第1课时 形形色色的分子 价层电子对互斥理论

1、 金太阳教育研究院1第2节分子的立体构型第1课时形形的分子价层电子对互斥理论第二章分子结构与性质2020导学案课堂同步用书选修3第页2第2节第1课时1. 了解共价分子的多样性和复杂性。2. 初步认识价层电子对互斥模型。3. 能用VSEPR模型预测简单分子或离子的立体结构。第页3第2节第1课时导入新课在宏观世界中,花朵、蝴蝶、冰晶等诸多物质展现出规则与和谐的美。科学巨匠爱因斯坦曾感叹:“在宇宙的秩序与和谐面前,人类不能不在内心里发出由衷的赞叹,激起无限的好奇。”实际上,宏观的秩序与和谐源于微观的规则与对称。分子是能独立存在,并保持物质化学性质的最小单元。与常见物体相比,分子极小,直径在10-10

2、10-9m之间,其质量也很小,一般为10-2710-24 kg。许多原子按一定的空间结构排列,形成分子的构型。分子世界形形,异彩纷呈,美不胜收,可使人流连忘返。通常,不同的分子具有不同的空间构型。例如,甲烷分子呈正四面体形,氨分子呈三角锥形,苯分子是正六边形,CO2是直线形。那么,这些分子为什么具有不同的空间构型呢?第页4第2节第1课时第 1 层级知识记忆与理解目录 第 2 层级思维探究与创新 第 3 层级技能应用与拓展 第 4 层级总结评价与反思O知识记忆与理解思维探究与创新技能应用与拓展总结评价与反思第页5第2节第1一课章时返回目录一、形形的分子1.三原子分子的立体构型有直线形和V形两种案

3、5化学式电子式结构式键角比例模型和球棍模型立体构型CO2 CO180 直线形H2OHOH 105 V形答知识记忆与理解思维探究与创新技能应用与拓展总结评价与反思第页6第2节第1一课章时返回目录2.四原子分子大多数采取平面三角形或三角锥形两种立体构型答案6化学式电子式结构式键角比例模型和球棍模型立体构型CH2O120平面三角形知识记忆与理解思维探究与创新技能应用与拓展总结评价与反思第页7第2节第1一课章时返回目录答案7化学式电子式结构式键角比例模型和球棍模型立体构型NH3HHNH 107三角锥形知识记忆与理解思维探究与创新技能应用与拓展总结评价与反思第页8第2节第1一课章时返回目录3.五原子分子

4、可能的立体构型更多,最常见的是正四面体形答案8化学式电子式结构式键角比例模型和球棍模型立体构型CH4HHCH H 10928正四面体形CCl4101909 2288正四面体形知识记忆与理解思维探究与创新技能应用与拓展总结评价与反思第页9第2节第1一课章时返回目录二、价层电子对互斥理论1.价层电子对互斥理论(VSEPR)分子中的价层电子对包括 键电子对和中心原子上的 孤电子对,由于 电子对的相互排斥 作用,而趋向尽可能彼此远离,分子尽可能采取对称的立体构型,以减小斥力。电子对之间的夹角越大,排斥力越小。2.价层电子对的确定方法答案9知识记忆与理解思维探究与创新技能应用与拓展总结评价与反思第10页

5、第2节第1一课章时返回目录(1)a表示中心原子的价电子数。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|。(2)x表示 与中心原子结合的原子数。(3)b表示与中心原子结合的原子 最多能接受的电子数,氢为 1,其他原子= 8-该原子的价电子数。答案10知识记忆与理解思维探究与创新技能应用与拓展总结评价与反思第11页第2节第1一课章时返回目录3.VSEPR模型答案11ABnn=2n=3n=4价层电子对数234电子对排布方式立体构型 直线形平面三角形 正四面体 形键例CO2BF3CH4知识记忆与理解思维

6、探究与创新技能应用与拓展总结评价与反思第12页第2节第1一课章时返回目录4. 分子构型的确定在确定了键电子对数和中心原子上的孤电子对数后,把它们 相加便可确定分子中的中心原子上的价层电子对数。由价层电子对的 相互排斥,得到含有孤电子对的VSEPR模型,然后,略去VSEPR模型中的 中心原子上的孤电子对, 便可得到分子的立体构型。例如,H2O和NH3的中心原子上分别有 2对和 1对孤电子对,加上中心原子上的键电子对,它们的中心原子上的价层电子对数都是 4 ,这些价层电子对相互排斥,形成 四面体 形的VSEPR模型。略去VSEPR 模型中的中心原子上的孤电子对,便得到了H2O的立体构型为V形,NH

7、3的立体构型为三角锥形。5. 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。答案12知识记忆与理解思维探究与创新技能应用与拓展总结评价与反思第13页第2节第1一课章时返回目录微思考1常见分子的立体构型主要有哪些?【答案】直线形、V形、平面三角形、三角锥形、四面体形等。微思考2一个分子的VSEPR模型与分子的真实立体构型一定一致吗?【答案】VSEPR模型与分子的立体构型不一定一致,分子的立体构型指的是成键电子对的立体构型,不包括孤电子对(未用于形成共价键的电子对)。两者是否一致取决于中心原子上有无孤电子对,当中心原子上无孤电子对时,两者的构型一

8、致; 当中心原子上有孤电子对时,两者的构型不一致。答案13知识记忆与理解思维探究与创新技能应用与拓展总结评价与反思第14页第2节第1一课章时返回目录微思考3价层电子对数是2、3、4的分子或离子所对应的VSEPR模型是什么?【答案】答案14价层电子对数VSEPR模型2直线形3平面三角形4正四面体形知识记忆与理解思维探究与创新技能应用与拓展总结评价与反思第15页第2节第1一课章时返回目录1.下列分子或离子的中心原子,带有一对孤电子对的是()。DA.H2OB.BeCl2C.CH4D.PCl3【解析】方法1:选项中四种物质的电子式依次为H2O的中心原子上有2对孤电子对,BeCl2和CH4的中心原子上没

9、有孤电子对,PCl3的中心原子上有一对孤电子对。方法2:将选项中各物质的未知数据代入公式:中心原子上的孤电子对数=1(a-xb),经计算知,选项中中心原子上的孤电子2对数依次为2、0、0、1。15知识记忆与理解思维探究与创新技能应用与拓展总结评价与反思第16页第2节第1一课章时返回目录2.下列有关价层电子对互斥理论的说法正确的是(A.价层电子对数等于键电子对数B.孤电子对数就是未成对的电子数C. 分子的立体构型是价层电子对互斥的结果D. 孤电子对数等于键数C )。16知识记忆与理解思维探究与创新技能应用与拓展总结评价与反思第17页第2节第1一课章时返回目录【解析】价层电子对数是键电子对数与孤电

10、子对数之和,孤电子对数是指没有成键的价电子对数,其与中心原子价层电子总数、中心原子结合的原子最多能接受的电子数及中心原子结合的原子数有关,A、B、D三项均错误。17知识记忆与理解思维探究与创新技能应用与拓展总结评价与反思第18页第2节第1一课章时返回目录C3.下列分子的立体构型为正四面体形的是()。P4NH3CCl4CH4H2SCO2A.C.B.D.18知识记忆与理解思维探究与创新技能应用与拓展总结评价与反思第19页第2节第1一课章时返回目录4.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)。(CA. VSEPR模型可用来预测分子的立体构型B. 分子中价电子对相互排斥决定了分

11、子的空间结构C.中心原子上的孤电子对不参与互相排斥D.分子中键角越大,价电子对相互排斥力越小,分子越稳定【解析】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。19思维探究与创新技能应用与拓展总结评价与反思第20页知识记忆与理解第2节第1一课章时返回目录活动探究价层电子对互斥理论1. H2O分子与CO2分子、NH3分子与BF3分子,它们分子中的原子个数相同,为何立体构型不同?【答案】H2O和NH3中心原子上的孤电子对也要占据中心原子周围的空间,并参与相互排斥。因而H2O分子呈V形,NH3分子呈三角锥形。而CO2和BF3中心原子上无孤电子对,分子的立体构型与VSEPR模型相同,分

12、别为直线形和平面三角形。20思维探究与创新技能应用与拓展总结评价与反思第21页知识记忆与理解第2节第1一课章时等粒子的立体构型。返回目录2根据价层电子对互斥理论分析NF 、SO 、 SO 、2.SO3324【答案】三角锥形、平面三角形、V形、正四面体形。3.科学家研制出可望成为高效火箭推进剂的N(NO2)3,其结构如图所示,已知该分子中NNN键角都是108.1。试推测四个氮原子围成的空间是正四面体吗?【答案】不是;由于NNN键角都是108.1。所以四个氮原子围成的空间不是 正四面体,而是三角锥形。21思维探究与创新技能应用与拓展总结评价与反思第22页知识记忆与理解第2节第1一课章时返回目录用价

13、层电子对互斥理论预测下列粒子的立体结构。(1)H2Se V形;(2)BCl3 平面三角形;三角锥形直线形(3)PCl3;(4)CO2;2V形正四面体形 。 (5)SO;(6)SO2422思维探究与创新技能应用与拓展总结评价与反思第23页知识记忆与理解第2节第1一课章时返回目录用价层电子对互斥理论推测简单分子(AB 型)、离子(AB型)立体构型的方法n1.解题思路23思维探究与创新技能应用与拓展总结评价与反思第24页知识记忆与理解第2节第1一课章时返回目录2.常见分子的空间构型24电子对数成键对数孤电子对数电子对立体构型分子立体构型实例键角220直线形直线形BeCl2180330三角形平面正三角

14、形BF312021V形SnBr2105440正四面体形正四面体形CH410928三角锥形NH31073122V形H2O105思维探究与创新技能应用与拓展总结评价与反思第25页知识记忆与理解第2节第1一课章时返回目录25易错提示价层电子对互斥模型说明的是价层电子对的立体构型,而分子的立体构型指的是成键电 子对的立体构型,不包括孤电子对。(1)当中心原子无孤电子对时,两者的构型一致;(2)当 中心原子有孤电子对时,两者的构型不一致。技能拓展与应用总结评价与反思第26页知识记忆与理解思维探究与创新第2节第1一课章时返回目录D1.下列分子的立体结构模型正确的是(A.CO2的立体结构模型: B.PH3的

15、立体结构模型: C.H2S的立体结构模型: D.CH4的立体结构模型:)。26技能拓展与应用总结评价与反思第27页知识记忆与理解思维探究与创新第2节第1一课章时返回目录【解析】CO2分子的立体构型是直线形,A项不正确;PH3与NH3的立体构型相同,为三角锥形,B项不正确;H2S与H2O的立体构型 相同,为V形,C项不正确;CH4的立体构型为正四面体形,D项正确。27技能拓展与应用总结评价与反思第28页知识记忆与理解思维探究与创新第2节第1一课章时返回目录C2.用价层电子对互斥理论预测下列微粒的立体结构,其中错误的是()。A.H3O+为三角锥形C.HCN为V形B.CO2为直线形D.CCl4为正四

16、面体形【解析】CCl4、CO2、HCN中心原子上的价电子都用于形成共价键,没有孤电子对,所以其构型分别为正四面体形、直线形、直线形;H3O+中心O原子上有一对孤电子对,未用于形成共价键,其空间构型为三角锥形。28技能拓展与应用总结评价与反思第29页知识记忆与理解思维探究与创新第2节第1一课章时返回目录3.根据VSEPR模型判断,下列各组分子或离子立体构型相同的是()。DA.SO2和CO2B.BF3和NH3C.NH 和 H OD.CH 和NH+3244【解析】A项中,SO2分子中S原子有一对孤电子对,而CO2分子中没有,因此SO2为V形而CO2为直线形;B项中,BF3中B原子无孤电子对,而NH3中有一对孤电子 对,因此BF3和NH3的空间构型分别为平面三角形和三角锥形;C项中,它们的构 型分别为三角锥形和V形;D项中,它们的中心原子的成键情况相同,故分子结构也相同,均为正四面体形。29技能拓展与应用总结评价与反思第30页知识记忆与理解思维探究与创新第2节第1一课章时返回目录4.现有下列分子或离子:CS ;PCl ;H S;CH O;H O+;NH+;BF ;SO 。23223432粒子的立体构型为直线形的有(填序号,下同);粒子的立体构型为V形的有 ;粒子的立体构型为平面三角形的有;