分子立体结构

二、价层电子对互斥理论
1.内容
对ABn型的分子或离子，中心原子A价层电子对
（包括成键σ键电子对和未成键的孤对电子对）之 间由于存在排斥力，将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，以使彼此之间斥 力最小，分子体系能量最低,最稳定。
σ键电子对和 孤对电子对
排斥力最小
思考与交流
▪ 1、以S和P为例，说明如何根据主族元素 在周期表上的位置确定它的价电子数。
测分子立体结构：红外光谱仪→吸收峰→分析。
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？
为了探究其原因，发展了许多结构理论。有一 种十分简单的理论叫做价层电子对互斥理论，这 种简单的理论可以用来预测分子的立体结构。
A
二、价层电子对互斥理论
3.价电子对的空间构型即VSEPR模型
电子对数目：2
VSEPR模型： 直线
3
平面三角形
4
正四面体
二、价层电子对互斥理论
中键4心电. 原子VS子 对E的 互PR孤 相模对 排型电 斥应子。用也推—测要—分占子据预的中测立心分体原子模子立型的体必空构须间略，型去并与成
V分S子EP或R模σ型键中电的子孤对电子孤电对子对 VSEPR模 分子的立体
2）确定VSEPR模型的立体结构
▪ 价层电子对数 n与VSEPR模型的立体结构的关系
▪ n=2
n=3
n=4
n=5
n=6
▪ 直线型 平面三角形 四面体 三角双锥体 八面体
3）略去VSEPR模型中心原子上的孤电子对，便得到了实际的 立体结构
成键 孤对 分 电子 电子 子 对数 对数 类
型
实例 电方子式对的排布 分子构型
4
4
四面 体
3
0 AB4 1 AB3
正四面体 CH4 三角锥形 NH3
2
2 AB2
V形
H2O
如何确定ABn型分子的立体结构？
1）先确定中心原子A的价层电子对数
价层电子对数= σ键电子对数+中心原子上的孤电子对数
中心原子上的孤电子对数＝21 (a-xb)
正四面体
CH4
一、形形色色的分子
5、其它
P4
正四面体 60°
C2H2
直线形 180°
资料卡片： 形形色色的分子 C60
C20
C40
C70
▪ 分子世界如此形形色色，异彩纷呈， 美不胜收，常使人流连忘返。
▪ 那么分子结构又是怎么测定的呢
科学视野—分子的立体结构是怎样测定的？
（指导阅读P37）
早年的科学家主要靠对物质的宏观性质进行系统总结得 出规律后进行推测，如今，科学家已经创造了许许多多测 定分子结构的现代仪器，红外光谱就是其中的一种。
离子 数
数
型及名称 构型及名称
CO2 2
0
直线形
O
C
O
直线形
CO323
SO2 2
O
0
OC
平面三角形 平面三角形
O
1
平面三角形
OS
V形 O
二、价层互斥理论
4.价电子对的空间构型即VSEPR模型应用
分子或 离子
CH4
NH3
H2O
价层电子对 数
4
3
2
孤电子对 VSEPR模 分子的立体
数
型及名称 构型及名称
一、形形色色的分子
1、双原子分子立体结构 （直线形）
O2
HCl
2、三原子分子立体结构 （有直线形和V形）
直线形
CO2 180°
V形
H2O 105°
３、四原子分子立） 体结构（常见的是平面三角形、 三角锥形）
平面三角形
HCHO 120°
三角锥形
NH3 107°
４、五原子分子立体结构 最常见的是正四面体
形
2 1 AB2
平面三角形
BF3
V形
SO2
ABn 型分子的VSEPR模型和立体结构
价
成孤
层 VSEPR 键 对 分子 电子对的排
电
电 电 类型 布方式
子 模型 子 子
立体结构
实例
对
对对
数
数数
直线
2 形 2 0 AB2
直线形
CO2
3
平面 三角
3
0 AB3
形
2 1 AB2
平面三角形
BF3
V形
SO2
价 VSEPR 层 模型 电 子 对 数
▪ 2、以N和Cl为例,说明如何根据主族元素在 周期表上的位置确定它最多能接受的电子 数。
二、价层电子对互斥理论
2.价层电子对（σ键电子对和未成键的孤对电子对）
代表物 电子式 中心原子结合 σ键电子 孤对电 价层电
原子数
对
子对 子对数
:
: :: : : ::
H2O H :O : H
2
2
2
4
NH3 H :N :H
3
HH
CH4 H :C :H
4
H
CO2 :O::C::O:
2
3
14
4
0
4
2
0
2
价层电子对数 =δ键个数+中心原子上的孤对电子对个数 δ键电子对数 = 与中心原子结合的原子数
2.成键σ键电子对和未成键的孤对电子对
ABn 价层电子对数 =δ键个数+中心原子上的孤对电子对个数
δ键电子对数 = 与中心原子结合的原子数
中心原子上的孤电子对数 =½（a-xb)
a: 对于原子：为中心原子的最外层电子数
(对于阳离子：a为中心原子的 最外层电子数减 去离子的电荷数；对于阴离子： a为中心原子 的最外层电子数加上离子的电荷数） 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）
H
0
正四面体
H
C
H
正四面H体
1
四面体
N
H
H
H 三角锥形
2
四面体
O
H H
V形
ABn 型分子的VSEPR模型和分子立体结构
价Fra Baidu bibliotek
成孤
层 VSEPR 键 对 分子 电子对的排
电
电 电 类型 布方式
子 模型 子 子
对
对对
分子立体结 实 例 构
数
数数
直线
2 形 2 0 AB2
直线形
CO2
3
平面 三角
3
0 AB3
孤电子对的计算 =½（a-xb)
分子或 中心原 a
x
b
离子 子
H2O
O
6
2
1
SO2
S
6
2
2
NH4+
N
5-1=4
4
1
CO32- C
4+2=6 3
2
中心原子 上的孤电 子对数
2
1
0
0
二、价层电子对互斥理论
剖析内容
排斥力最小
对ABn型的分子或离子，中心原子A价层电子对
（包括成键σ键电子对和未成键的孤对电子对）之 间由于存在排斥力，将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，以使彼此之间斥 力最小，分子体系能量最低,最稳定。
分子中的原子不是固定不动的，而是不断地振动着的。 所谓分子立体结构其实只是分子中的原子处于平衡位置时 的模型。当一束红外线透过分子时，分子会吸收跟它的某 些化学键的振动频率相同的红外线，再记录到图谱上呈现 吸收峰。通过计算机模拟，可以得知各吸收峰是由哪一个 化学键、哪种振动方式引起的，综合这些信息，可分析出 分子的立体结构。