第2章 第2节 第1课时 分子空间结构与价层电子对互斥理论

第二章
分子结构与性质
第二节 分子的立体构型
第1课时 分子空间结构与价层电子对互斥理论
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• 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。 • 通常，不同的分子具有不同的空间构型。 例如，甲烷分子是正四面体形的、氨分子 是三角锥形的、苯是正六边形的。那么， 这些分子为什么具有不同的空间构型呢？
知识点一 价层电子对互斥理论——确定分子空间构型
• 1．价层电子对互斥理论的基本要点 • (1)在AXm型分子中，中心原子A的周围配置 的原子或原子团的几何构型，主要决定于 中心原子价电子层中电子对(包括成键电子 对和未成键的孤电子对)的互相排斥作用， 分子的几何构型总是采取电子对相互排斥 作用最小的那种结构。 • (2)AXm分子中，A与X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 电子对互斥理论把双键或三键作为一个电
离子 CO2 子对数 2 对数 0 及名称
直线形
构型及名称
直线形
________
________
分子或 离子
σ 键电 子对数
孤电子 对数
VSEPR 模型 及名称
分子的立体 构型及名称
－ CO2 3
3
0
平面三角形
________
平面三角形
________
CH4
4
0
正四面体形
________
正四面体形
化学式
电子式
结构式
键角
立体构型
型名称 ____________ ___________
三角锥形 平面三角形
CH2O NH3
约______ ______
107°
120°
正四面体
• 化学式 3．五原子分子的可能立体构型更多，最常 电子式 结构式 键角 立体构型 型名称 见的是__________形。如
________
• 2．中心原子含孤电子对的分子。
• 中心原子若有孤电子对，孤电子对也要占 据中心原子的空间，并与成键电子对互相 排斥。则VSEPR模型与分子的立体构型不一 价层电 分子的立体 致。 分子或离子 孤电子对数 VSEPR 模型及名称 子对数 构型及名称 • 推测分子的立体模型必须略去 VSEPR 模型中 的孤电子对。
C • 3．下列说法中正确的是 ( ) • A．由分子构成的物质中一定含有共价键 • B．正四面体结构的分子中键角一定是 109°28′ • C．形成共价键的元素不一定是非金属元素 • D．CO2和SiO2都是直线型分子
• 解析：A、由分子组成的物质中不一定含有 共价键，如稀有气体，故A错误； • B、正四面体结构的分子中键角不一定是 109°28，如白磷是正四面体结构，键角为 60°，故B错误； • C、氯化铝是共价化合物，氯原子和铝原子 形成共价键，故C正确； • D、SiO2是由硅原子和氧原子按照个数比 1∶2通过Si－O键构成原子晶体，不存在分 子，故D错误。
NH3 4 1
正四面体形 三角锥形
________
________
分子或离子
价层电 子对数
孤电子对数 VSEPR 模型及名称
分子的立体 构型及名称
H2 O
4
2
正四面体形
________
V形 ________
SO2
3
1
平面三角形 ________
________
V形
• 1．思考辨析： × • (1)价电子对之间的夹角越小，排斥力越小。 √ ( ) × • (2)NH3分子的VSEPR模型与分子构型不一致。 D ( ) • (3)五原子分子的立体结构都是正四面体形。 ( ) 1 解析： SO3 中心原子 S 的孤电子对数＝ (6－3×2)＝0，没有孤对电子，只有 • 2 ．用价层电子对互斥理论判断 SO3的分子 2 ( ) 3 对构型为 σ 键电子对，故其分子构型为平面三角形。 • A．正四面体形 B．V形 • C．三角锥形 D．平面三角形
• 一、形形色色的分子 V 直线 • 1．三原子分子的立体构型有________形和 _____形两种。如 立体构
化学式 CO2 H2 O 电子式 结构式 键角 立体构型 型名称 ________
V形 ________ 直线形 180°
O===C===O ______
105° ______
三角锥 平面三角 • 2．四原子分子大多数采取 __________形和 ________形两种立体构型。如 立体构
CH4 ____
________
CCl4
________
109°28′
正四面体形
________
• 二、价层电子对互斥模型 • 1．价层电子对互斥理论(VSEPR)。 σ键电子对 • 对ABn型的分子或离子，中心原子A的价层 孤电子对 电子对(包括成键_____________ 和未成键 斥力 相互排斥 的___________)之间由于存在排斥力，将 最低 最稳定 使分子的几何构型总是采取电子对 ___________最小的那种构型，以使彼此之 间________最小，分子或离子的体系能量 ________，________。
2．价层电子对的空间构型(即 VSEPR 模型)：
电子对数目： VSEPR 模型：
2
直线形
3
平面三角形
4
正四面体形
________ ______________ _____________
• 三、VSEPR模型应用——预测分子立体构型： • 1．中心原子不含孤电子对的分子。 • 中心原子不含孤电子对的分子，VSEPR模型 分子或 σ 键电 孤电子 VSEPR 模型 分子的立体 与分子的立体构型一致。
C • 4．下列物质中，分子的立体结构与氨分子 相似的是( ) • A．CO2 B．H2S • C．PCl3 D．SiCl4 • 解析：氨分子是三角锥形，H2S分子是V形， CO2是直线结构，PCl3是三角锥形，SiCl4是 正四面体形。
5．下列分子的立体结构模型正确的是( A B
D
) C D
• 解析：CO2的分子构型是直线形，A项错误； H2O的分子构型为V形，B项错误；NH3的分 子构型为三角锥形，C项错误；CH4是正四 面体结构，D项正确。