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价电子对互斥理论和等电子原理
课时2
第2章
第
2
节
1.理解价电子对互斥理论，能判断简单分子或离子的空间结构及键角的大小(重点)。
2.了解等电子原理。
学
习
目
标
问题思考
通过电子式分析为什么CH4是正四面体，
NH3是三角锥形？
:
:
:
H N H
:
H
:
:
:
H C H
:
H
H
成键电子对：孤电子对：
4 3
0 1
..
..
109°28′
107.3°
成键电子对、孤电子对相互排斥，
斥力最小，能量最低的，分子稳定。
内
容
索
引
目标一　价电子对互斥(VSEPR)理论
目标二　等电子原理
价电子对互斥(VSEPR)理论
< 目标一 >
1.基本观点
分子中的中心原子的价电子对——成键电子对(bp)和孤电子对(lp)由于相互排斥作用，处于不同的空间取向且尽可能趋向于彼此远离。
注意　两个原子间的成键电子不论是单键还是多重键，都看作一个空间取向；一对孤电子对可看作一个空间取向。
2.中心原子价电子对数的计算
价电子对数＝成键电子对数＋中心原子上的孤电子对数
与中心原子成键的原子数
中心原子的价电子数－其他原子的未成对电子数之和
2
(1)中心原子的价电子数的确定方法：
分子：价电子数＝最外层电子数
阳离子：价电子数＝最外层电子数－离子电荷数
阴离子：价电子数＝最外层电子数＋离子电荷数
(2)配位原子的未成对电子数确定方法：
注意：
与中心原子结合的原子称为配位原子
氢原子＝1
其他原子＝8－该原子的最外层电子数
3.根据价电子对互斥理论判断分子或离子的空间结构
价电子对互斥(VSEPR)理论指的是价电子对的空间结构，而分子的空间结构指的是成键电子对的空间结构，不包括孤电子对。
VSEPR模型：
价电子对数：
2 3 4
5 6
直线形
平面三角形
正四面体形
三角双锥形
八面体形
①有机分子(以乙酸为例)
羧基上的碳原子的价电子对均为成键电子对，
因此 部分呈三角形。
3.根据价电子对互斥理论判断分子或离子的空间结构
(1)当中心原子无孤电子对时，结构保持一致
3.根据价电子对互斥理论判断分子或离子的空间结构
(1)当中心原子无孤电子对时，结构保持一致
②常见无机分子或离子
价电子对数 VSEPR模型 实例 分子的空间结构 键角 空间结构模型
2
3
4
直线形
三角形
四面体形
正四面体形
直线形
三角形
HgCl2
BF3
180°
120°
109°28′
N
价电子对数 VSEPR模型 实例 分子的空间结构 键角 空间结构模型
5
6
三角双锥形
八面体形
PCl5
SF6
三角双锥形
八面体形
3.根据价电子对互斥理论判断分子或离子的空间结构
(1)当中心原子无孤电子对时，结构保持一致
②常见无机分子或离子
①有机分子(以乙醇为例)
羟基上的氧原子的价电子对数为4
四面体形
氧原子上有两对孤电子对
C—O—H呈角形
(2)当中心原子有孤电子对时，两者的结构不一致。例如：
(2)当中心原子有孤电子对时，两者的结构不一致。例如：
②常见无机分子或离子
分子或离子 中心原子的价电子对数 孤电子对数 VSEPR模型及名称 分子或离子的空间结构及名称
NH3
H2O
4
1
4
2
四面体形
四面体形
三角锥形
角形
H3O＋
SO2
四面体形
三角锥形
4
1
3
1
角形
三角形
(2)当中心原子有孤电子对时，两者的结构不一致。例如：
②常见无机分子或离子
(3)不同电子对之间的排斥对分子空间结构的影响
①成键电子对之间的斥力由大到小的顺序
三键—三键＞三键—双键＞双键—双键＞双键—单键＞单键—单键
②含孤电子对的斥力由大到小的顺序
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
如：键角大小比较
a.二氯甲醛分子( )中，
C—Cl键与C==O键之间的键角 C—Cl键与C—Cl键之间的夹角；
b. CH4 NH3 H2O。
＞
＞
＞
1.正误判断
(1)孤电子对的空间排斥力大于σ键电子对的排斥力
(2)价电子对就是σ键电子对
(3)VSEPR模型和分子的空间结构一定是一致的
(4)SO2与CO2分子的组成相似，故它们的空间结构相同
(5)价电子对数等于杂化轨道数
√
×
√
×
×
返回
2.下列各组分子或离子中，空间结构相同、中心原子的杂化轨道类型也相同的是
√
等电子原理
< 目标二 >
1.基本观点
化学通式相同且价电子总数相等的分子或离子具有相同的空间结构和相同的化学键类型等结构特征。
2.等电子体
分子 BeCl2 CO2
结构 原子数
电子数
价电子数
中心原子杂化方式
空间结构
3
3
38
22
2+7×2=16
4+6×2=16
sp
sp
直线形
直线形
满足等电子原理的分子或
离子互称为等电子体。
等电子体具有相同的原子
总数和价电子总数。
3.应用举例
判断一些简单分子或离原子团的空间结构。
互为等电子体的分子或离子，其中心原子的杂化类型相同，成键类型相同，微粒的空间结构相同。
(1)CS2与 互为等电子体，CS2的结构式为S==C==S，C原子的杂化类型为 ，分子空间结构为 。
(2)PH3、AsH3、H3O＋与NH3互为等电子体，可知它们的空间结构均为 。
CO2
sp
直线形
三角锥形
1.等电子体的结构相似、物理性质相似，下列各对粒子中，空间结构相似的是
A.SO2与O3 B.CO2与NO2
C.CS2与NO2 D.PCl3与BF3
√
为平面正三角形结构；PCl3为三角锥形结构
方法规律
书写等电子体的方法
(1)同主族替换法
同主族元素最外层电子数相等，故可将粒子中一个或几个原子换成同主族元素原子，如O3与SO2、CO2与CS2互为等电子体。
(2)左右移位法
①将粒子中的两个原子换成原子序数分别增加n和减少n(n＝1,2等)的原子，如N2与CO、与CNO－互为等电子体。
方法规律
书写等电子体的方法
②将粒子中的一个或几个原子换成原子序数增加(或减少)n的元素带n个单位电荷的阳离子(或阴离子)，如与、N2O与互为等电子体。
(3)叠加法
互为等电子体的微粒分别再增加一个相同的原子或同主族元素的原子，如N2与CO互为等电子体，N2O与CO2也互为等电子体。
1.下列各组微粒互为等电子体的是
A.12CO2和14CO B.H2O和NH3
C.NO＋和CN－ D.NO和CO
√
2.试回答下列问题：
(1)利用价电子对互斥理论推断下列分子或离子的空间结构：
三角形
直线形
角形
三角形
直线形
(2)利用价电子对互斥理论推断键角的大小：
①SnBr2分子中Br—Sn—Br的键角________(填“>”“<”或“＝”，下同)120°。
＜
②PCl3分子中，Cl—P—Cl的键角______109°28′。
＜
本课结束
第2章
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2
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