2.2.2价层电子对互斥模型+课件-2025-2026学年高二下学期化学人教版选择性必修2

第二节分子的空间结构第二章分子结构和性质第二课时价层电子对互斥模型学习目标1、理解价层电子对互斥理论的含义。2、能运用价层电子对互斥模型预测简单分子的空间结构，发展学生的模型认知能力。化学式

电子式

分子空间结构模型

成键特点

CO2H2OCH2ONH3孤电子对：指未形成共价键的成对价电子中心原子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，1对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，还与孤电子对有关？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)

，这种简单的理论可用来预测分子的空间结构。

三、价层电子对互斥模型(VSEPR模型)1、内容：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。ABn型分子：价层电子对互相排斥尽可能远离能量最低最稳定注意：多重键只计其中σ键的电子对,不计π键电子对。价层电子对数：

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数2、价层电子对数的确定：价层电子对数=σ键电子对+中心原子上的孤电子对数①σ键电子对数由化学式确定σ键电子对数＝中心原子结合的原子数分子中心原子共价键键数键电子对数H2OOO－H2NH3NN－H3SO3S2SO42-S42324②中心原子上的孤电子对数a：根据电子式直接确定120000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容纳电子数(H为1，其它原子为：8-价电子数)b：根据公式计算确定对主族元素，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|。【思考与讨论】

(1)以P和S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。主族元素价电子数＝最外层电子数＝主族序数P原子价电子数为5；

S原子价电子数为6主族元素最多接受电子数＝8-最外层电子数＝8-主族序数(H为1)最多接受电子数：N原子为8－5＝3，

S原子为8－6＝2电子式中心原子axb孤电子对数OCCCNN644455222+143418-61、8-6111

1/2(6-2×1)=21/2(4-2×2)=01/2(4-2×1-1×2)=01/2(4-4×1)=01/2(5-3×1)=11/2(5-1-4×1)=0200010与根据电子式判断相同，主要针对不知道电子式的微粒更方便。课堂练习1：计算下列微粒的中心原子的孤电子对数。孤电子对数＝

(a-xb)21分子或离子

中心原子

a

x

b中心原子上的孤电子对数

SO2

SO3

BF3

NO3-

SO42-

SSBNS0236122635+16+2=8334200120中心原子上孤电子对数＝

(a-xb)21课堂练习2：计算下列微粒的中心原子的孤电子对数。③价层电子对数价层电子对数=σ键电子对+中心原子上的孤电子对数化学式

价层电子对数结合的原子数孤电子对数H2O422SO3330NH3431CO2220SF4541SF6660PCl5550PCl3431CH4440化学式

价层电子对数结合的原子数孤电子对数HCN220SO2321NH2－422BF3330H3O+431SiCl4440CHCl3440NH4+440SO42－4403、确定VSEPR模型价层电子对数n=2n=3n=4n=5n=6VSEPR模型VSEPR模型名称直线形平面三角形四面体形三角双锥八面体形4、确定分子空间结构去掉VSEPR模型中的孤对电子，得到分子的真实构型。含孤电子对的VSEPR模型分子空结构模型H2ONH3四面体形V形三角锥形分子或离子孤电子对数价层电子对数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CO2SO2CO32-CH4表2-4根据价层电子对互斥模型对几种分子或离子的空间结构的推测01002334直线形平面三角形平面三角形正四面体形直线形V形平面三角形正四面体形5、VSEPR模型应用①预测分子立体构型BF3NH4+SO32-孤电子对数价层电子对数VSEPR模型VSEPR模型名称空间结构空间结构名称03平面三角形平面三角形04正四面体形正四面体形14四面体形三角锥形课本P47【思考与讨论】确定BF3、NH4+和SO32-的VSEPR模型和它们的空间结构，并与同学交流。（1）确定σ键电子对数（2）确定中心原子上的孤电子对数（3）得到中心原子上的价层电子对数

价层电子对数＝σ键电子对数＋孤电子对数（4）画出分子的VSEPR模型（5）略去孤电子对，得到分子的立体构型小结：确定分子的空间结构的步骤：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。②判断分子中键角的大小5、VSEPR模型应用课堂练习4：【2021年全国乙卷】H2O的键角小于NH3的，分析原因。

答案：H2O中含有两对孤电子对而NH3中含有一对孤电子对，H2O中孤电子对对成键电子对的排斥作用较大。CH4H2ONH3解析：CH4、H2O、NH3的价层电子对均为4，VSEPR模型均为四面体形这是由于孤电子对有较大的斥力的原因。孤电子对越多，与成键电子对之间的排斥力越大，键角越小。结论：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>成键电子对－单电子课堂练习5：NO2与SO2空间构型均为V形，NO2键角大于120°，分析原因。解析：NO2与SO2的价层电子对均为3，VSEPR模型均为平面三角形，但NO2中孤电子是一个单电子，NO2键角大于120°，SO2键角小于120°说明斥力：电子对-电子对>电子对-单电子，。课堂练习6：预测NO2、NO2-、NO2+的结构并比较键角大小

NO2价层电子对为3，VSEPR模型均为平面三角形，但NO2中孤电子是一个单电子，由于斥力：电子对-电子对>电子对-单电子，NO2键角大于120°。

NO2-价层电子对为3，VSEPR模型均为平面三角形，孤电子对数为1，由于斥力：孤电子对-成键电子对>成键电子对-成键电子对，NO2-键角小于120°。

NO2+价层电子对为2，VSEPR模型均为直线型，键角180°。A的价层电子对数成键电子对数孤电子对数VSEPR模型分子空间构型分子类型

实例22033021

直线形AB2CO2、BeCl2、HgCl2平面三角形AB3SO3、NO3-

、BF3V形AB2O3、NO2-

、PbCl2

共价分子的构型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4403122

正四面体AB4CH4、SO42-、PO43-三角锥形AB3NH3、ClO3-

、NF3AB2H2O、SCl2

V形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AB5AB4AB3AB2A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6

6

0正八面体5

1四方锥形IF54

2平面正方形AB6AB5AB4SF61.预测分子的空间结构方法：σ键电子对数孤电子对数价层电子对数

VSEPR模型空间结构2.比较键角的大小：①根据VSEPR模型，直线型键角>平面三角形>四面体形②结构相同，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。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课堂小结价层电子对互斥模型(VSEPR模型)略去孤电子对

课堂达标1、下列有关价层电子对互斥理论的描述正确的是（

）A.价层电子对就是σ键电子对

B.孤电子对数由分子式来确定C.分子的立体构型是价层电子对互斥的结果

D.孤电子对数等于π键数C2、下列分子或离子的中心原子，带有一对孤电子对的是(

)A.H2O B.BeCl2

C.CH4

D.PCl3D3、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C