越大,价层电子对间的相互排斥力越大,分子越稳定答案:D解析:VSEPR模型可用来预测分子的空间结构,注意分子的空间结构要略去VSEPR模型中的孤电子对,

A项正确。分子的空间结构与价电子对相互排斥有关,所以分子中价层电子对相互排斥决定了分子的空间结构,

B项正确。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互相排斥,且孤电子对间的排斥力>孤电子对和σ键电子对间的排斥力,

C项正确。分子的稳定性与键角没有直接关系,

D项不正确。2.(2020山东枣庄薛城区高二月考)下列分子或离子中,价层电子对互斥模型名称与分子或离子的空间结构名称不一致A.CO2