2020-2021学年人教版高二化学选修3-2.2.1《形形色色的分子 价层电子对互斥理论》PPT课件（共33张）
文档属性
| 名称 | 2020-2021学年人教版高二化学选修3-2.2.1《形形色色的分子 价层电子对互斥理论》PPT课件（共33张） |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 4.0MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2021-06-22 10:30:26 | ||
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文档简介
第一课时
形形色色的分子 价层电子对互斥理论
第二节 分子的立体构型
第二章 分子结构与性质
核心素养发展目标
1.通过阅读观察、模型分析、讨论交流等活动，认识共价分子结构的多样性和复杂性；
2．通过引导分析、思考交流、问题探究等活动，能够理解价层电子对互斥理论的含义；
3．通过动画演示、典例分析、问题讨论等，能根据价层电子对互斥理论判断简单分子或离子的立体构型。
CO2
CH4
O2
NH3
CH3CH2OH
HCHO
H2O
【情景导入】展示教材图片——形形色色的分子。请同学们思考为什么这些分子会有如此的立体构型呢？而同样是AB2型分子，为什么CO2为直线形，H2O为V形？今天我们通过学习“价层电子对互斥理论”来解释这一现象。
活动一、形形色色的分子
【阅读思考】阅读教材P33页图2-8和2-9，以HCl、N2、CO2、H2O、BF3、NH3、CH4等分子为例，思考不同分子的结构有何特点？完成下表内容。
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}类别
代表分子
结构式
分子的立体构型
比例模型
球棍模型
双原子分子
HCl、N2
三原子分子
CO2
H2O
直线形
直线形
V形
N≡N
H—Cl
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}类别
代表分子
结构式
分子的立体构型
比例模型
球棍模型
四原子分子
BF3
HCHO
NH3
五原子分子
CH4
平面正三角形
平面三角形
三角锥形
正四面体形
【讨论交流1】（1）根据对不同分子结构的分析可知，分子的立体构型与键角有何关系？填写下表内容。
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}分子类型
键角
立体构型
实例
A2
—
AB
—
AB2
AB3
BF3、BCl3
AB4
直线（对称）形
N2
直线（非对称）形
HCl
直线形
CO2、BeCl2、CS2
180°
<180°
120°
<120°
109°28′
V形
平面三角形
三角锥形
正四面体形
CH4、CCl4
NH3、PH3
H2O、H2S
【讨论交流2】（2）分子的不同构型及其成因
【温馨提示】①分子构型不同的原因：共价键的方向性与饱和性，由此产生的键长、键角不同。
②依据元素周期律推测立体结构相似的分子，如CO2与CS2、H2O与H2S、NH3与PH3、CH4与CCl4等。CH4和CCl4都是五原子型正四面体，CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3是四面体构型但不是正四面体，而白磷是四原子型正四面体，它与CH4等五原子型正四面体的构型、键角是不同的(P4分子中的键角为60°)。
③典型有机物分子的立体构型：C2H4、苯(C6H6)、CH2==CH—CH==CH2(丁二烯)、CH2==CH—C≡CH(乙烯基乙炔)等都是平面形分子；C2H2为直线形分子。
【问题探究1】（1）五原子分子都是正四面体结构吗？
【温馨提示】不是，如CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3等，虽为四面体结构，但由于碳原子所连的四个原子不相同，四个原子电子云的排斥力不同，使四个键的键角不全相等，所以并不是正四面体结构。
注意：①常见直线形分子：双原子分子、HCN结构式为(H—C≡N)、乙炔(H—C≡C—H)。
②四原子分子中，CH2O分子中的C===O、C—H键的键长不同，其分子构型为等腰三角形；SO3、BF3为平面正三角形；P4(白磷)为正四面体形( )，键角为60°。
③AB4型分子或离子：CX4(X为卤素原子或氢原子)、SiCl4、SiH4、NH4＋、SO42－。
【对应训练】
1．下列分子中的立体结构模型正确的是( )
A．CO2的立体结构模型
B．H2O的立体结构模型
C．NH3的立体结构模型
D．CH4的立体结构模型
【答案】D【解析】 CO2的立体构型为直线形，A不正确；H2O的立体构型为V形，B不正确；NH3的立体构型为三角锥形，C不正确；CH4的立体构型为正四面体形，D正确。
2.下列各组的几种分子中所有原子都可能处于同一平面的是( )
A．CH4、CS2、BF3 B．CO2、H2O、NH3
C．C2H4、C2H2、C6H6 D．CCl4、BeCl2、PH3
【答案】C【解析】题中的CH4和CCl4为正四面体形分子，NH3和PH3为三角锥形分子，这几种分子的所有原子不可能都在同一平面上，CS2、CO2、C2H2和BeCl2为直线形分子，C2H4为平面形分子，C6H6为平面正六边形分子，这些分子都是平面形结构，故选C。
活动二、价层电子对互斥理论
【阅读思考】阅读教材P37页内容，思考什么是价层电子对？价层电子对互斥理论的基本要点是什么？
【温馨提示】①价层电子对是指分子中的中心原子上的电子对，包括σ键电子对和中心原子上的孤电子对。②价层电子对互斥理论认为，分子的立体构型是“价层电子对”相互排斥的结果。③在ABn型分子中，中心原子A的周围配置的原子或原子团的几何构型，主要决定于中心原子价电子层中电子对(包括成键电子对和未成键的孤电子对)的互相排斥作用，分子的几何构型主要采取电子对相互排斥作用最小的那种结构。
④ABn型分子中，A与B之间通过两对或三对电子(即通过双键或三键)结合而成，则价层电子对互斥理论把双键或三键作为一个电子对看待。⑤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。
【讨论交流1】（1）价层电子对数的计算方法是什么？
【温馨提示】①σ键电子对数的计算：σ键电子对数可由分子式确定，中心原子有几个σ键，就有几对σ键电子对。如H2O分子中σ键电子对数为2，NH3分子中σ键电子对数为3。②孤电子对数的计算：中心原子上的孤电子对数＝2(1)(a－xb)
a为中心原子的价电子数；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。
【讨论交流2】（2）以H2O为例说明什么是VSEPR模型？与分子的立体构型有何关系？
【温馨提示】H2O的中心原子上有2对孤电子对，与中心原子上的σ键电子对相加等于4，它们相互排斥形成四面体形VSEPR模型。略去VSEPR模型中的中心原子上的孤电子对，就是分子的立体构型，因而H2O分子的立体构型呈V形。
【讨论交流3】（3）运用价层电子对互斥理论判断主族元素间形成的ABn型或ABxCy型(A为中心原子)分子或离子的立体构型的基本步骤有哪些？
【温馨提示】一般需要经过以下三个步骤。
第一步：中心原子上价层电子对数的确定
方法一：中心原子上的价层电子对数＝σ键电子对数＋中心原子上的孤电子对数。
①中心原子的σ键电子对数的求算：中心原子结合的原子数有几个，就有几对σ键电子对。如：NH4＋中的σ键电子对数为4，CH2O中的σ键电子对数为3。
②中心原子上的孤电子对数＝1/2(a－xb)，式中a为中心原子的价电子数，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。如NO2(－)的中心原子为N，a＝5＋1＝6，x＝2，b＝2，中心原子上的孤电子对数为1。若与中心原子结合的原子不止一种，则xb就是与中心原子结合的各原子达到稳定结构时所需的电子总数。如HCN中的xb＝1＋3＝4，中心原子上的孤电子对数为0。
方法二：中心原子上的价层电子对数＝1/2(中心原子的价电子数＋与中心原子结合的原子提供的电子数)。
计算时要注意以下几点：
①作为与中心原子结合的原子，卤素原子和氢原子提供1个电子，第ⅥA族元素的原子不提供电子；
②若是离子，在计算中心原子的价电子数时，还应加上阴离子的电荷数(绝对值)或减去阳离子的电荷数。如PO4(3－)中P原子的价电子数为8，NH4(＋)中N原子的价电子数为4。
③若价电子数出现奇数时，可把这个单电子当做电子对看待。
第二步：价层电子对互斥(VSEPR)模型的确定
VSEPR模型与中心原子上价层电子对数的关系一般如下表所示。
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}价层电子对数
2
3
4
5
6
VSEP模型
直线形
平面三角形
四面体形
三角双锥形
八面体体形
第三步：分子或离子的立体构型的确定:
确定分子或离子的中心原子上的价层电子对数后，再依据上表，即可确定分子或离子的立体构型。
【问题探究1】（1）应用价层电子对互斥模型如何将分子分类？
【温馨提示】应用价层电子对互斥模型将分子分成两大类：一类是中心原子上的价电子都用于形成共价键，如CO2、CH2O、CH4等分子中的C原子，它们的立体构型可应用中心原子周围的原子数来预测；一类是中心原子上有孤电子对(未用于形成共价键的电子对)的分子，如H2O和NH3中心原子上的孤电子对也要占据中心原子周围的空间，并参与互相排斥，因而H2O分子呈V形，NH3分子呈三角锥形。
【问题探究2】（2）一个分子的VSEPR模型与分子的真实空间构型一致吗？
【温馨提示】不一定一致。只有孤电子对数为0时，分子的立体构型与VSEPR模型才一致。
【问题探究3】（3）利用价层电子对互斥理论判断分子或离子的立体构型解题思路是什么？
【温馨提示】
注意：①若ABn型分子中，A与B之间通过两对或三对电子(即通过双键或三键)结合而成，则价层电子对互斥理论把双键或三键作为一对电子对看待。
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。如CH4、NH3和H2O分子中的键角依次减小。
【实例探析】用价层电子对互斥理论判断共价分子结构的实例，完成下表内容。
（1）中心原子上的价电子都用于形成共价键的分子
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}ABn
价层电子对数
不含孤电子对的VSEPR模型
分子的空间构型
键角
范例
n＝2
CO2 、BeCl2
n＝3
HCHO、BF3
n＝4
CH4、CCl4
直线形
平面三角形
正四面体
180°
120°
109°28′
2
3
4
（2）中心原子上有孤电子对的分子
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}化学式
结构式
含孤电子对的VSEPR模型
分子的立体构型
分子的立体构型名称
H2O
NH3
H—O—H
V形
三角锥形
【归纳小结】分子较稳定的立体构型的确定方法及实例。
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}价层电子对数
成键电子对数
孤电子对数
VSEPR模型
VSEPR模型名称
分子立体构型名称
物质
2
2
0
直线形
直线形
CO2
3
2
1
平面三角形
V形
SO2
3
3
0
平面正三角形
平面正三角形
BF3、SO3、NO3-
4
4
0
正四面体形
正四面体形
CH4、SO42-、NH4+
4
3
1
四面体形
三角锥形
NH3、PCl3
4
2
2
四面体形
V形
H2O、SCl2
【对应训练】
1．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．分子的立体构型是价层电子对互斥的结果
D．孤电子对数等于π键数
【答案】C【解析】价层电子对数是σ键数与孤电子对数之和，孤电子对数是指没有成键的价电子对数，其与中心原子价层电子总数、与中心原子结合的原子最多能接受的电子数及与中心原子结合的原子数有关，A、B、D项错误。
2．用价层电子对互斥理论预测H2S和BF3的立体结构，两个结论都正确的是( )
A．直线形；三角锥形 B．V形；三角锥形
C．直线形；平面三角形 D．V形；平面三角形
【答案 D【解析】H2S与H2O类似，中心原子S上有2对孤电子对，为了减小孤电子对的排斥作用，只能将H和孤电子对相间排列，H2S分子构型呈V形；BF3分子的中心原子B上无孤电子对，当分子构型呈平面三角形时，成键电子对之间的斥力最小，分子最稳定。故选D。
课堂检测
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)CH2Cl2分子只有一种，可说明CH4的立体构型为正四面体形( )
(2)分子的VSEPR模型和相应分子的立体构型是相同的( )
(3)根据价层电子对互斥理论，H3O＋的立体构型为平面正三角形( )
(4)SO2分子与CO2分子的组成相似，故它们都是直线形分子( )
(5)SnBr2分子中Sn—Br键的键角等于180°( )
√
×
×
×
×
2．下列分子中，所有原子不可能共处在同一平面上的是( )
A．C2H2 B．CS2 C．NH3 D．C6H6
【答案】 C【解析】 C2H2、CS2为直线形，C6H6为正六边形，NH3为三角锥形，只有C选项的所有原子不可能共处在同一平面上。
3．下列微粒中，含有孤电子对的是( )
A．SiH4 B．CH4 C．H2O D．NH4+
【答案】C【解析】 依据中心原子孤电子对数的计算公式：SiH4中Si的孤电子对数＝1/2(4－4×1)＝0，CH4中C的孤电子对数＝1/2(4－4×1)＝0，H2O中O的孤电子对数＝1/2(6－2×1)＝2，NH4＋中N的孤电子对数＝1/2(5－1－4×1)＝0，故选C。
4．下列说法中，正确的是( )
A．由分子构成的物质中一定含有共价键
B．形成共价键的元素不一定是非金属元素
C．正四面体结构的分子中的键角一定是109°28′
D．CO2和SO2都是直线形分子
【答案】 B【解析】 由分子构成的物质中不一定有共价键，如He，AlCl3中Al与Cl间以共价键结合，但Al为金属元素，P4为正四面体结构，键角为60°，CO2分子的中心原子无孤电子对，为直线形结构，而SO2分子的中心原子有孤电子对，为V形结构。
5．若ABn的中心原子A上没有未用于形成共价键的孤电子对，根据价层电子对互斥理论，下列说法正确的是( )
A．若n＝2，则分子的立体结构为V形
B．若n＝3，则分子的立体结构为三角锥形
C．若n＝4，则分子的立体结构为正四面体形
D．以上说法都不正确
【答案】C【解析】若中心原子A上没有未用于成键的孤电子对，则根据斥力最小的原则，当n＝2时，分子的立体结构为直线形；当n＝3时，分子的立体结构为平面三角形；当n＝4时，分子的立体结构为正四面体形。
谢谢聆听！
形形色色的分子 价层电子对互斥理论
第二节 分子的立体构型
第二章 分子结构与性质
核心素养发展目标
1.通过阅读观察、模型分析、讨论交流等活动，认识共价分子结构的多样性和复杂性；
2．通过引导分析、思考交流、问题探究等活动，能够理解价层电子对互斥理论的含义；
3．通过动画演示、典例分析、问题讨论等，能根据价层电子对互斥理论判断简单分子或离子的立体构型。
CO2
CH4
O2
NH3
CH3CH2OH
HCHO
H2O
【情景导入】展示教材图片——形形色色的分子。请同学们思考为什么这些分子会有如此的立体构型呢？而同样是AB2型分子，为什么CO2为直线形，H2O为V形？今天我们通过学习“价层电子对互斥理论”来解释这一现象。
活动一、形形色色的分子
【阅读思考】阅读教材P33页图2-8和2-9，以HCl、N2、CO2、H2O、BF3、NH3、CH4等分子为例，思考不同分子的结构有何特点？完成下表内容。
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}类别
代表分子
结构式
分子的立体构型
比例模型
球棍模型
双原子分子
HCl、N2
三原子分子
CO2
H2O
直线形
直线形
V形
N≡N
H—Cl
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}类别
代表分子
结构式
分子的立体构型
比例模型
球棍模型
四原子分子
BF3
HCHO
NH3
五原子分子
CH4
平面正三角形
平面三角形
三角锥形
正四面体形
【讨论交流1】（1）根据对不同分子结构的分析可知，分子的立体构型与键角有何关系？填写下表内容。
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}分子类型
键角
立体构型
实例
A2
—
AB
—
AB2
AB3
BF3、BCl3
AB4
直线（对称）形
N2
直线（非对称）形
HCl
直线形
CO2、BeCl2、CS2
180°
<180°
120°
<120°
109°28′
V形
平面三角形
三角锥形
正四面体形
CH4、CCl4
NH3、PH3
H2O、H2S
【讨论交流2】（2）分子的不同构型及其成因
【温馨提示】①分子构型不同的原因：共价键的方向性与饱和性，由此产生的键长、键角不同。
②依据元素周期律推测立体结构相似的分子，如CO2与CS2、H2O与H2S、NH3与PH3、CH4与CCl4等。CH4和CCl4都是五原子型正四面体，CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3是四面体构型但不是正四面体，而白磷是四原子型正四面体，它与CH4等五原子型正四面体的构型、键角是不同的(P4分子中的键角为60°)。
③典型有机物分子的立体构型：C2H4、苯(C6H6)、CH2==CH—CH==CH2(丁二烯)、CH2==CH—C≡CH(乙烯基乙炔)等都是平面形分子；C2H2为直线形分子。
【问题探究1】（1）五原子分子都是正四面体结构吗？
【温馨提示】不是，如CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3等，虽为四面体结构，但由于碳原子所连的四个原子不相同，四个原子电子云的排斥力不同，使四个键的键角不全相等，所以并不是正四面体结构。
注意：①常见直线形分子：双原子分子、HCN结构式为(H—C≡N)、乙炔(H—C≡C—H)。
②四原子分子中，CH2O分子中的C===O、C—H键的键长不同，其分子构型为等腰三角形；SO3、BF3为平面正三角形；P4(白磷)为正四面体形( )，键角为60°。
③AB4型分子或离子：CX4(X为卤素原子或氢原子)、SiCl4、SiH4、NH4＋、SO42－。
【对应训练】
1．下列分子中的立体结构模型正确的是( )
A．CO2的立体结构模型
B．H2O的立体结构模型
C．NH3的立体结构模型
D．CH4的立体结构模型
【答案】D【解析】 CO2的立体构型为直线形，A不正确；H2O的立体构型为V形，B不正确；NH3的立体构型为三角锥形，C不正确；CH4的立体构型为正四面体形，D正确。
2.下列各组的几种分子中所有原子都可能处于同一平面的是( )
A．CH4、CS2、BF3 B．CO2、H2O、NH3
C．C2H4、C2H2、C6H6 D．CCl4、BeCl2、PH3
【答案】C【解析】题中的CH4和CCl4为正四面体形分子，NH3和PH3为三角锥形分子，这几种分子的所有原子不可能都在同一平面上，CS2、CO2、C2H2和BeCl2为直线形分子，C2H4为平面形分子，C6H6为平面正六边形分子，这些分子都是平面形结构，故选C。
活动二、价层电子对互斥理论
【阅读思考】阅读教材P37页内容，思考什么是价层电子对？价层电子对互斥理论的基本要点是什么？
【温馨提示】①价层电子对是指分子中的中心原子上的电子对，包括σ键电子对和中心原子上的孤电子对。②价层电子对互斥理论认为，分子的立体构型是“价层电子对”相互排斥的结果。③在ABn型分子中，中心原子A的周围配置的原子或原子团的几何构型，主要决定于中心原子价电子层中电子对(包括成键电子对和未成键的孤电子对)的互相排斥作用，分子的几何构型主要采取电子对相互排斥作用最小的那种结构。
④ABn型分子中，A与B之间通过两对或三对电子(即通过双键或三键)结合而成，则价层电子对互斥理论把双键或三键作为一个电子对看待。⑤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。
【讨论交流1】（1）价层电子对数的计算方法是什么？
【温馨提示】①σ键电子对数的计算：σ键电子对数可由分子式确定，中心原子有几个σ键，就有几对σ键电子对。如H2O分子中σ键电子对数为2，NH3分子中σ键电子对数为3。②孤电子对数的计算：中心原子上的孤电子对数＝2(1)(a－xb)
a为中心原子的价电子数；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。
【讨论交流2】（2）以H2O为例说明什么是VSEPR模型？与分子的立体构型有何关系？
【温馨提示】H2O的中心原子上有2对孤电子对，与中心原子上的σ键电子对相加等于4，它们相互排斥形成四面体形VSEPR模型。略去VSEPR模型中的中心原子上的孤电子对，就是分子的立体构型，因而H2O分子的立体构型呈V形。
【讨论交流3】（3）运用价层电子对互斥理论判断主族元素间形成的ABn型或ABxCy型(A为中心原子)分子或离子的立体构型的基本步骤有哪些？
【温馨提示】一般需要经过以下三个步骤。
第一步：中心原子上价层电子对数的确定
方法一：中心原子上的价层电子对数＝σ键电子对数＋中心原子上的孤电子对数。
①中心原子的σ键电子对数的求算：中心原子结合的原子数有几个，就有几对σ键电子对。如：NH4＋中的σ键电子对数为4，CH2O中的σ键电子对数为3。
②中心原子上的孤电子对数＝1/2(a－xb)，式中a为中心原子的价电子数，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。如NO2(－)的中心原子为N，a＝5＋1＝6，x＝2，b＝2，中心原子上的孤电子对数为1。若与中心原子结合的原子不止一种，则xb就是与中心原子结合的各原子达到稳定结构时所需的电子总数。如HCN中的xb＝1＋3＝4，中心原子上的孤电子对数为0。
方法二：中心原子上的价层电子对数＝1/2(中心原子的价电子数＋与中心原子结合的原子提供的电子数)。
计算时要注意以下几点：
①作为与中心原子结合的原子，卤素原子和氢原子提供1个电子，第ⅥA族元素的原子不提供电子；
②若是离子，在计算中心原子的价电子数时，还应加上阴离子的电荷数(绝对值)或减去阳离子的电荷数。如PO4(3－)中P原子的价电子数为8，NH4(＋)中N原子的价电子数为4。
③若价电子数出现奇数时，可把这个单电子当做电子对看待。
第二步：价层电子对互斥(VSEPR)模型的确定
VSEPR模型与中心原子上价层电子对数的关系一般如下表所示。
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}价层电子对数
2
3
4
5
6
VSEP模型
直线形
平面三角形
四面体形
三角双锥形
八面体体形
第三步：分子或离子的立体构型的确定:
确定分子或离子的中心原子上的价层电子对数后，再依据上表，即可确定分子或离子的立体构型。
【问题探究1】（1）应用价层电子对互斥模型如何将分子分类？
【温馨提示】应用价层电子对互斥模型将分子分成两大类：一类是中心原子上的价电子都用于形成共价键，如CO2、CH2O、CH4等分子中的C原子，它们的立体构型可应用中心原子周围的原子数来预测；一类是中心原子上有孤电子对(未用于形成共价键的电子对)的分子，如H2O和NH3中心原子上的孤电子对也要占据中心原子周围的空间，并参与互相排斥，因而H2O分子呈V形，NH3分子呈三角锥形。
【问题探究2】（2）一个分子的VSEPR模型与分子的真实空间构型一致吗？
【温馨提示】不一定一致。只有孤电子对数为0时，分子的立体构型与VSEPR模型才一致。
【问题探究3】（3）利用价层电子对互斥理论判断分子或离子的立体构型解题思路是什么？
【温馨提示】
注意：①若ABn型分子中，A与B之间通过两对或三对电子(即通过双键或三键)结合而成，则价层电子对互斥理论把双键或三键作为一对电子对看待。
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。如CH4、NH3和H2O分子中的键角依次减小。
【实例探析】用价层电子对互斥理论判断共价分子结构的实例，完成下表内容。
（1）中心原子上的价电子都用于形成共价键的分子
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}ABn
价层电子对数
不含孤电子对的VSEPR模型
分子的空间构型
键角
范例
n＝2
CO2 、BeCl2
n＝3
HCHO、BF3
n＝4
CH4、CCl4
直线形
平面三角形
正四面体
180°
120°
109°28′
2
3
4
（2）中心原子上有孤电子对的分子
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}化学式
结构式
含孤电子对的VSEPR模型
分子的立体构型
分子的立体构型名称
H2O
NH3
H—O—H
V形
三角锥形
【归纳小结】分子较稳定的立体构型的确定方法及实例。
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}价层电子对数
成键电子对数
孤电子对数
VSEPR模型
VSEPR模型名称
分子立体构型名称
物质
2
2
0
直线形
直线形
CO2
3
2
1
平面三角形
V形
SO2
3
3
0
平面正三角形
平面正三角形
BF3、SO3、NO3-
4
4
0
正四面体形
正四面体形
CH4、SO42-、NH4+
4
3
1
四面体形
三角锥形
NH3、PCl3
4
2
2
四面体形
V形
H2O、SCl2
【对应训练】
1．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．分子的立体构型是价层电子对互斥的结果
D．孤电子对数等于π键数
【答案】C【解析】价层电子对数是σ键数与孤电子对数之和，孤电子对数是指没有成键的价电子对数，其与中心原子价层电子总数、与中心原子结合的原子最多能接受的电子数及与中心原子结合的原子数有关，A、B、D项错误。
2．用价层电子对互斥理论预测H2S和BF3的立体结构，两个结论都正确的是( )
A．直线形；三角锥形 B．V形；三角锥形
C．直线形；平面三角形 D．V形；平面三角形
【答案 D【解析】H2S与H2O类似，中心原子S上有2对孤电子对，为了减小孤电子对的排斥作用，只能将H和孤电子对相间排列，H2S分子构型呈V形；BF3分子的中心原子B上无孤电子对，当分子构型呈平面三角形时，成键电子对之间的斥力最小，分子最稳定。故选D。
课堂检测
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)CH2Cl2分子只有一种，可说明CH4的立体构型为正四面体形( )
(2)分子的VSEPR模型和相应分子的立体构型是相同的( )
(3)根据价层电子对互斥理论，H3O＋的立体构型为平面正三角形( )
(4)SO2分子与CO2分子的组成相似，故它们都是直线形分子( )
(5)SnBr2分子中Sn—Br键的键角等于180°( )
√
×
×
×
×
2．下列分子中，所有原子不可能共处在同一平面上的是( )
A．C2H2 B．CS2 C．NH3 D．C6H6
【答案】 C【解析】 C2H2、CS2为直线形，C6H6为正六边形，NH3为三角锥形，只有C选项的所有原子不可能共处在同一平面上。
3．下列微粒中，含有孤电子对的是( )
A．SiH4 B．CH4 C．H2O D．NH4+
【答案】C【解析】 依据中心原子孤电子对数的计算公式：SiH4中Si的孤电子对数＝1/2(4－4×1)＝0，CH4中C的孤电子对数＝1/2(4－4×1)＝0，H2O中O的孤电子对数＝1/2(6－2×1)＝2，NH4＋中N的孤电子对数＝1/2(5－1－4×1)＝0，故选C。
4．下列说法中，正确的是( )
A．由分子构成的物质中一定含有共价键
B．形成共价键的元素不一定是非金属元素
C．正四面体结构的分子中的键角一定是109°28′
D．CO2和SO2都是直线形分子
【答案】 B【解析】 由分子构成的物质中不一定有共价键，如He，AlCl3中Al与Cl间以共价键结合，但Al为金属元素，P4为正四面体结构，键角为60°，CO2分子的中心原子无孤电子对，为直线形结构，而SO2分子的中心原子有孤电子对，为V形结构。
5．若ABn的中心原子A上没有未用于形成共价键的孤电子对，根据价层电子对互斥理论，下列说法正确的是( )
A．若n＝2，则分子的立体结构为V形
B．若n＝3，则分子的立体结构为三角锥形
C．若n＝4，则分子的立体结构为正四面体形
D．以上说法都不正确
【答案】C【解析】若中心原子A上没有未用于成键的孤电子对，则根据斥力最小的原则，当n＝2时，分子的立体结构为直线形；当n＝3时，分子的立体结构为平面三角形；当n＝4时，分子的立体结构为正四面体形。
谢谢聆听！