化学人教版（2019）选择性必修2 2.2.2价层电子对互斥理论（共30张ppt）

(共30张PPT)
1、能运用价层电子对互斥模型预测简单分子的空间结构，发展学生的模型认知能力。
2
1
本节重点
应用VSEPR预测简单分子或离子的空间结构
中心原子上的孤电子对计算
本节难点
2、三原子分子CO2和H2O、四原子分子NH3和CH2O，为什么它们的空间结构不同？
1、什么是分子的空间结构？
思考与讨论
有一种比较简单的理论叫做价层电子对互斥模型(VSEPRmodel)，这种简单的理论可用来预测分子或离子的空间结构。
一、价层电子对互斥模型
价层电子对互斥模型认为，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。
价层电子对数 =
中心原子与结合原子间的σ键电子对
中心原子上的孤电子对
+
模型探究
[小组合作任务1]学生制作气球模型，以“气球空间互斥”类比“价层电子对互斥”，认识价层电子对互斥模型。
直线形
平面三角形
正四面体形
2对
3对
4对
思考与讨论
1、从H、C、N、O原子结构(写出电子式)，依据共价键的饱和性和方向性，讨论H、C、N、O等原子分别可形成几个共价键。
1个 4个 3个 2个
H
O


N


C


请问H、C、N、O原子最多能接受的电子数为多少？
2、写出CO2、H2O、NH3、CH2O和CH4分子的电子式、结构式，并描述分子的空间结构？
O


C




O


C




H
H
H
H


N


H


H


H
O


H


H


C


O



H
H

思考与讨论
请问上述分子中中心原子有多少个σ键电子对？有多少个孤电子对？
代表物 中心原子与结合原子间的σ键电子对 中心原子上的 孤电子对 中心原子的 价层电子对 空间结构
CO2
CH2O
CH4
H2O
NH3
2
0
2
3
4
0
4
2
2
4
3
1
4
0
3
直线形
正四面体形
V形
三角锥形
平面三角形
一、价层电子对互斥模型
几中多原子分子的价层电子对数与空间结构的关系
思考与讨论
1、为什么NH3和H2O的VSEPR模型为正四面体形，而实际的空间结构为三角锥形和V形呢？
孤电子对较“胖”，成键电子对(σ键电子对)较“瘦”
CH4
NH3
H2O
化学式 结构式 含孤电子对的VSEPR模型 分子的空间结构模型
H2O
NH3
思考与讨论
2、请同学们写出NH3和H2O的路易斯结构式。
模型探究
[小组合作任务2]学生借助橡皮泥和牙签等材料，搭建H2O、NH3、CH4等的分子结构模型，探究分子的空间结构。
CH4
NH3
H2O
思考与讨论
3、为什么NH3和H2O的键角比CH4的小呢？
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
109°28′
107°
105°
价层电子对间的斥力大小关系：
二、利用VSEPR模型，预测简单分子或离子的空间结构
01
计算中心原子的σ键电子对数＝结合原子数
03
价层电子对数＝σ键电子对数＋孤电子对数
05
略去孤电子对，确定分子的空间结构
02
计算中心原子上的孤电子对数
04
确定VSEPR理想模型
例1、中心原子的σ键电子对数的计算
注意：多重键只计算其中的σ键电子对，不计算π键电子对。
3个 3个 4个
3个 2个 2个
SO3
SO42-
中心原子上的孤电子对数＝
1
2
(a – x b)
二、利用VSEPR模型，预测简单分子或离子的空间结构
1、中心原子上的孤电子对数的计算
表示与中心原子结合的原子数
表示中心原子的价电子数
表示与中心原子结合的原子最多能接受的电子数
思考与讨论
1、以S和P为例，说明如何根据主族元素在周期表中的位置确定它的价电子数。
主族元素的族序数=最外层电子数=价电子数
S和P分别处于第_______周期，第______族和______族，因此S和P的价电子数分别为_____和_____。
三
ⅥA
ⅤA
6
5
对主族元素：a＝
对于阳离子：a＝
对于阴离子：a＝
最外层电子数
价电子数－离子所带电荷数
价电子数＋离子所带电荷数
氢为1，其他原子＝
8－该原子的价电子数
2、以N和Cl为例，说明如何根据主族元素在周期表中的位置确定它最多能接受的电子数。
N和Cl的价电子数分别为_____和_____；它们最多能接受的电子数为_________
______________，因此，N和Cl最多能接受的电子数分别为_____和_____。
7
5
子的价电子数
1
3
8－该原
思考与讨论
H原子达到2电子稳定结构，其它原子达到8电子稳定结构。
物质
孤电子对数
空间构型
物质
孤电子对数
空间构型
例2、中心原子的孤电子对数的计算
0个 0个 0个
0个 0个 0个
SO3
SO42-
1
2
(a – xb)
CO32-
直线形
直线形
平面三角形
平面三角形
平面三角形
正四面体形
二、利用VSEPR模型，预测简单分子或离子的空间结构
2、确定简单离子或分子的空间结构
分子或离子 中心原子上的孤电子对数 中心原子上的价层电子对数 VSEPR模型 VSEPR模型名称 分子或离子的空间结构名称
H2S
NH2-
CHCl3
SiF4
2 4
2 4
0 4
0 4
V形
四面体形
正四面体形
V形
四面体形
四面体形
正四面体形
正四面体形
思考与讨论
确定BF3、NH4+和SO32-的VSEPR模型和它们的空间结构，并与同学讨论。
分子或离子 中心原子上的孤电子对数 中心原子上的价层电子对数 VSEPR模型 VSEPR模型名称 分子或离子的空间结构名称
BF3
NH4+
SO32-
0 3
平面三角形
平面三角形
0 4
正四面体形
正四面体形
1 4
三角锥形
四面体形
价层电子对互斥模型
σ键电子对=结合原子数
预测分子或离
子空间结构
孤电子对=
中心原子价层
电子对的计算
1
2
(a – xb)
VSEPR模型
分子的空间结构
1、下列物质中，分子的空间结构与氨分子相似的是( )
A、CO2 B、H2S
C、PCl3 D、SiCl4
C
2、下列微粒中，中心原子含有孤电子对的是( )
A、SiH4 B、H2O
C、CH4 D、NH4+
B
3、若ABn型分子的中心原子A上没有未用于形成共价键的孤电子对，运用价层电子对互斥模型，判断下列说法中正确的是( )
A、若n＝2，则分子的空间结构为V形
B、若n＝3，则分子的空间结构为三角锥形
C、若n＝4，则分子的空间结构为正四面体形
D、以上说法都不正确
C
4、有X、Y两种活性反应中间体微粒，均含有1个碳原子和3个氢原子，其球
棍模型如图所示： ， 。下列说法错误的是( )
A、X的组成为CH3+ B、Y的组成为CH3-
C、X的价层电子对数为4 D、Y中键角小于120°
C
5、美国化学家鲍林教授具有独特的化学想象力：只要给他物质的分子式，他就能大体上想象出这种物质的分子结构模型。多核离子所带电荷可以认为是中心原子得失电子所致，根据VSEPR模型，下列离子中所有原子都在同一平面上的一组是( )
C
A、NO2- 和 NH4+ B、H3O+和ClO3-
C、NO3- 和CO32- D、PO43- 和SO42-
6、下列说法正确的是( )
A、CS2分子的立体构型是V形
B、NF3分子的立体构型是四面体形
C、键长、键角不同是导致分子构型不同的主要原因
D、正四面体形分子一定是五原子分子
C
7、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、COCl2、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
C
8、按要求填空。
(1)利用VSEPR模型推断分子或离子的空间结构。
PO43- ____________；CS2________；AlBr3(共价分子)____________。
(2)按要求写出第二周期非金属元素构成的中性分子的化学式。
平面三角形分子_____，三角锥形分子_____，四面体形分子_____。
正四面体形
直线形
平面三角形
BF3　 NF3　 CF4
(3)为了解释和预测分子的空间结构，科学家在归纳了许多已知的分子空间结构的基础上，提出了一种十分简单的理论模型——价层电子对互斥模型。
这种模型把分子分成两类：一类是_______________________________________；另一类是_________________________。
中心原子上的价电子都用于形成共价键
中心原子上有孤电子对
BF3和NF3都是四个原子的分子，BF3的中心原子是_____，NF3的中心原子是_____；BF3分子的空间结构是平面三角形而NF3分子的空间结构是三角锥形的原因__________________________________________________________________________。
B
N
BF3分子中B原子的3个价电子都与F原子形成共价键，而NF3分子中N原子的3个价电子与F原子形成共价键，还有一对未成键的电子对，占据了N原子周围的空间，参与相互排斥，形成三角锥形。