分子的立体构型(价层电子对互斥理论)
高中化学选择性必修二第二章第二节价层电子对互斥理论
CH4
NH3
孤电子对与δ键 电子对之间的斥 力大于δ键电子 对间的斥力
认识新知
VSEPR模型（价层电子对互斥模型）
价层电子对 2 VSEPR模型 直线
3
4
平面三角形 正四面体
任务二：
请大家标出下列分子中各原子的电子式、中心原子结合 原子数、δ键电子对数、中心原子孤电子对数及中心原 子价层电子对数、VSEPR模型及分子的空间结构
CH4
H2O NH3
HCHO CO2
任务二：
孤电子对数 =½（a-xb) a 对于原子：为中心原子的最外层电子数 (离子：a为中心原子最外层电子数减去离子电荷数） x 为与中心原子结合的原子数 b 为与中心原子结合的原子最多能接受的电子数(H为 1，其他原子为“8-该原子的最外层电子数）
任务二：
作业
优化设计P30-31页1-10题
Thanks!
4 0 AB4
4 3 1 AB3
2 2 AB2
VSEPR 模型
立体 结构
实例
正四 面体
正四 面体
CH4、NH4+、 SiCl4、SO42-、 PO43-、ClO4-等
四面 体形
三角 锥形
NH3、PH3、 PCl3、H3O+、 SO32-、等
四面 体形
V形
H2O、H2S等
练习
确定BF3的VSEPR模形和分子空 间构形
δ键电子对数= 与中心原子结合的原子数 价层电子对数=δ键电子对数+孤电子对数
代表 电子式 中心原 δ键 中心原 中心原子 VSEPR模 分子空
物
子结合 电子 子孤对 价层电子 型 间结构
原子数 对 电子对 对数
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
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
1 2 3 4 5 6 7
新课情境 呈 现 课前新知 预 习 预习自我 检 测 课堂探究 研 析 学科核心 素 养 课堂达标 验 收 课时作业
• 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
高中化学 选修3 第二章 分子结构与性质第2节分子的立体构型第1课时价层电子对互斥理论学生使用
选修3 第一章原子结构与性质第2节分子的立体构型第1课时价层电子对互斥理论学习目标：1.认识共价分子结构的多样性和复杂性。
2.理解价层电子对互斥理论的含义。
3.能根据有关理论判断简单分子或离子的构型。
教学难点：1、理解价层电子对互斥理论的含义2、能根据有关理论判断简单分子或离子的构型教学重点：1、理解价层电子对互斥理论的含义2、能根据有关理论判断简单分子或离子的构型教学过程：知识回顾:1．分析下列化学式中画有横线的元素，选出符合要求的物质并填空。
A．NH3B．H2O C．HCl D．CH4E．C2H6F．N2(1)所有的价电子都参与形成共价键的是______；(2)只有一个价电子参与形成共价键的是______；(3)最外层有未参与成键的电子对的是______；(4)既有σ键，又有π键的是______；(5)既有极性键又有非极性键的是__________；(6)分子构型为正四面体的是____________。
【解析】A．NH3中N原子与3个H原子形成3个σ键，还有一对不成键电子；B．H2O中O原子与2个H原子形成2个σ键，还有两对不成键电子；C．HCl中Cl原子与1个H原子形成1个σ键，还有三对不成键电子；D．CH4中C原子与4个H原子形成4个σ键，所有价电子都参与成键，其分子构型为正四面体形；E．C2H6中C原子分别与3个H原子及另1个C原子形成4个σ键，所有价电子都参与成键；C—H为极性键，C—C为非极性键；F．N2中N原子与另1个N原子形成1个σ键，2个π键，还有一对不成键电子。
答案(1)DE (2)C (3)ABCF (4)F (5)E (6)D2．常见分子的立体构型通常有两种表示方法，一是比例模型，二是球棍模型。
请你用短线将下列几种分子的比例模型、球棍模型连接起来。
【解析】 本题主要考查常见分子的立体构型。
H 2O 分子为三原子分子呈V 形，应选E—c ；NH 3分子为四原子分子呈三角锥形，应选B—d ； CCl 4分子为五原子分子呈正四面体形，应选C—a ； CO 2分子为三原子分子呈直线形，应选A—b 。
新教材人教版高中化学选择性必修2 2.2.1 价层电子对互斥理论
【合作探究】 (1)价层电子对互斥理论说明的是分子的立体构型吗? 提示:不是。价层电子对互斥理论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。 (2)价层电子对的立体构型与分子的立体构型一定一致吗? 提示:不一定。当中心原子无孤电子对时,两者的构型一致,中心原子有孤电子对 时,两者的构型不一致。
【解析】中心原子上孤电子对数及粒子的立体构型如下表。
ABn
AB2 AB3 AB4 AB2 AB3 AB2
中心原子 孤电子对数
0
1 2
分子或离子
CS2 CH2O、BF3
NH＋4
SO2 PCl3、H3O+
H2S
分子或离子 的立体构型
直线形 平面三角形 正四面体形
V形 三角锥形
V形
答案:
微粒立体构型 直线形 V形
(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致。 推测分子的立体模型必须略去VSEPR模型中的孤电子对。
【自主探索】 (1)BF3分子的立体构型为_平__面__三__角__形__,NF3分子的立体构型为_三__角__锥__形__。 (2)已知H2O、NH3、CH4三种分子中,键角由大到小的顺序是CH4>NH3>H2O,请分析 可能的原因是_C_H_4_分__子__中__的__碳__原__子__没__有__孤__电__子__对__,_N_H_3_分__子__中__氮__原__子__上__有__1_对__孤_ __电__子__对__,_H_2_O_分__子__中__氧__原__子__上__有__2_对__孤__电__子__对__,_对__成__键__电__子__对_的__排__斥__作__用__增__大__,_
化学 分子的立体结构
杂化轨道与形成它的原子轨道形状不同，但成键能力强。
杂化轨道与形成它的原子轨道的总数一样。
由1个s轨道和3个p轨道杂化成的轨道称为sp3杂化轨道。 共4个轨道。 由1个s轨道和2个p轨道杂化成的轨道称为sp2杂化轨道。 共3个轨道。 由1个s轨道和1个p轨道杂化成的轨道称为sp杂化轨道。 共2 个轨道。
杂化类型与价层电子对数相关。
σ键 孤 价层 VSEPR 立体构型 杂化 电子对 电子对 电子对 模型名称 名称 轨道类型
BO2-
2
0
NO2- 2
1
ClO2- 2
2
NO3- 3
0
SO32-
3
1
NH4+ 4
0
2
直线形 直线形 sp杂化
3 平面三角形 V形 sp2杂化
4 正四面体形 V形 sp3杂化
3 平面三角形平面三角形 sp2杂化
Cu(OH)2＋4NH3·H2O＝Cu(NH3)42+＋2OH-＋4H2O
析出的深蓝色晶体为[Cu(NH3)4]SO4·H2O
深蓝色是由于存在[Cu(NH3)4]2+
Cu(NH3)42+的构造如下：
↓NH3
2+
H3N→C↑u←NH3
NH3
实验2-3
向盛有氯化铁溶液的试管中滴加1滴硫氰化钾〔KSCN〕 溶液，观察并记录现象。
σ键电子对＝中心原子所连原子数
孤电子对＝
1 2
(a－xb)
a为中心原子的价电子数；
x为中心原子结合的原子数；
分子的立体构型
［知识要点］一、常见多原子分子的立体结构：（原子数目相同的分子的立体结构不一定相同）CH4 NH3 CH2O CO HbO原子数目化学式分子结构键角中心原子3CO直线形180°无孤对电子fO V形105°有孤对电子4CHO平面三角形120°无孤对电子NH三角锥形107°有孤对电子5CH正四面体形109° 28' 无孤对电子【小结】同为三原子分子或四原子分子，分子的空间构型不同。
所以多原子分子的立体结构不但与所连原子数目有关，还与其他因素（比如中心原子是否有孤对电子及孤对电子的数目）有关二、价层电子对互斥模型：（用中心原子是否有孤对电子及孤对电子的数目，预测分子的立体结构）价层电子对互斥模型认为分子的立体结构是由于分子中的价电子对（成键电子对和孤对电子对）相互排斥的结果。
中心原子价层电子对（包括成键电子对和未成键的孤对电子对）的互相排斥作用，使分子的几何构型总是采取电子对相互排斥最小的那种构型，即分子尽可能采取对称的空间构型这种模型把分子分为两类：1、中心原子上的价电子都用于形成共价键（中心原子无孤对电子）中心原子无孤对电子，分子中存在成键电子对与成键电子对间的相互排斥，且作用力相同，分子的空间构型以中心原子为中心呈对称分布。
如CO、CHO CH、HCN等分子。
它们的立体结构可用中心原子周围的原子数来预测：ABn立体结构范例n=2直线形COn=3平面三角形CHOn=4正四面体形CH42、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。
中心原子上有孤对电子，分子中存在成键电子对与成键电子对间的相互排斥、成键电子对与孤对电子对间的相互排斥、孤对电子对与孤对电子对间的相互排斥。
孤对电子要占据中心原子周围的空间，并参与互相排斥，使分子呈现不同的立体构型如H2O和NH,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，中心原子周围的S键+孤对电子数=4,所以NH与H2O的VSEPF理想模型都是四面体形。
价层电子对互斥理论模型杂化轨道理论.
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，如H2O和NH3，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σ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。
丁二烯分子里的p-p大 Π 键
O3分子的中心O原子采取sp2杂化，和两 个端位O原子形成两个s键，另外中心O原 子和配位O原子都有p轨道，共有4个电子, 小于轨道数的两倍6，满足上述条件即可形 成离域Π34键。
O O O
O O O
二、杂化轨道类型
再如，炔烃中的—C≡C—的s-骨架也是由 sp杂化轨道构建的。 当中心原子取sp杂化轨道形成直线形的 s骨架时，中心原子上有两个垂直于分子的s 骨架的未参与杂化的p轨道相互重叠，形成 二个p键。
3 个sp2 杂化轨道呈三角形分布，分别与3 个Cl的 3p 成σ键，故BCl3 分子构型为平面三角形。
2 中心原子上的孤电子对的确定
分子或离 子 H2O CO2 NH3 CH4 HCHO a 6 4 5 4 4 2 2 3 x 1 2 1 1 b 孤电子对 2 0 1 0 0
4
NH4+
CO32-
5-1=4
4+2=6
4
3
1
2
0
0
同为四原子分子，CH2O与 NH3 分子的的空 间结构也不同，什么原因？
已知CO2分子中的键角是180°，判断分子中心原子 轨道的杂化类型，并说明成键情况。
CO2 的碳原子取 sp 杂化轨道 , 它的两个未参加杂 化的p轨道在空间的取向是跟sp杂化轨道的轴相 互垂直。 CO2 分子里有两套 3 原子 4 电子符号为 34的p-p大键。
价电子对互斥理论（VSEPR）与分子几何构型
价电子对互斥理论(VSEPR )与分子几何构型（原载《结构化学问题选讲》，杨宗璐等编，科学出版社2000年）多原子分子的结构比双原子分子要复杂得多，因此一般需要用一组键长和键角的数据来表征其几何构型.原则上可以通过越来越多的计算方案来求解波动方程，得到所需的结合能、平衡几何构型和电荷密度.另一方面，针对大量的复杂分子，人们总是力图采用简化的模型和图象来推理和总结多原子分子中电子行为的规律.价电子对互斥理论（VSEPR ）正是这样一种简明、直观、可广泛预测许多简单多原子分子结构的一种方法.价电子对互斥理论（VSEPR ）实际上是建立在定域模型基础上的静电理论.按照定域键模型，分子中的电子可划分为：内层电子、孤对电子及成键电子（价电子）等独立组份.分子的能量则与这些独立组份能量及它们的相互作用有关.通过核间距的调整使键长和键角的相互适应，产生了能量最低的几何结构.此外，价电子的分布又受到Pauli 不相容原理和静电库仑作用的支配，除了要求分子中的电子尽量配对外，为使体系电子云分布具有能量最低值，还要求已配对的电子之间彼此尽可能远离，以降低库仑排斥作用.以ALmEn 代表多原子分子，其中A 为中心原子，L 为配位原子，E 则为A 原子价层上的孤对电子对，m 为价层总电子对数P，则可借上述价电子互斥理论提出判断分子几何构型的以下规则：n +1.一定数目的价电子对必定与一定的几何构型相联系.假定价电子对的中心与原子A的距离都是R，为使彼此间斥力最小，价电子对等距离地排布在以R为半径的球面上，形成规则的多面体.根据立体几何的知识，当P为2时，呈直线形（键角为180o）；P为3 时呈平面三角形（键角为120o）；P为4时呈四面体形（键角为10928′o ）；P为5时呈三角双锥形；P为6时呈八面体形；P为7 时则呈五角双锥形等.2. 价电子对互斥理论将分子的共价双键或三重键均视为一个电子对来计算.由于多重键中的电子对数多，占据的空间比一个单键电子对大，它对其它单键电子对的排斥作用较强，使分子中含多重键的键角变大，不同键电子对之间排斥作用的大小顺序为三键排斥＞双键排斥＞单键排斥显然，多重键的存在会影响分子的几何构型.例如 X 2C=0 型分子属于三角形构型，各键角标准值应为120o，不含双键的键角受到前者的影响应小于120o .具体实例见表1.表1 键角的比较X2C=0 ∠XCO ∠XCXF2C=0 123.20112.50Cl2C=0 124.30111.30H2C=0 1210118.00(NH2)2 C =0 1210118.00X2C=CX2∠XCX ∠XCCH2C=CH2116.60121.70(CH3)2C=CH2109012503.用于推测分子结构时，不能忽略孤对电子和成键电子的区别.因为孤对电子对比键电子对更集中于原子核附近，因而增加了排斥能.此外，成键电子对于两个原子核的吸引，电子云显得不如孤对电子的“肥大”，对邻近电子对的斥力也小.孤对电子与键对电子间的排斥强度符合以下排序：孤对/孤对＞孤对/键对＞键对/键对.一般情况下，由于孤对与键对的不同取向可形成一组异构构型，以上的排斥作用顺序可以帮助辨认能量最低的稳定构型.当某个构型中孤对与孤对的交角小于或等于90o，则必定是不稳定构型.例如，ICl4-的6对价电子对指向正八面体6个顶点，由于只有二对孤对电子，故可形成两种不同的异构构型（见图1）.在平面正方形的构型中，两对孤对电子相距最远，应为稳定构型.又如，在SF4，ClF3和IF2-的价电子层中，价电子对数P均为5,但孤对电子对数分别为1、2、3.根据价电子对互斥理论，孤对电子对应选择赤道方向的位置，这样可使与孤对电子对互成90o相互作用的键对数目最少.从图2可知，在它们各自的最稳定构型中，孤对电子对均处于三角平面内.4. 配位原子的电负性增大或中心原子电负性减小，也会使键角偏离标准值.端原子电负性增加时，共享电子对将偏向配位体，从而减少成键电子对之间的斥力，键角的度数随之减小.例如OF2的键角(103.2o)比OH2的键角(104.5o)要小.NF3的键角(102o)比NH3的键角(107.3o)也要小.此外，中心原子的半径增大使与端原子之间的键长增加，减小键电子对之间的排斥力，使键角缩小.实例参见表2.表2 键角的比较分子式 键角 分子式 键角NH3107.30H2O 104.50PH393.30H2S 92.20AsH391.80H2Se 91.00SbH391.30H2Te 89.005.价电子对的相邻电子对越多，所受斥力就越大，距离原子核也越远.当配位数为5和7时，分子呈三角双锥和五角双锥构型，这时主轴上两对电子受到的斥力较大，因而键长较长.例如PCl5分子中，垂直方向的键长为219pm，水平方向键长为204pm，见图3.价电子对互斥理论能够广泛地用于定性预测各类ABn型分子的几何构型，解释键长和键角变化，偏离标准值的规律性，但也有少数化合物的推测出现例外.例如BaI2，SrCl2都是弯曲形构型而非预计的直线性型.此外，对过渡金属化合物几何构型的判断也有一定的局限性.实际上，应用价电子对互斥理论的分子体系，都有一个共同的特点，即分子中所有电子都是成对的.如果分子中有未成对的电子，则不能简单地以此方法来推测分子的几何构型.对于不具有半满或全满d轨道的过渡元素，由于d轨道上电子分布不对称，将使分子形状不规则化，无法用价电子对互斥理论作出判断，因而配位场理论则能说明得更好.价电子对互斥理论被看成是杂化轨道理论简化了的方法.而它相当于只考虑了中心原子利用杂化轨道成键后，各电子对之间的相互排斥，因而只能作出大致的定性说明.而杂化轨道理论则还考虑了整个的杂化过程，并可得出定量的结果，如计算键角等.。
分子的立体构型价层电子对互斥理论PPT课件
第二十七页，编辑于星期四：二十三点 五十七 分。
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
C2H2 CH2O(甲醛) COCl2
NH3
P4
第三页，编辑于星期四：二十三点 五十七分。
４、五原子分子立体结构 最常见的是正四面体
CH4
第四页，编辑于星期四：二十三点 五十七分。
5、其它：
CH3CH2OH
CH3COOH
C6H6
C8H8
CH3OH 第五页，编辑于星期四：二十三点 五十七分。
资料卡片： 形形色色的分子 C60
第二十一页，编辑于星期四：二十三点 五十七 分。
化学式
HCN SO2 NH2－ BF3 H3O+ SiCl4 CHCl3 NH4+
应用反馈:
中心原子 孤对电子数
0
1
2 0 1
0
0 0
中心原子结 合的原子数
2 2
2
3
3 4 4
4
空间构型
直线形 V形
V形
平面三角形 三角锥形 正四面体 四面体
正四面体
C20
C40
C70 第六页，编辑于星期四：二十三点 五十七分。
第七页，编辑于星期四：二十三点 五十七分。
第八页，编辑于星期四：二十三点 五十七分。
思考： 同为三原子分子，CO2 和 H2O 分子的空间结构
2.2 分子的空间结构(第2课时 价层电子对互斥模型)-【核心素养目标】2023-2024学年高二化
课堂练习
典例1． 下列说法中不正确的是( ) A．分子中的价电子对(包括成键电子对和孤电子对)之间存在相互排挤作用 B．分子中的价电子对之间趋向于彼此远离 C．分子在很多情况下并不是尽可能采取对称的空间构型 D．当价电子对数目分别是2、3、4时，价电子对散布的几何构型分别为直 线形、平面三角形、正四面体形
4
4
41
0
H3O+
3 6−1=5 3 1
1
离子
CO32-
3 4+2=6 3 2
0
SO42-
4 6+2=8 4 2
0
ClO3-
3 7+1=8 3 2
1
2
直线形
2
直线形
3
平面三角形
3
平面三角形
4
四面体形
4
四面体形
4
正四面体形
4
四面体形
3
平面三角形
4
正四面体形
4
四面体形
立体构型
直线形 直线形
V形 平面三角形 三角锥形
【答案】C
课堂练习
典例2． 用价层电子对互斥模型(VSEPR)可以预测许多分子或离子的空间结构， 有时也能用来估计键角大小，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．CH2O、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
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
与中心原子结合的原子最多能接受的电子数
b
H
=1
第二章 第二节 第1课时 价层电子对互斥理论(教师版)
第二节 分子的立体构型 第1课时 价层电子对互斥理论一、形形色色的分子1．三原子分子的立体构型有直线形和V 形两种，如化学式 电子式结构式 键角 立体构型立体构型名称 CO 2O==C==O180°直线形H 2O105°V 形2.大多数四原子分子采取平面三角形和三角锥形两种立体构型，如化学式电子式结构式键角立体构型立体构型名称CH 2O约120°平面三角形NH 3107°三角锥形3.五原子分子的可能立体构型更多，最常见的是正四面体形，如化学式电子式结构式键角立体构型立体构型名称CH 4109°28′正四面体形CCl 4109°28′正四面体形判断正误(1)CS 2分子的立体构型是V 形( ) (2)NF 3分子的立体构型是四面体形( ) (3)键长、键角不同是导致分子构型不同的主要原因( ) (4)正四面体形分子一定是五原子分子( ) 答案 (1)× (2)× (3)√ (4)×应用体验1．下面四种说法①两个键之间的夹角为109°28′ ②C—H 键为极性共价键 ③4个C—H 键的键能、键长相同 ④碳原子的价电子都参与成键能说明CH 4分子中的五个原子不在同一平面而呈正四面体结构的是__①__(填序号)。
2．下列分子构型与分子中共价键键角对应一定正确的是( )A ．直线形分子：180°B ．平面正三角形：120°C ．三角锥形：109°28′D ．正四面体形：109°28′ 答案 B 解析 A 项，HCl 是直线形分子，因只有一个共价键，故不存在键角，A 项错误；氨分子呈三角锥形，键角为107°，C 项错误；甲烷与白磷分子均是正四面体形分子，但键角分别为109°28′、60°，D 项错误。
特别提醒(1)四原子分子不一定都是平面三角形或三角锥形。
第二节分子的立体构型第1课时 形形色色的分子 价层电子对互斥理论(导学案)
第二节 分子的立体构型第1课时 形形色色的分子 价层电子对互斥理论▍课标要求▍1．认识共价分子结构的多样性和复杂性。
2．能根据价层电子对互斥理论判断简单分子或离子的构型。
要点一 形形色色的分子1．分子的立体构型：指由两个以上的原子构成的分子中的原子的问题。
2．常见的分子结构分子 类型 化学式 立体构型结构式 键角 比例模型球棍 模型三原子分子CO 2 (CS 2) _____ ________ 180°H 2O (H 2S) _____________105°四原子分子CH 2O _________NH 3 (PH 3)_____________107°五原子分子CH 4 (CCl 4)_________思考1：五原子分子都是正四面体结构吗？要点二 价层电子对互斥理论(VSEPR) 1．价层电子对互斥理论分子中的价层电子对(包括 和 )由于 作用，而趋向尽可能彼此远离以减小斥力，分子尽可能采取对称的空间构型。
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中心原子上的孤电子对数＝ 。
(1)a表示。
对于主族元素，a＝；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。
(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，其他原子为。
3．VSEPR模型和分子的立体构型(1)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，便可得到分子的立体构型。
(2)H2O分子和NH3分子的分子构型分子H2O NH3价层电子对数σ键电子对数中心原子孤电子对数VSEPR模型分子立体构型立体构型名称43考点一常见分子的立体构型1．三原子分子的立体构型：直线形，如CO2、CS2等；V形，如H2O、SO2等。
2．四原子分子的立体构型：平面三角形，如甲醛分子等；三角锥形如氨气分子等。
四原子分子立体构型的多样性四原子分子不一定都是平面三角形或三角锥形。
高三化学一轮复习——分子的立体构型知识精讲
高三化学一轮复习——分子的立体构型知识精讲知识梳理1．价层电子对互斥理论(1)理论要点①价层电子对在空间上彼此相距越远时，排斥力越小，体系的能量越低。
②孤对电子的排斥力较大，孤对电子越多，排斥力越强，键角越小。
(2)①价层电子对互斥理论与分子立体构型用价层电子对互斥理论推测分子的立体构型的关键是判断分子中的中心原子上的价层电子对数。
其中：a是中心原子的价电子数(阳离子要减去电荷数、阴离子要加上电荷数)，b 是与中心原子结合的原子最多能接受的电子数，x是与中心原子结合的原子数。
②示例分析电子对数σ键电子对数孤电子对数电子对立体构型分子立体构型实例220直线形直线形CO2330三角形平面三角形BF3 21V形SO2440四面体形正四面体形CH4 31三角锥形NH3 22V形H2O2.杂化轨道理论(1)当原子成键时，原子的价电子轨道相互混杂，形成与原轨道数相等且能量相同的杂化轨道。
杂化轨道数不同，轨道间的夹角不同，形成分子的空间结构不同。
(2)杂化轨道的三种类型与分子空间结构杂化类型杂化轨道数目杂化轨道空间构型实例间夹角sp2180°直线形BeCl2sp23120°平面三角形BF3sp34109.5°正四面体形CH43.配位键和配合物(1)配位键①孤电子对：分子或离子中没有与其他原子共用的电子对。
②配位键：由一个原子提供一对电子与另一个接受电子的原子形成的共价键。
③配位键的表示方法：如A→B：A表示提供孤对电子的原子，B表示接受孤对电子的原子。
(2)配位化合物①概念：由金属离子(或原子)与某些分子或离子(称为配体)以配位键结合形成的化合物。
②组成③形成条件。
[考在课外]教材延伸判断正误(1)杂化轨道只用于形成σ键或用于容纳未参与成键的孤电子对。
(√)(2)分子中中心原子若通过sp3杂化轨道成键，则该分子一定为正四面体结构(×)(3)NH3分子为三角锥形，N原子发生sp2杂化。
分子的空间结构(第2课时 价层电子对互斥模型)高二化学(人教版2019选择性必修2)
21×(4-C4H×41)＝0
21×(5-N3×H13 )＝1
21×(6-H2×2O1)＝2
公式计算中心原子上的孤电子对数＝
1 2
(a-xb)
03、中心原子上的孤电子对数
例：CH4：
C原子的孤电子对为（ 4 - 4×1 ）÷ 2 = 0 个； 分子中一个C原子与4个H原子形成了4个σ键电子对； 则价层电子对为4。这4对价层电子对之间彼此排斥，便得到了 正四面体的VSEPR模型，也就是甲烷分子的空间构型。
分子或离子 中心原子
a
x
SO2 NH4+
CO32CO2 SO42-
S
6
2
N
5-1=4
4
C
4+2=6
3
C
4
2
S
6+2=8
4
b
中心原子上的 孤电子对数
2
1
1
0
2
0
2
0
2
0
03、中心原子上的孤电子对数
计算价层电子对数=中心原子的σ键电子对数+孤电子对数
: : :: : : :
:
代表物
H2O NH3 CH4
02、σ键电子对数
ABn型分子，A为中心原子，B为周围与A用共价键结合的原 子。n为结合的数量，也等于A与B之间结合的σ键个数，即σ键电 子对的数量。即σ键电子对数=中心原子结合的原子数。
分子
H2O NH3 SO3
中心原子 O N S
共价键 O－H N－H S=O
键数 键电子对数
2
2
3
3
3
3
目录
01、价层电子对互斥模型理
CH4为什么不是正方形，而是正四面体结构呢？
价层电子对互斥理论
4 正四面体 2
V形
SP3
SO2
3 平面三角形 1
V形
SP2
小结: 价层电子对互斥模型
代表 中心原子 物 结合的原子数
CO2
2
中心原子
无孤对电子 CH2O
3
CH4
4
分子 类型
空间构型
AB2 直线形
AB3 平面三角形
AB4 正四面体Βιβλιοθήκη 中心原子 H2O2
AB2
V形
有孤对电子 NH3
3
AB3 三角锥形
化学式
原则：
±离子电荷数(
负 正
)]
①A的价电子数 =主族序数；
②配体X：H和卤素每个原子各提供一个价 电子,
规定 ： 氧与硫不提供价电子；
③正离子应减去电荷数,负离子应加上电荷数。
•2、确定电子对的空间构型： n=2 直线形 n=3 平面三角形 n=4 正四面体 n=5 三角双锥 n=6 正八面体
•3、确定中心原子的孤对电子对数，推断 分子的空间构型。
HCN SO2 NH2－ BF3 H3O+ SiCl4 CHCl3 NH4+ SO42－
中心原子 中心原子结 孤对电子数 合的原子数
空间构型
0
2
直线形
1
2
V形
2
2
V型
0
3
平面三角形
1
3
三角锥形
0
4
正四面体
0
4
四面体
0
4
正四面体
0
4
正四面体
基本要点：
•分子或离子的空间构型与中心原子的 价层电子对数目有关。
价层电子对=成键电子对+孤对电子对
高中化学价层电子对互斥理论判断分子构型
价层电子对互斥理论判断分子构型确定中心原子中价层电子对数中心原子的价层电子数和配体所提供的共用电子数的总和除以2，即为中心原子的价层电子对数。
规定：①作为配体，卤素原子和H原子提供1个电子，氧族元素的原子不提供电子；②作为中心原子，卤素原子按提供7个电子计算，氧族元素的原子按提供6个电子计算；③对于复杂离子，在计算价层电子对数时，还应加上负离子的电荷数或减去正离子的电荷数；④计算电子对数时，若剩余1个电子，亦当作1对电子处理。
⑤双键、叁键等多重键作为1对电子看待价层电子对互斥理论1940年美国的Sidgwick NV等人相继提出了价层电子对互斥理论，简称VSEPR法，该法适用于主族元素间形成的AB n型分子或离子。
该理论认为，一个共价分子或离子中，中心原子A周围所配置的原子B（配位原子）的几何构型，主要决定于中心原子的价电子层中各电子对间的相互排斥作用。
这些电子对在中心原子周围按尽可能互相远离的位置排布，以使彼此间的排斥能最小。
所谓价层电子对，指的是形成σ键的电子对和孤对电子。
孤对电子的存在，增加了电子对间的排斥力，影响了分子中的键角，会改变分子构型的基本类型。
根据此理论，只要知道分子或离子中的中心原子上的价层电子对数，就能比较容易而准确地判断AB n型共价分子或离子的空间构型。
判断分子的空间构型：根据中心原子的价层电子对数，从表1中找出相应的价层电子对构型后，再根据价层电子对中的孤对电子数，确定电子对的排布方式和分子的空间构型。
—、价层电子对互斥模型（VSEPR)早在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.价层电子对互斥模型的要点是：分子中的价电子对总是尽可能地互斥,均匀地分布在分子中。
对于ABm型分子或离子（A是中心原子，B是配位原子）,分子或离子的价电子对数可以通过下式确定：该式中，中心原子的价电子数等于中心原子的最外层电子数，配位原子中卤素原子、氢原子按提供1个价电子计算，氧原子和硫原子按不提供价电子计算，阳离子所带的电荷代入时取正值，阴离子所带的电荷代入时取负值。
高中化学价层电子对互斥理论
HCN
0
直线形Βιβλιοθήκη NH0正四面体形
分子 或离子
中心原子 孤电子对
VSEPR 模型
分子或离子 的立体构型
H3O＋
1
三角锥形
SO3
0
平面三角形
[答案]
面三角形
①直线形
②正四面体形
③三角锥形
④平
中心原子的价电子数等于其化合价(即价电子全部成 键)时，中心原子没有孤电子对，此时VSEPR模型和分子 的立体构型相同，如CO2为直线形，BF3为平面三角形， CH4为正四面体形。
用VSEPR模型预测下列分子或离子的立体构型： 结构式
H—C≡N
分子或离子
①HCN
＋
分子或离子的立体构型
________________，
②NH4
________________，
③H3O＋ ④SO3
________________，
________________。
[解析] 分子 或离子 中心原子 孤电子对 VSEPR 模型 分子或离子 的立体构型
(3)五原子分子立体构型：最常见的是 正四面体形 ，如 CH4，键角为 109°28′ 。
1．下列分子的空间构型是正四面体形的是
(
)
A．CCl4
C．H2O
B．NH3
D．C2H4
解析：氨分子是三角锥形，水分子是V形，乙烯分子是
平面形。
答案：A
[自学教材· 填要点]
1．价层电子对互斥理论 分子的 立体构型 是“价层电子对”相互排斥 的结果。 2．中心原子上价层电子对的计算
实例
八面
SF6、
体形
XeF4
2．连线题。 VSEPR 模型 A.正四面体 B.直线形 C.平面三角形 D.四面体 分子或离子 ①BF3 ②NH4
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0 0 0 1
正四面体 直线
平面三角形 三角锥形 V形 V形
4
3
2 1
平面三角形
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 （B ） A.CO2 B.H2S C.PCl3 D.SiCl4 2.下列分子的立体结构，其中属于直线型 分子的是 （ BC ） A.H2O B.CO2 C.C2H2 D.P4
6
1
2
八面体
平面正方形
XeF4
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 n=2 直线形 n=3 平面三角形 n=4 正四面体形 n=5 三角双锥形 n=6 正八面体形
中心原子有孤对电子LP≠0 ：分子的空间构型 不同于VSEPR模型。 VP LP 3 4
VSEPR模型 分子的 空间构型
例 SnCl2 NH3 H 2O IF5
1 1
2
平面三角形 四面体 四面体 八面体
V形 三角锥 V形 四方锥
6
1
2
八面体
平面正方形
XeF4
应用反馈:
化学式 HCN 中心原子 孤对电子数 中心原子结 合的原子数 空间构型 直线形 V形 V形 平面三角形 三角锥形 正四面体 四面体 正四面体
小结：
1、了解共价分子的多样性和复杂性
2、认识价层电子对互斥模型及计算分子或 离子的孤对电子数
3、能用VSEPR模型预测简单分子或离子 的立体结构
课堂练习
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（C ） 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
（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。
相互排斥
价层电子对数目
价层电子对互斥模型 （VSEPR模型）
略去孤对 电子
分子空间构型
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 价层电子对数= σ电子对数+孤对电子对数 (VP) (BP) (LP) σ电子对数=与中心原子成键的配位原子数 中心原子上的孤电子对数=(a—xb)/2 a ：中心原子的价电子数
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
1、双原子分子（直线型）
O2
2、三原子分子立体结构（有直线形和V形）
HCl
H2O
CO2
３、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) COCl 2
NH3
P4
４、五原子分子立体结构
最常见的是正四面体
CH4
5、其它：
CH3CH2OH
CH3COOH
C6H6
C8H8
CH3OH
资料卡片： 形形色色的分子
C60
C20
C40
C70
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？
同为四原子分子，CH2O与 NH3 分子的的空间 结构也不同，什么原因？
SO2
NH2－ BF3
0 1 2 0
1 0 0 0
H3
O+
2 2 2 3 3
4 4 4
SiCl4
CHCl3
NH4+
分 子
中心原子 电子对的空间 的价电子 排布 对数
中心原子 的孤对电 子对
分子的空间 构型
SiCl4 CS2 BF3 PCl3 OF2 SO2
4 2 3 4
正四面体 直线
平面三角形 正四面体 正四面体
二 价层电子对互斥理论
1.基本要点：
（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σ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。
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
分子或 中心原子 离子 a x b
中心原子 的孤对电 子数
SO2
NH4+
S N
6
4 6
2
4 3
2 1 2
1
0 0
CO32-
C
2
（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
σ 电子对数=3 ；孤对电子对数 =0 ；价层电子对数=3 平面三角 形
②中心原子有孤对电子LP≠0 ：分子的空间构 型不同于电子对的空间构型。 VP LP 3 4
VSEPR模型 分子的 空间构型
例 SnCl2 NH3 H 2O IF5
1 1
2
平面三角形 四面体 四面体 八面体
V形 三角锥 V形 四方锥
范例 CO2、 CS2 CH2O、BF3 CH4、 CCl4 PCl5 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 n=2 n=3
立体结构 V形 三角锥形
范例 H 2O 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σ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。
VP=3
VP=4
平面三角形
正四面体
VP=5
VP=6
三角双锥
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。 ① 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（ VSEPR模型） 例如：
CH 4
σ 电子对数=4 ；孤对电子对数 =0 ；价层电子对数=4 正四面体
BF3
课堂练习
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 。 用价层电子对互斥模型推测下列分子或离子的空间构型。 BeCl2 ；SCl2 ；SO32；SF6
4.美国著名化学家鲍林（L.Pauling, 1901— 1994）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”出下列分子的空间构型。 PCl5 三角双锥形 PCl3 三角锥形 SO3 平面三角形 SiCl4 正四面体