价层电子对互斥模型-高二化学教学课件（人教版选择性必修）

第一章化学反应的热效应第二章分子结构与性质第二节

分子的空间结构本节重点理解价层电子对互斥理论的含义。能用价层电子对互斥模型判断和解释分子或离子的结构。第2课时

价层电子对互斥模型回忆CO2

、H2O、CH2O、NH3

的空间结构CO2和H2O同为三原子分子，CH2O和NH3同为四原子分子，为什么他们的空间结构不同？如何预测分子的空间结构？CO2直线形180°H2O

V形105°CH2O平面三角形约120°NH3三角锥形107°1940年，希吉维克和坡维尔在总结实验事实的基础上提出了一种简单的理论模型，用以预测简单分子或离子的立体结构。这种理论模型后经吉列斯比和尼霍尔姆在20世纪50年代加以发展，定名为价层电子对互斥模型，简称VSEPR先来做个实验，分别把两个、三个、四个相同的气球紧紧绑在一起，它们在空间中将会呈现怎样的结构？气球彼此之间会尽可能远离用气球来模拟中心原子周围电子对，由于电子对均显负电性，相互排斥，尽可能远离而处于不同的空间取向，采取对称分布，使分子结构稳定。2个电子对--直线型3个电子对--平面型4个电子对--正四面体型主题1：价层电子对互斥模型简介:“气球空间互斥”类比“电子对互斥”电子对数电子对互斥气球空间互斥VSEPR模型2直线形3平面三角形4四面体形主题1：价层电子对互斥模型简介:问题：请同学们观察上述分子的电子式，再对照其球棍模型，运用分类、对比的方法，分析结构不同的原因。孤电子对：未用于形成共价键的电子对成键电子对：用于形成共价键的电子对主题1：价层电子对互斥模型简介:孤电子对成键电子对直线形V形三角锥形平面三角形正四面体正四面体结论：由于中心原子的孤电子对占有一定空间，对其他成键电子对存在排斥力，影响其分子的空间结构。主题1：价层电子对互斥模型简介:价层电子对

分子的空间结构除了和中心原子与结合原子间的成键电子对有关，还和中心原子的孤电子对有关，两者合称为中心原子的“价层电子对”成键电子对孤电子对主题1：价层电子对互斥模型简介:价层电子对互斥模型(VSEPR)要点价层电子对互相排斥尽可能远离能量最低1.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2.VSEPR的“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。3.对ABn型的分子或离子，中心原子A价层电子对（包括σ键电子对和孤电子对）之间存在排斥力，将使分子中的原子处于尽可能远的相对位置上，以使彼此之间斥力最小，分子体系能量最低，最稳定。主题1：价层电子对互斥模型简介:价层电子对数目的计算对ABn型的分子或离子，中心原子A“价层电子对”(包括成键σ键电子对和未成键的孤电子对)A

B

n中心原子配位体(可以是原子、分子或原于团)配位体个数价层电子对数＝σ键电子对数+孤电子对数主题1：价层电子对互斥模型简介:1.中心原子的σ键电子对数的计算（可从化学式来确定）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把双键或三键作为一对电子对看待不计π键电子对,分子中心原子键数H2OO2NH3N3SO3S2SO42-S4σ键电子对数＝结合原子数对于分子ABn

或离子ABnm+、ABnm-

σ键电子对数＝n主题1：价层电子对互斥模型简介:价层电子对数目的计算2.中心原子的孤电子对数的计算①根据电子式直接确定孤电子对数中心原子价层上未用于形成共价键的电子对12000适用于简单、熟悉的分子或离子主题1：价层电子对互斥模型简介:价层电子对数目的计算②根据公式计算确定中心原子上孤电子对数＝

(a-xb)21

a中心原子的价层电子数主族元素=最外层电子数阳离子=中心原子的价层电子数-离子的电荷数阴离子=中心原子的价层电子数+︱离子的电荷数︱x与中心原子结合的原子数

b与中心原子结合的原子最多能接受的电子数H=1其他原子=8-该原子的价层电子数2.中心原子的孤电子对数的计算主题1：价层电子对互斥模型简介:价层电子对数目的计算【例1】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CO2SO2CONHC422(4-2×2)÷2＝0中心原子的孤电子对数＝

(a-xb)212-3+4S622(6-2×2)÷2＝1C4+2=632(6-3×2)÷2＝0N5-1＝441(4-4×1)÷2＝0主题1：价层电子对互斥模型简介:价层电子对互斥模型（VSEPR模型）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。中心原子价层电子对数234VSEPR理想模型主题1：价层电子对互斥模型简介:直线形平面三角形正四面体形中心原子不含孤电子对分子或离子σ键电子对数孤电子对数VSEPR模型及名称分子(或离子)的空间结构及名称CO2

CO32-CH4

203040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主题2：价层电子对互斥模型的应用:【例2】用价层电子对互斥模型完成下列问题。分子或离子价层电子对数孤电子对数VSEPR模型及名称分子的空间结构及名称NH3H2OSO2142314中心原子含孤电子对四面体形四面体形平面三角形三角锥形V形V形主题2：价层电子对互斥模型的应用:【例2】用价层电子对互斥模型完成下列问题。确定σ键电子对数确定中心原子上的孤电子对数分子（或离子）的空间结构确定中心原子上的价层电子对数二者相加VSEPR模型（含孤电子对数）价层电子对相互排斥略去中心原子上的孤电子对预测分子的空间构型主题2：价层电子对互斥模型的应用:【例3】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′？孤电子对-孤电子对＞孤电子对-成键电子对＞成键电子对-成键电子对价层电子对间的斥力大小关系：孤电子对越多，斥力越大，键角越小主题1：价层电子对互斥模型简介:1.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3.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，键角也减小注意小结VSEPR模型的应用的步骤12534计算中心原子的σ键电子对数计算中心原子上的孤电子对数价层电子对数=σ键电子对数+孤电子对数确定VSEPR理想模型略去孤电子对，确定分子的空间结构主题2：价层电子对互斥模型的应用:课堂检测1.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模型可用预测分子的立体构型B．VSEPR模型不能用于预测以过渡金属为中心原子的分子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，价层电子对相互排斥力越大，分子越稳定D课堂检测2.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课堂检测3.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课堂检测4.下列关于氯化亚砜（SOCl2）的VSEPR模型、分子的几何构型的说法正确的是（）A．四面体形、三角锥形 B．平面三角形、V形C．平面三角形、平面三角形 D．四面体形、三角锥形5.下列分子或离子中，中心原子价电子对的空间构型为四面体形，且分子或离子空间构型为V形的是(

)A．NH4+