2.2 课时2 价层电子对互斥模型 课件(共24张PPT) 2023-2024学年高二化学人教版（2019）选择性必修2

(共24张PPT)
第二章 分子结构与性质
第二节 分子的空间结构 课时2
1.认识微观结构对分子立体构型的影响，了解共价分子结构的多样性和复杂性；
2.能计算中心原子上的孤电子对数的计算；
3.在理解价层电子对互斥模型的基础上，对分子或离子的空间构型进行解释和预测。
为什么分子会呈现不同的空间结构？如何预测分子的空间结构呢？
180°
105°
107°
120°
价层电子对互斥(VSEPR models)模型
预测分子的空间结构
能量最低
最稳定
一、价层电子对互斥模型（VSEPR模型）
1.内容
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。
VSEPR的“价层电子对”：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电子对。
价层电子对
互相排斥
尽可能远离
化学式 电子式 结构式
CO2
H2O
CH2O
NH3
CH4
成键电子对
孤电子对
2.价层电子对（σ键电子对和未成键的孤电子对）
如何计算中心原子的价层电子对数？
O=C=O
O
H
H
O=C
H
H
中心原子上的价层电子对数的计算：
价层电子对数目= σ键电子对数+中心原子上的孤电子对数
(1)σ键电子对数——可由化学式确定
分子 中心原子 键电子对数
H2O O
NH3 N
SO3 S
2
3
2
4
S
b为与中心原子结合的原子 。
x为与中心原子结合的 。
对主族元素：a＝　　　　　　；对于阳离子：a＝　　　　－　　　　；
对于阴离子：a＝　　　　＋　　　　。
(2)中心原子上的孤电子对数
中心原子孤电子对数=
a——表示中心原子的价电子数
（H为1，其他原子= ，如氧族元素中的O、S、Se等均为2）
最外层电子数
价电子数
电荷数
价电子数
电荷数
原子数
最多能接受的电子数
8﹣该原子的价电子数
Ⅰ.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。
Ⅱ.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。
主族元素的族序数等于最外层电子数。S、P分别处于第三周期第ⅥA族和第ⅤA族，故S和P的价电子数分别为6和5。
首先依据N和Cl在元素周期表中的位置，判断其价电子数分别为5和7；它们最多能接受的电子数为“8﹣原子的价电子数”，故N和Cl最多能接受的电子数分别为3和1。
思考与讨论
计算H2O、NH3、SO3、、分子的孤电子对数。
分子或离子 中心原子 a x b 中心原子上的
孤电子对数
H2O O
NH3 N
SO3 S
N
C
6
5
6
5-1=4
4+2=6
2
3
3
4
3
2
1
2
1
2
2
1
0
0
0
[练一练]
理解：为什么甲烷分子的空间结构是正四面体形而不是正方形？
C
H
H
H
H
··
··
··
··
键角:109°28′
中心原子的价层电子对：4
3.确定价层电子对互斥模型
视频
理解：为什么甲烷分子的空间结构是正四面体形而不是正方形？
C
H
H
H
H
··
··
··
··
键角:109°28′
中心原子的价层电子对：4
气球空间互斥模拟价层电子对互斥（VSEPR模型）
中心原子上的价层电子对数
3
4
2
VSEPR 模型
109°28′
4.根据价层电子对互斥模型推测分子或离子的空间结构
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
N
H
H
H
：
O
H
H
：
：
略去孤电子对
Ⅰ.实验测得NH3的键角为107°，H2O的键角为105°,为什么NH3和H2O的键角均小于109°28′？
[注意]价层电子对互斥模型对分子空间结构的预测少有失误，但它不能用于预测以过渡金属为中心原子的分子。
思考与讨论
105°
107°
109°28′
相较成键电子对，孤电子对有较大的排斥力，CH4 中心原子没有孤电子对，NH3 中心原子有一个孤电子对，H2O 中心原子有两个孤电子对，所以键角：CH4 ＞ NH3 ＞ H2O
思考与讨论
Ⅱ.价层电子对互斥模型和分子立体结构是相同的分子构型吗？
不同。
(1)区别
①价层电子对互斥模型说明的是价层电子对的立体结构，包括孤电子对。
②分子的立体结构指的是成键电子对的立体结构，不包括孤对电子。
(2)联系
①当中心原子无孤对电子时，两者的构型一致。
②当中心原子有孤对电子时，两者的构型不一致。
请用上述模型预测下列分子或离子的空间结构
[练一练]
粒子 σ 键 电子对数 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 空间结构
SO2
H3O+
HCN
2
3
4
2
0
0
1
1
V 形
三角锥形
正四面体形
直线形
3
4
4
2
平面三角形
正四面体形
正四面体形
直线形
ABn 型分子的VSEPR模型和立体结构
小结：
价电子对数 VSEPR 模型 成键电子对数 孤对电子对数 分子类型 电子对的排布模型 立体结构 实 例
2
3
直线形
2 0 AB2
直线形
3 0 AB3
平面
三角形
2 1 AB2
V形
O3 SO2
平面
三角形
BF3、BCl3、
SO3
CO2、BeCl2
价电子对数 VSEPR 模型 成键电子对数 孤对电子对数 分子类型 电子对的排布模型 立体结构 实 例
4
ABn 型分子的VSEPR模型和立体结构
小结：
正四面体
正四
面体
三角
锥形
V形
H2O
4 0 AB4
3 1 AB3
2 2 AB2
NH3、NF3
CH4、CCl4
1.下列分子结构与分子中共价键键角对应正确的是(　　)
A．正四面体形：109°28′　 B．平面正三角形：120°
C．三角锥形：109°28′ D．直线形分子：180°
B
2.下列有关价层电子对互斥理论的描述正确的是(　　)
A．价层电子对就是σ键电子对
B．孤电子对数由分子式来确定
C．分子的空间结构是价层电子对互斥的结果
D．孤电子对数等于π键数
C
HCl也是直线形分子但不存在键角
[练一练]
A
3.下列分子或离子的中心原子上未用于成键的价电子对最多的是(　　)
A．H2O B．HCl　　C．　　D．PCl3
4.下列微粒的价层电子对数正确的是(加“·”的原子为中心原子)(　　)
A
5.运用价层电子对互斥模型推测下列分子或离子的空间结构。
(1)BeCl2　　 　　;
(2)SCl2 　 　;
(3)　 　　;
(4)PF3 　 　。
三角锥形
直线形
V形
三角锥形
6.下列分子和离子中，中心原子价层电子对的几何构型为四面体且分子或离子的空间构型为V形的是(　　)
A． B．PH3
C．H3O＋ D．OF2
D
7.硫化羰(分子式为COS)是一种有臭鸡蛋气味的无色气体，可视为由一个硫原子取代了CO2分子中的一个氧原子后形成的，下列有关硫化羰的说法正确的是(　　)
A．硫化羰的结构式为C=O=S
B．分子中三个原子位于同一直线上
C．中心原子价层电子对数为4
D．分子是V形结构
B
8.六氟化硫分子呈正八面体形(如图所示)，在高电压下仍有良好的绝缘性，在电器工业方面有着广泛的用途，但逸散到空气中会引起温室效应。下列有关六氟化硫的推测正确的是(　　)
A．六氟化硫易燃烧生成二氧化硫
B．六氟化硫中各原子均达到8电子稳定结构
C．六氟化硫分子中的S—F键都是σ键，且键长、键能都相等
D．若将六氟化硫分子中的2个F原子换成Cl原子，可以得到3种可能结构
C
价层电子对数
VSEPR模型
略去孤电子对
分子的立体构型
σ键电子对
中心原子上的
孤对电子数目
价层电子对
互斥模型
价电子对互斥模型