分子的立体构型(价层电子对互斥理论)

1、第二章 分子结构与性质,第二节分子的立体结构 （第一课时）,一、形形色色的分子,O2,HCl,H2O,CO2,1、双原子分子（直线型）,2、三原子分子立体结构（有直线形和V形）,、四原子分子立体结构（直线形、平面三角形、三角锥形、正四面体）,（平面三角形，三角锥形）,C2H2,CH2O(甲醛),COCl2,NH3,P4,、五原子分子立体结构,最常见的是正四面体,CH4,CH3CH2OH,CH3COOH,C6H6,C8H8,CH3OH,5、其它：,C60,C20,C40,C70,资料卡片：,形形色色的分子,思考：,同为三原子分子，CO2 和 H2O 分子的空间结构却不同，什么原因？,同为四原子分

2、子，CH2O与 NH3 分子的的空间结构也不同，什么原因？,1.基本要点：,二 价层电子对互斥理论,（1）分子的立体构型是价层电子对相互排斥的结果。价层电子对是指分子中的中心原子上的电子对，包括键电子对和中心原子上的孤对电子,分子的共价键（单键、双键、三键中）的电子对以及孤对电子对由于相互排斥作用,而趋向尽可能彼此远离，分子尽可能采取对称的空间构型。,（2）分子或离子的空间构型与中心原子的价层电子对数目和孤对电子数有关。,价层电子对数目,价层电子对互斥模型 （VSEPR模型）,分子空间构型,相互排斥,略去孤对电子,2.推断分子或离子的空间构型的具体步骤：,（1）确定中心原子的价层电子对数,电子

3、对数=与中心原子成键的配位原子数,中心原子上的孤电子对数=(axb)/2 a ：中心原子的价电子数 正离子应减去电荷数,负离子应加上电荷数 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,几种分子或离子的中心原子的孤电子对数,2,6,2,2,1,4,4,1,0,6,3,2,0,（2）确定电子对的空间构型 （即含孤电子对VSEPR模型）：,VP=2 直线形,VP=3 平面三角形,VP=4 正四面体,VP=5 三角双锥,VP=6 正八面体,（3）结合中心原子的孤对电子对数，推断分子 的空间构型。, 中心原子无孤对电子LP=0:分子的空间构型=电子对的空间构型（ VSEP

4、R模型）,例如：,电子对数=4 ；孤对电子对数=0 ；价层电子对数=4 正四面体,BF3,电子对数=3 ；孤对电子对数=0 ；价层电子对数=3 平面三角形,中心原子有孤对电子LP0 ：分子的空间构型不同于电子对的空间构型。,3,4,6,1,1,2,1,2,SnCl2,平面三角形 V形,NH3,四面体 三角锥,H2O,四面体 V形,IF5,八面体 四方锥,XeF4,八面体 平面正方形,3、价层电子对互斥模型判断分子空间构型规律,(1)一类是中心原子上的价电子都用于形成共价键，如CO2、CH2O、CH4等分子中的碳原子，它们的立体结构可用中心原子周围的原子数n来预测，概括如下： ABn 立体结构

5、范例 n=2 直线形 CO2、 CS2 n=3 平面三角形 CH2O、BF3 n=4 正四面体形 CH4、 CCl4 n=5 三角双锥形 PCl5 n=6 正八面体形 SCl6,(2)、另一类是中心原子上有孤对电子(未用于形成共价键的电子对)的分子。,ABn 立体结构 范例 n=2 V形 H2O n=3 三角锥形 NH3,原因： 中心原子上的孤对电子也要占据中心原子周围的空间，并参与互相排斥。例如，H2O和NH3的中心原子分别有2对和l对孤对电子，跟中心原子周围的键加起来都是4，它们相互排斥，形成四面体，因而H2O分子呈V形，NH3分子呈三角锥形。,中心原子有孤对电子LP0 ：分子的空间构型不

6、同于VSEPR模型。,3,4,6,1,1,2,1,2,SnCl2,平面三角形 V形,NH3,四面体 三角锥,H2O,四面体 V形,IF5,八面体 四方锥,XeF4,八面体 平面正方形,应用反馈:,0,1,2,0,1,0,0,0,2,2,2,3,3,4,4,4,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,4,2,3,4,4,3,正四面体,0,正四面体,直线,直线,0,平面三角形,2,平面三角形,正四面体,正四面体,平面三角形,0,1,1,三角锥形,V形,V形,课堂练习,1.下列物质中，分子的立体结构与水分子相似的是 （ ） A.CO2 B.H2S C.PCl3 D.S

7、iCl4 2.下列分子的立体结构，其中属于直线型分子的是 （ ） A.H2O B.CO2 C.C2H2 D.P4,B,BC,3.若ABn型分子的中心原子A上没有未用于形成共价键的孤对电子，运用价层电子对互斥模型，下列说法正确的（ ） A.若n=2，则分子的立体构型为V形 B.若n=3，则分子的立体构型为三角锥形 C.若n=4，则分子的立体构型为正四面体形 D.以上说法都不正确,课堂练习,C,4.美国著名化学家鲍林（L.Pauling, 19011994）教授具有独特的化学想象力：只要给他物质的分子式，他就能通过“毛估”法，大体上想象出这种物质的分子结构模型。请你根据价层电子对互斥理论，“毛估”

8、出下列分子的空间构型。 PCl5 PCl3 SO3 SiCl4,课堂练习,三角双锥形,三角锥形,平面三角形,正四面体,5.写出你所知道的分子具有以下形状的物质的化学式，并指出它们分子中的键角分别是多少？ （1）直线形 （2）平面三角形 （3）三角锥形 （4）正四面体,课堂练习,6.为了解释和预测分子的空间构型，科学家在归纳了许多已知的分子空间构型的基础上，提出了一种十分简单的理论模型价层电子对互斥模型。这种模型把分子分成两类：一类是 ；另一类是 。BF3和NF3都是四个原子的分子，BF3的中心原子是 ，NF3的中心原子是 ；BF3分子的立体构型是平面三角形，而NF3分子的立体构型是三角锥形的原因是 。 用价层电