2019-2020学年人教版化学选修三讲义：第2章 第2节 第1课时 价层电子对互斥理论 Word版含答案.pdf
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第二节 分子的立体构型
第 1 课时 价层电子对互斥理论
目标与素养：1.认识形形色色的分子构型和分子的复杂性。(宏观辨识)2.理解 价层电子对互斥理论的含义及能够应用该理论预测分子或离子的立体构型。(微观 探析与模型认知)
一、认识形形色色的分子
1．三原子分子
化学式
电子式
结构式
键角 立体构型 立体构型名称
互相排斥使分子呈现不同的立体构型。
化学式
含孤电子对的 VSEPR 模型
分子或离子的立体 分子或离子的立体
构型
构型名称
H2O
V形
NH3 HCN H3O＋
SO2
三角锥形 直线形
三角锥形 V形
微点拨：VSEPR 模型与分子或离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 的构型一致；当中心原子上有孤电子对时，两者的构型不一致。
A．SO2、CS2、HI 都是直线形分子
B．BF3 键角为 120°
C．BF3 是平面三角形分子
D．PCl3、NH3 都是三角锥形分子
1
A [SO2
的价层电子对数为
2＋ (6－2×2)＝3，VSEPR 2
模型为平面三角形，
分子构型为 V 形。]
3．请填写下表：
分子或离子
价层电子对数
中心原子上 的孤电子对数
价层电子对互斥理论
σ 键电子对数＋孤电子对数＝价层电子对数
――→
VSEPR 模型
略去孤电子对 ――→ 分子立体构型。
1 (1)孤电子对数＝ (a－xb)。
2 (2)价层电子对数与 VSEPR 模型关系
价层电子对数
2
3
4ห้องสมุดไป่ตู้
VSEPR 模型
直线形
平面三角形
四面体形
(3)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
109°28′
正四面体形
二、价层电子对互斥理论 1．价层电子对互斥理论 分子中的价层电子对包括 σ 键电子对和中心原子上的孤电子对，由于电子对 的排斥作用，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。 2．价层电子对的确定方法
(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；
分子或离子 的立体构型
OF2 ClF＋2
PCl3 SiCl4 NH＋4
[答案] 分子或离子
OF2 ClF＋2
PCl3 SiCl4 NH＋4
价层电子对数
中心原子上 的孤电子对数
4
2
分子或离子 的立体构型
V形
4
2
V形
4
1
三角锥形
4
0
正四面体形
4
0
正四面体形
1．下列分子或离子的中心原子，带有一对孤电子对的是( )
2．若 ABn 分子的中心原子 A 上没有未用于形成共价键的孤电子对，根据价 层电子对互斥理论，下列说法正确的是( )
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 [答案] C 3．填表 分子或离子 价层电子对数 孤电子对数 VSEPR 模型 粒子构型
CO2 O∶∶C∶∶O O===C===O 180°
直线形
H2O
105°
V形
2.四原子分子 化学式 电子式
结构式
键角 立体构型 立体构型名称
CH2O
约 120°
平面三角形
NH3
3.五原子分子
化学式
电子式
107°
三角锥形
结构式 键角 立体构型 立体构型名称
CH4
109°28′
正四面体形
CCl4
1
1
1
A [价层电子对数为：A.4＋ (4－4×1)＝4；B.2＋ ×(4－2×2)＝2；C.3＋
2
2
2
1 ×(3－3×1)＝3；D.3＋ (6－3×2)＝3。故 A 正确。]
2
2．用价层电子对互斥理论(VSEPR)可以预测许多分子或离子的立体构型，有
时也能用来推测键角大小，下列判断错误的是( )
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接受的电子数。氢为 1，其他原子＝8－该
原子的价电子数。
3．价层电子对互斥模型与分子(离子)的立体构型
(1)中心原子价电子全部参与形成共价键的分子
ABn 价层电子对数
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)NH3 分子中心原子孤电子对为 1，分子为三角锥形，键角为 109°28′( ) (2)CO2 和 SO2 都是直线形分子( ) (3)正四面体结构的分子中键角一定是 109°28′( ) (4)SO2 的 VSEPR 模型与分子立体构型相同( ) [答案] (1)× (2)× (3)× (4)×
A．H2O
B．BeCl2
C．CH4
D．PCl3
D [方 法 一 ： 选 项 中 四 种 物 质 的 电 子 式 依 次 为 ：
。H2O 有 2 对孤电子对，BeCl2 和
CH4 没有孤电子对，PCl3 有一对孤电子对。
方法二：将选项中各物质的数据代入公式：
1 中心原子上的孤电子对数＝ (a－xb)，经计算知，选项中原子上的孤电子对数
n＝2 2
n＝3 3
n＝4 4
成键电子对数
2
3
4
电子对立体构型
直线形
平面三角形
正四面体形
(VSEPR 模型)
分子立体构型
直线形
平面三角形
正四面体形
实例
CO2、BeCl2 BF3、BCl3、BBr3 CH4、CCl4、SiF4
(2)中心原子上有孤电子对的分子：对于中心原子上有孤电子对(未用于形成共
价键的电子对)的分子，中心原子上的孤电子对也要占据中心原子周围的空间，并
子对成键电子对>成键电子对成键电子对。随着孤电子对数目的增多，成键电子
对与成键电子对之间的斥力减小，键角也减小。如 CH4、NH3 和 H2O 分子中的键 角依次减小。
1．下列粒子的价层电子对(点“.”的原子为中心原子)数正确的是( )
A.C· H4 4
B.C· O2 1
C.B· F3 2
D.S· O3 2
H2S NH3 NH＋4 CO2－3 [答案] 4 2 四面体形 V 形 4 1 四面体形 三角锥形 4 0 正四面体形 正四面体形 3 0 平面三角形 平面三角形
价层电子对互斥理论预测立体结构
在确定了分子中 σ 键电子对数和中心原子上的孤电子对数后，可以依据下面
的方法确定相应的较稳定的分子立体构型。
第 1 课时 价层电子对互斥理论
目标与素养：1.认识形形色色的分子构型和分子的复杂性。(宏观辨识)2.理解 价层电子对互斥理论的含义及能够应用该理论预测分子或离子的立体构型。(微观 探析与模型认知)
一、认识形形色色的分子
1．三原子分子
化学式
电子式
结构式
键角 立体构型 立体构型名称
互相排斥使分子呈现不同的立体构型。
化学式
含孤电子对的 VSEPR 模型
分子或离子的立体 分子或离子的立体
构型
构型名称
H2O
V形
NH3 HCN H3O＋
SO2
三角锥形 直线形
三角锥形 V形
微点拨：VSEPR 模型与分子或离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 的构型一致；当中心原子上有孤电子对时，两者的构型不一致。
A．SO2、CS2、HI 都是直线形分子
B．BF3 键角为 120°
C．BF3 是平面三角形分子
D．PCl3、NH3 都是三角锥形分子
1
A [SO2
的价层电子对数为
2＋ (6－2×2)＝3，VSEPR 2
模型为平面三角形，
分子构型为 V 形。]
3．请填写下表：
分子或离子
价层电子对数
中心原子上 的孤电子对数
价层电子对互斥理论
σ 键电子对数＋孤电子对数＝价层电子对数
――→
VSEPR 模型
略去孤电子对 ――→ 分子立体构型。
1 (1)孤电子对数＝ (a－xb)。
2 (2)价层电子对数与 VSEPR 模型关系
价层电子对数
2
3
4ห้องสมุดไป่ตู้
VSEPR 模型
直线形
平面三角形
四面体形
(3)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
109°28′
正四面体形
二、价层电子对互斥理论 1．价层电子对互斥理论 分子中的价层电子对包括 σ 键电子对和中心原子上的孤电子对，由于电子对 的排斥作用，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。 2．价层电子对的确定方法
(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；
分子或离子 的立体构型
OF2 ClF＋2
PCl3 SiCl4 NH＋4
[答案] 分子或离子
OF2 ClF＋2
PCl3 SiCl4 NH＋4
价层电子对数
中心原子上 的孤电子对数
4
2
分子或离子 的立体构型
V形
4
2
V形
4
1
三角锥形
4
0
正四面体形
4
0
正四面体形
1．下列分子或离子的中心原子，带有一对孤电子对的是( )
2．若 ABn 分子的中心原子 A 上没有未用于形成共价键的孤电子对，根据价 层电子对互斥理论，下列说法正确的是( )
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 [答案] C 3．填表 分子或离子 价层电子对数 孤电子对数 VSEPR 模型 粒子构型
CO2 O∶∶C∶∶O O===C===O 180°
直线形
H2O
105°
V形
2.四原子分子 化学式 电子式
结构式
键角 立体构型 立体构型名称
CH2O
约 120°
平面三角形
NH3
3.五原子分子
化学式
电子式
107°
三角锥形
结构式 键角 立体构型 立体构型名称
CH4
109°28′
正四面体形
CCl4
1
1
1
A [价层电子对数为：A.4＋ (4－4×1)＝4；B.2＋ ×(4－2×2)＝2；C.3＋
2
2
2
1 ×(3－3×1)＝3；D.3＋ (6－3×2)＝3。故 A 正确。]
2
2．用价层电子对互斥理论(VSEPR)可以预测许多分子或离子的立体构型，有
时也能用来推测键角大小，下列判断错误的是( )
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接受的电子数。氢为 1，其他原子＝8－该
原子的价电子数。
3．价层电子对互斥模型与分子(离子)的立体构型
(1)中心原子价电子全部参与形成共价键的分子
ABn 价层电子对数
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)NH3 分子中心原子孤电子对为 1，分子为三角锥形，键角为 109°28′( ) (2)CO2 和 SO2 都是直线形分子( ) (3)正四面体结构的分子中键角一定是 109°28′( ) (4)SO2 的 VSEPR 模型与分子立体构型相同( ) [答案] (1)× (2)× (3)× (4)×
A．H2O
B．BeCl2
C．CH4
D．PCl3
D [方 法 一 ： 选 项 中 四 种 物 质 的 电 子 式 依 次 为 ：
。H2O 有 2 对孤电子对，BeCl2 和
CH4 没有孤电子对，PCl3 有一对孤电子对。
方法二：将选项中各物质的数据代入公式：
1 中心原子上的孤电子对数＝ (a－xb)，经计算知，选项中原子上的孤电子对数
n＝2 2
n＝3 3
n＝4 4
成键电子对数
2
3
4
电子对立体构型
直线形
平面三角形
正四面体形
(VSEPR 模型)
分子立体构型
直线形
平面三角形
正四面体形
实例
CO2、BeCl2 BF3、BCl3、BBr3 CH4、CCl4、SiF4
(2)中心原子上有孤电子对的分子：对于中心原子上有孤电子对(未用于形成共
价键的电子对)的分子，中心原子上的孤电子对也要占据中心原子周围的空间，并
子对成键电子对>成键电子对成键电子对。随着孤电子对数目的增多，成键电子
对与成键电子对之间的斥力减小，键角也减小。如 CH4、NH3 和 H2O 分子中的键 角依次减小。
1．下列粒子的价层电子对(点“.”的原子为中心原子)数正确的是( )
A.C· H4 4
B.C· O2 1
C.B· F3 2
D.S· O3 2
H2S NH3 NH＋4 CO2－3 [答案] 4 2 四面体形 V 形 4 1 四面体形 三角锥形 4 0 正四面体形 正四面体形 3 0 平面三角形 平面三角形
价层电子对互斥理论预测立体结构
在确定了分子中 σ 键电子对数和中心原子上的孤电子对数后，可以依据下面
的方法确定相应的较稳定的分子立体构型。