第二節分子的空間結構（第2課時）高二—人教版—化學—選擇性必修2—第二章

1.能通過搭建實物模型理解價層電子對互斥模型。2.會計算中心原子的孤電子對數和價層電子對數。3.能運用價層電子對互斥模型預測簡單分子或離子的空間結構，發展模型認知能力。學習目標復習和思考【復習】在物質結構研究中，常用哪些實驗手段？本節課將介紹價層電子對互斥模型（VSEPR模型），用于預測簡單分子或離子的空間結構。紅外光譜法、晶體X射線衍射（第三章將具體介紹）等。【思考】是否有用于預測分子或離子空間結構的方法？價層電子對互斥模型（VSEPR模型）價層電子對互斥模型認為，分子的空間結構是中心原子周圍的“價層電子對”相互排斥的結果。

VSEPR模型中的“價層電子對”是指分子中的中心原子與結合原子間的σ鍵電子對和中心原子上的孤電子對。價層電子對數=σ鍵電子對數+孤電子對數價層電子對數的計算一、σ鍵電子對數確定方法多重鍵只計其中的σ鍵電子對，不計π鍵電子對σ鍵電子對數＝結合原子數舉例：CH4、NH3、H2O的σ鍵電子對數分別為4、3、2二、孤電子對數確定方法（一）根據電子式直接確定（二）公式計算中心原子上的孤電子對數孤電子對數的計算中心原子上的孤電子對數=(a-xb)12x為與中心原子結合的原子數b為與中心原子結合的原子最多能接受的電子數（氫為1，其他原子為“8減去該原子的價電子數”，如氧和氧族元素中的S、Se等均為2，鹵族元素均為1）a為中心原子的價電子數（對于主族元素等于原子的最外層電子數）孤電子對數的計算【說明】計算離子的孤電子對數時陽離子：a＝中心原子的價電子數-電荷數陰離子：a＝中心原子的價電子數＋電荷數(絕對值)x和b的計算方法不變。NH4+CO32-a=5-1=4a=4+2=6練習評價1．下列微粒中，中心原子含有孤電子對的是(

)A．SiH4 B．H2S

C．CH4 D．NH4+H2S孤電子對數=(6-2×1)=2SiH4、CH4、NH4+孤電子對數=(4-4×1)=0B1212價層電子對互斥【思考1】請計算CH4的價層電子對數。電子帶負電荷，電子對之間相互排斥，最終CH4呈現什么構型？CH4中的σ鍵電子對數是4，無孤電子對，故價層電子對數為4。根據之前所學，CH4的空間結構為正四面體形。【思考2】為什么CH4的空間結構是正四面體形而不是正方形？【活動】氣球模型模擬甲烷價層電子對互斥。(1)將4個大小相同的橙色氣球捆扎在一起,4個氣球自動排列成正四面體結構。

(2)將氣球壓成平面正方形結構(介穩)。(3)輕搖平面正方形結構的氣球,又自動轉變成正四面體結構(穩定)。價層電子對互斥價層電子對互斥【思考1】請計算CH4的價層電子對數。電子帶負電荷，電子對之間相互排斥，最終CH4呈現什么構型？CH4中的σ鍵電子對數是4，無孤電子對，故價層電子對數為4。根據之前所學，CH4的空間結構為正四面體形?！舅伎?】為什么CH4的空間結構是正四面體形而不是正方形？排列成正四面體時，氣球之間空間排斥力小，能量低。同理，空間結構為正四面體形時，CH4中價層電子對之間的斥力最小?！舅伎?】為什么CH4的空間結構是正四面體形而不是正方形？【思考3】請計算CH2O、CO2的價層電子對數，分析其空間結構。CH2O中C原子與H、O原子間的σ鍵電子對數為3，無孤電子對，故CH2O的價層電子對數為3。其空間結構為平面三角形。CO2中C原子與O原子間的σ鍵電子對數為2，無孤電子對，故CO2的價層電子對數為2。其空間結構為直線形。價層電子對互斥價層電子對數：234VSEPR模型：直線形平面三角形正四面體形價層電子對互斥【思考4】

NH3和H2O的價層電子對數分別是多少？它們的空間結構與CH4有何不同？對比：CH4正四面體

鍵角為109°28′NH3和H2O的價層電子對數均為4。H2O

V形105°NH3三角錐形107°價層電子對互斥VSEPR模型預測分子空間結構中心原子無孤電子對的分子中心原子有孤電子對的分子VSEPR模型分子空間結構VSEPR模型即分子空間結構略去孤電子對練習評價2．正誤判斷(1)分子的VSEPR模型和相應分子的空間結構是相同的(

)(2)所有的三原子分子都是直線形結構(

)××練習評價3．若ABn型分子的中心原子A上沒有孤電子對，運用價層電子對互斥模型，判斷下列說法中正確的是(

)A．若n＝2，則分子的空間結構為V形B．若n＝3，則分子的空間結構為三角錐形C．若n＝4，則分子的空間結構為正四面體形D．以上說法都不正確C練習評價4．下列物質中，分子的空間結構與氨分子相似的是(

)A．H2S

B．CO2C．PCl3D．SiCl4C分子σ鍵電子對數孤電子對數價層電子對數分子空間結構H2S2(6-2×1)=24V形CO22(4-2×2)=02直線型PCl33(5-3×1)=14三角錐形SiCl44(4-4×1)=04正四面體形12121212【思考5】

NH3和H2O中的鍵角均比CH4中的鍵角小，說明什么？NH3、H2O、CH4的價層電子對數均為4，但NH3和H2O的中心原子有孤電子對，它們的鍵角比CH4中的鍵角小，說明孤電子對與σ鍵電子對之間的斥力要大一些。VSEPR模型預測分子空間結構對比：CH4正四面體

鍵角為109°28′H2O

V形105°NH3三角錐形107°【思考6】

H2O中的鍵角比NH3中鍵角更小，說明什么？NH3和H2O中心原子上的孤電子對數分別是1和2，隨著孤電子對數目的增多，孤電子對與σ鍵電子對之間的斥力增大，鍵角減小。VSEPR模型預測分子空間結構對比：CH4正四面體

鍵角為109°28′H2O

V形105°NH3三角錐形107°預測分子空間結構的步驟1.確定中心原子2.確定中心原子的σ鍵電子對數＝結合原子數3.計算中心原子上的孤電子對數4.價層電子對數＝σ鍵電子對數＋孤電子對數5.確定VSEPR模型6.確定分子的空間結構練習評價分子或離子中心原子與結合原子間的σ鍵電子對數中心原子上的孤電子對數中心原子的價層電子對數VSEPR模型名稱分子或離子的空間結構名稱BH4-正四面體形正四面體形H3O+四面體形三角錐形H2S四面體形V形BF3平面三角形平面三角形SO2平面三角形V形直線形直線形223341201034443平面三角形四面體形正四面體形平面三角形四面體形V形V形平面三角形三角錐形正四面體形SiF4404NCl3314H2Se224CH2O303O3CS22132025．完成下列表格練習評價6．下列說法正確的是(

)A．BF3、NCl3分子中的原子最外電子層都滿足了8電子穩定結構B．SO2的VSEPR模型與分子的空間結構相同C．NH4+的電子式為

，離子呈平面正方形結構D．NH3分子中有一對未成鍵的孤電子對，它對成鍵電子對的排斥作用較強D練習評價7．有X、Y兩種活性反應中間體微粒，均含有1個碳原子和3個氫原子，其空間結構模型如圖所示：

，

。下列說法錯誤的是(

)A．X的組成為CH3+ B．Y的組成為CH3-C．X的價層電子對數為4D．Y中鍵角小于120°C謝謝觀看第二節分子的空間結構（第2課時）答疑高二—人教版—化學—選擇性必修2—第二章

習題1.用價層電子對互斥模型判斷NO3-的空間結構（）A.正四面體形B.V形C.三角錐形D.平面三角形D12中心原子上的孤電子對數=(a-xb)=(5+1-3×2)=0價層電子對數=σ鍵電子對數+孤電子對數=3+0=312習題

2.根據價層電子對互斥模型，判斷下列分子或者離子的空間結構不是平面三角形的是（）A．SO3 B．BF3 C．CO32- D．PH3SO3價層電子對數=σ鍵電子對數+孤電子對數=3+(6-3×2)=3BF3價層電子對數=σ鍵電子對數+孤電子對數=3+(3-3×1)=3CO32-價層電子對數=σ鍵電子對數+孤電子對數=3+(4+2-3×2)=3PH3價層電子對數=σ鍵電子對數+孤電子對數=3+(5-3×1)=4D12121212習題3.下列分子或離子中，VSEPR模型名稱與分子或離子的空間結構名稱不一致的是（）A．CO2 B．CO32- C．H2O D．CCl4CO2價層電子對數=σ鍵電子對數+孤電子對數=2+(4-2×2)=2CO32-價層電子對數=σ鍵電子對數+孤電子對數=3+(4+2-2×3)=3H2O價層電子對數=σ鍵電子對數+孤電子對數=2+(6-2×1)=4CCl4價層電子對數=σ鍵電子對數+孤電子對數=4+(4-4×1)=4C121