等电子原理+价层电子对互斥理论

分子或 中心 离子 原子
a 6 6 2 2 3 3
x
b 2 4
中心原子上的 孤电子对数
价层电 子对数 4 3
H2O SO2
NH3 CO32-
O S
(a-xb)/2=2 (a-xb)/2=1
N
C
5
4
3
4
(a-xb)/2=1
(a-xb)/2=0
4
3
2.根据价层电子对互斥理论判断分子的空间结构
价层电子对数目与立体结构 （1）VSEPR模型：
等电子原理
1、等电子原理： 原子总数、价电子总数相同的分子具有相似的化学键特征，
它们的许多性质是相近的。 2、等电子体： 满足等电子原理的分子称为等电子体，也即原子总数相同、价
电子总数相同的分子（具有相同的化学键类型和分子构型，
物理性质相似化学性质差别较大）。 3、等电子体的运用
预测分子空间的构型和性质
直线形 CO2
② 价层电子对数=3
VSEPR模型： 分子的立体构型： 实例：
平面三角形或V形 SO2 、CH2O
③ 价层电子对数=4
VSEPR模型：
分子的立体构型： 实例：
四面体、三角锥形、V形 CH4、NH3、H2O
（了解）
路易斯结构式：用短线表示共用电子对，小黑点表示未键合
的孤电子对的结构式。
小 结
①确定价层电子对数判断VSEPR模型
分子立体构型 的推断
中心原子
②再次判断孤电子对数
③确立分子的立体构型
中心原子 结合的原子数 2 分子类型 AB2 空间构型 直线形
代表物 CO2
无 孤对电子
CH2O CH4
3 4
2 3
AB3 AB4
AB2 AB3
平面三角形 四面体
V形
有 孤对电子
H2O NH3
根据价层电子对互斥理论判断分子立体构型 1、确定中心原子价层电子对 中心原子价层电子对数目： σ键电子对+中心原子上的孤对电子数目 （1）σ键电子对： 由分子式确定，即σ键个数(等于与中心原子成键的原子数) （2）中心原子上的孤电子对 =(a―xb)/2
中心原子为主族元素时，a等于最外层电子数 b为与中心原子结合的原子最多能接受的电子数（H 为1，其他原子等于“8 — 该原子的的价电子数”）
科学探究
分子 CO N2
表2-3 CO和N2的某些性质
水中溶解度 (室温) 分子解离能 (kJ/mol) 分子的价 电子总数
熔点/℃ 沸点/℃
-205.05 -210.00 -190.49 -195.81
2.3 mL 1.6 mL
1075 946
10 10
• 从表中可以看出，CO分子与N2分子在许多性质上十分相似， 这些相似性，可以归结为它们具有相等的价电子数，导致它们 具有相似的化学结构。
常见的等电子体： N2 SO2 SO3 C 6H 6 CO O3 NO3B 3N 3H 6 C22NO2SiO32CN－
NO2
CO2
-NO2
N2O CS2 AlO2-
NH3
CH4
H 3O +
NH4+
第二节 分子的立体构型 一、形形色色的分子
CO2
H2O
CH4 分子的立体构型：
分子中原子的空间关系
NH3
HCHO
C2H2
C6H6
C8H8
CH3OH
CH3CH2OH
CH3COOH
C60
C20
C40
C70
科学视野
分子的立体构型是怎样测定的？
测分子立体结构：红外光谱仪→吸收峰→分析
Fra Baidu bibliotek
同为三原子分子，CO2 和 H2O 分子的空间结构为什么不同？
直线形
V形 同为四原子分子，CH2O 和 NH3 分子的空间结构为什么不同？ 平面 三角形
三角锥形
二、价层电子对互斥模型（VSEPR） 理论基本要点（适用于ABm型分子） ① 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）的立体构型，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。
②中心原子周围的电子对按尽可能互相远离的位置排布， 使彼此间的排斥能最小，能量最低，物质最稳定。 ③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电子。
6、用价层电子对互斥模型判断SO3的分子构型（ A、正四面体形 B、V形 C、三角锥形 D、平面三角形
）
例 (1)指出下列分子或离子的空间构型： PO43NO2+ NCl3
NH3和H3O+，SiCl4、SiO44-，SO42-
讨论：原子数相同，最外层电子总数相同的分子，互称为等电 子体。等电子体的结构相似，物理性质相似。 （1）根据上述原理，仅由第二周期元素组成的共价分子中， 互为等电子体的是： N2 CO2 CO N2O 和 。 （2）等电子原理又有发展，例如：由短周期元素组成的物质 中，与NO2-互为等电子体的分子 O3 有 SO2 、 。
）
）
3、下列分子中，各原子均处于同一平面上的是（ ） A、NH3 B、CCl4 C、H2O D、CH2O
4、下列分子或离子中，不含有孤对电子的是（ ） A、H2O B、H3O+ C、NH3 D、NH4+
5、以下分子或离子的结构为正四面体，且键角为109°28′ 的是 （ ） ①CH4 ②NH4+ ③CH3Cl ④P4 ⑤SO42A、①②③ B、①②④ C、①②⑤ D、①④⑤
三角锥形
分子或离子 中心原子 价层电 VSEPR 上的孤电 子对数 模型名称 子对数 BF3 SO32NH4+ H3O+
立体构 型名称
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、SiCl4 2、下列分子的立体结构，其中属于直线形分子的是（ A、 H2O B、CO2 C、CH4 D、 SO2
2
3
4
5
6
VSEPR模型：
一个分子或离子中的价层电子对在空间的分布 2 3 4 5 6
直线形 平面三角形 四面体 三角双锥体 八面体
CH4
4=4+0
NH3
4=3+1
H2O
4=2+2
（2）VSEPR模型与分子的立体构型间的关系
在VSEPR模型基础上，把孤电子对所占方向忽略后，所得 到的几何体就是分子的空间构型。 例如： ① 价层电子对数=2 VSEPR模型： 分子的立体构型： 实例：