资源简介

(共22张PPT)
第二节 分子的空间结构　
第2课时 价层电子对互斥模型
人教版选择性必修2
学习目标
1. 理解价层电子对互斥理论的含义。
2．初步认识价层电子对互斥模型，能用VSEPR模型预测简单分子或离子的立体结构。
学习目标
通过学习价层电子对互斥模型、杂化轨道理论来判断简单分子或离子的构型，培养学生“证据推理和模型认知”的学科素养。
素养目标
情境引入
CO2 和H2O都是三原子分子，为什么CO2 呈直线形而H2O呈Ｖ形？
CH2O 和NH3 都是四原子分子，为什么H2O 呈平面三角形而NH3 呈三角锥形？
教学过程
一、价层电子对互斥模型（VSEPR model）
可以预测分子的空间构型
1. 价层电子对互斥模型认为：
（1）ABn分子的空间结构是中心原子周围的“价层电子对”相互排斥的结果。
（2） VSEPR的“价层电子对”是指分子中的中心原子与结合原子间的σ键电子对和中心原子上的孤电子对。多重键只计其中的σ键电子对，不计π键电子对。
（3）“价层电子对”相互排斥使共用电子对尽可能的远离，键角最大，使分子的能量最低最稳定。
教学过程
由于斥力作用，若有两对价层电子，则夹角180°；若有三对价层电子，夹角120°；若有四对价层电子，夹角109°。
一个分子或离子中的价层电子对在空间的分布（即含孤电子对的VSEPR模型）
教学过程
2.价层电子对计算
价层电子对数=σ 键电子对+中心原子上的孤电子对数
（1）σ 键电子对数
σ键电子对数＝中心原子结合的原子数（由化学式确定）
分子 中心原子 σ 键数
H2O O 2
NH3 N 3
SO3 S 2
SO42- S 4
教学过程
2.价层电子对计算
价层电子对数=σ 键电子对+中心原子上的孤电子对数
（2）中心原子孤电子对数
2
1
中心原子上孤电子对数＝ (a-xb)
a 中心原子的价层电子数 主族元素 =最外层电子数
阳离子 =中心原子的价层电子数-离子的电荷数
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 b 与中心原子结合的原子最多能接受的电子数 H =1
其他原子 =8-该原子的价层电子数
教学过程
练习：计算下列粒子中心原子的孤电子对数
分子或离子 中心原子 a x b 中心原子上的孤电子对数
CO2
SO2
CO32-
NH4+
C
4+2＝6
3
2
(6-3×2)÷2＝0
N
5-1＝4
4
1
(4-4×1)÷2＝0
C
4
2
2
(4-2×2)÷2＝0
S
6
2
2
(6-2×2)÷2＝1
教学过程
价层电子对数 n=2 n=3 n=4 n=5 n=6
VSEPR 模型
VSEPR 模型名称
直线形
平面三角形
四面体形
三角双锥
八面体形
3. 确定 VSEPR 模型
教学过程
4. 确定分子构型
略去VSEPR模型中的中心原子上的孤电子对，便可得到分子的空间结构。
教学过程
教学过程
判断VSEPR模型
分子的立体构型
确定分子结构的思维模型
价层电子对数=σ键电子对数+孤电子对数
价层电子对 互斥理论
略去孤电子对
教学过程
分子或离子 σ键电子对数 中心原子上的孤电子对数 价层电子对数 VSEPR模型 立体构型
a x b (a xb) 分子 CO2
BeCl2
SO2
SO3
NH3
H2O
CH4(CCl4)
离子 H3O+
CO32-
SO42-
ClO3-
教学过程
分子或离子 σ键电子对数 中心原子上的孤电子对数 价层电子对数 VSEPR模型 立体构型
a x b (a xb) 分子 CO2 2 4 2 2 0 2 直线形 直线形
BeCl2 2 2 2 1 0 2 直线形 直线形
SO2 2 6 2 2 1 3 平面三角形 V形
SO3 3 6 3 2 0 3 平面三角形 平面三角形
NH3 3 5 3 1 1 4 四面体形 三角锥形
H2O 2 6 2 1 2 4 四面体形 V形
CH4(CCl4) 4 4 4 1 0 4 正四面体形 正四面体形
离子 H3O+ 3 6 1=5 3 1 1 4 四面体形 三角锥形
CO32- 3 4+2=6 3 2 0 3 平面三角形 平面三角形
SO42- 4 6+2=8 4 2 0 4 正四面体形 正四面体形
ClO3- 3 7+1=8 3 2 1 4 四面体形 三角锥形
教学过程
思考与讨论：确定BF3、NH4+和SO32-的VSEPR模型和它们的空间结构，并与同学交流。
分子 或离子 价层电子 对数 孤电子 对数 VSEPR模型名称 分子的空间
结构
BF3 3 0
NH4+ 4 0
SO32- 4 1
平面三角形
正四面体
四面体
平面三角形
正四面体
三角锥形
教学过程
（1）由于孤电子对有较大斥力，含孤电子对的分子的实测键角几乎都小于VSEPR模型的预测值。
（3）价层电子对互斥模型不能用于预测以过渡金属为中心原子的分子。
（2）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。
价层电子对互斥模型注意：
教学过程
思考：【2021年全国乙卷】H2O的键角小于NH3的，分析原因。
CH4
H2O
NH3
解析：CH4、H2O、NH3的价层电子对均为4，VSEPR模型均为四面体形，但由于孤电子对有较大的斥力，孤电子对越多，与成键电子对之间的排斥力越大，键角越小。
答案：H2O中含有两对孤电子对而NH3中含有一对孤电子对，H2O中孤电子对对成键电子对的排斥作用较大，故键角减小。
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)之间存在相互排斥作用
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，价电子对分布的几何构型分别为直线形、平面三角形、正四面体形
典例1．
【答案】C　
课堂练习
典例2．
【答案】C　
课堂练习
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，有时也能用来推测键角大小，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
典例3．
【答案】C　
课堂练习
在白磷(P4)分子中，4个P原子分别处在正四面体的四个顶点，结合有关P原子的成键特点，下列有关白磷的说法正确的是(　　)
A．白磷分子的键角为109°28′
B．分子中共有4对共用电子对
C．白磷分子的键角为60°
D．分子中有6对孤电子对
课堂小结
价电子对互斥模型
σ键电子对
中心原子上的
孤对电子数目
价层电子对数
价层电子对
互斥模型
VSEPR模型
略去孤电子对
分子的立体构型
感 谢 倾 听　

展开更多......

收起↑