2 CO3
CH4
0
2 __
0
3 __
0
4 __
分子或离子
CO2
2 CO3
CH4
分子或离子的立 体构型 分子或离子的立 体构型名称
直线形 _______ 平面三角形 __________ 正四面体形 ___________
(2)当中心原子有孤电子对时,两者的构型不一致。
分子 H 2O 2 __ 4 __ NH3 1 __ 4 __
阳离 子 阴离 子
价电子 中心原子的_______ 数减去离子的电荷数 ___________________ 价电子数 中心原子的_________ 加上离子的电荷数 _________________
3.价层电子对互斥模型的两种类型:
(1)当中心原子无孤电子对时,两者的构型一致。
分子或离子 中心原子上的孤电 子对数 分子或离子的价层 电子对数 VSEPR模型 VSEPR模型名称 直线形 _______ 平面三角形 ___________ 正四面体形 ___________ CO2
为4,所以 NH 的VSEPR模型与立体构型均为正四面体形。 4
3.五原子分子都是正四面体结构吗? 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。 4.一个分子的VSEPR模型与分子的真实空间构型一致吗? 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。
第二节 分子的立体构型 第1课时 价层电子对互斥理论
探究
价层电子对互斥理论 研读教材·自主认知
一、形形色色的分子 直线 形和__ V 形两种。例如, 1.三原子分子:其立体构型有_____ 化学式 电子式 结构式 键角 分子的立 体结构模型 立体 构型 直线形 _______ V形 ____
CO2
109 °28' ________
二、价层电子对互斥理论
σ 键电子对 和 1.价层电子对互斥理论:分子中的价层电子对(包括___________ 中心原子上的孤电子对 由于_________ 相互排斥 作用,而趋向尽可能彼此远 _____________________)
斥力 分子尽可能采取_____ 对称 的空间构型。 离以减小_____,
2.价层电子对的确定方法:
计算方法 分子
a 价电子数 中心原子的_________
x 与中心原子 结合的原子 数 与中心原子 结合的原子 数 与中心原子 结合的原子 数
b 与中心原子结合 的原子最多能接 受的电子数 与中心原子结合 的原子最多能接 受的电子数 与中心原子结合 的原子最多能接 受的电子数
1 2 1 (6-2×2)=1; 2
2 (2)请分析计算 NH 和 CO3 的成键电子对数、孤电子对数、价层电子 4
对数与计算SO2的有什么区别。
提示:它们在计算中心原子的价电子数时不同 , NH 中的氮原子外层有 4
5个电子,而计算a时却为(5-1),说明阳离子在计算a时为中心原子的
2 中C的价电子数为4,而计算a时 价电子数减去阳离子所带电荷数; CO3
2.若ABn分子的中心原子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,则分子的立体构型为V形 B.若n=3,则分子的立体构型为三角锥形 C.若n=4,则分子的立体构型为正四面体形 D.以上说法都不正确 ( )
【解析】选C。若中心原子A上没有未成键的孤电子对,则根据斥力最 小的原则,当n=2时,分子的立体构型为直线形;n=3时,分子的立体构 型为平面三角形;当n=4时,分子的立体构型为正四面体形。
【补偿训练】用价层电子对互斥理论判断SO3的分子构型为( A.正四面体形 C.三角锥形 B.V形 D.平面三角形
)
【解析】选D。SO3中的硫原子表现+6价,硫原子的价电子全部用于形 成了共价键,硫周围有3个氧原子,故选D。
直线形 V形 平面三 角形 三角 锥形
Cl—Be—Cl
BF3
0
3
PF3
1
4
分子 或离 子
中心 原子 孤电 子对 数
分子或 离子的 价层电 子对数
VSEPR 模型
空间 构型
结构式
NH 4
0
4
正四 面体
正四面 体形SO源自2 314
四面体
三角 锥形
答案:直线形 V形
锥形
平面三角形
三角锥形
正四面体形 三角
NH3
107° ______
正四面体 形。例如, 3.五原子分子:其可能的立体构型更多,最常见的是_________ 分子的立体 结构模型 立体 构型 正四面 _______ 体形 _____ 正四面 _______ 体形 _____
化学式
电子式
结构式
键角
CH4
109 °28' ________
CCl4
中心原子上的孤电子对数
分子的价层电子对数 VSEPR模型 VSEPR模型名称 分子的立体构型 分子的立体构型名称
四面体形 _________
四面体形 _________
V形 ____
三角锥形 _________
合作探究·核心归纳
1.已知H2O2和P4的结构如下: H 2O 2 P4
根据二者的结构,回答下列问题:
【归纳总结】
用价层电子对互斥理论推断粒子空间构型的步骤
利用VSEPR理论预测分子立体构型的思路为:σ 键电子对数+孤电子对数
=价层电子对数
体构型。
VSEPR模型
分子(或离子)的立
(1)确定中心原子的价层电子对数:正确确定σ 键数和a、x、b的值是计
算价层电子对的关键,也是判断预测VSEPR模型和立体构型的关键。
H 2O
180° O＝C＝O ______ 105° ______
平面三角 形和_______ 三角锥 形两种立体构型。 2.四原子分子:大多数采取_________ 例如, 化学 式 CH2O 电子式 结构式 键角 120° ______ 分子的立 体结构模型 立体 构型 平面 _____ 三角形 ______ 三角 _____ 锥形 _____
AB4
无孤电子对
四面体形
过关小练·即时应用
1.用价层电子对互斥模型推测下列分子或离子的空间构型:
BeCl2:
BF3:
,SCl2:
,PF3:
2 : , SO3
,
,
: NH 4
。
【解题指南】解答本题需注意以下3点: (1)先确定每个结构中成键电子对数及孤电子对数。 (2)再根据VSEPR模型判断分子或离子的立体构型。 (3)注意孤电子对对分子构型的影响。
却为(4+2),说明阴离子在计算a时为中心原子价电子数加上阴离子所
带的电荷数(绝对值)。
的立体 (3)根据价层电子对互斥理论,判断 NH 的 VSEPR 模型和 NH 4 4
构型。
1 提示: NH 中心氮原子上的孤电子对数为 (a-xb),其中a=5-1=4, 4 2
x=4,b=1,所以
1 (a-xb)=0,即 NH 的孤电子对数为0;其中σ键数 4 2
(1)四原子分子都为平面三角形或三角锥形吗?
提示:不是。如H2O2和P4都是四原子分子,但是H2O2的分子构型是一个
二面角构型,P4为正四面体形。
(2)空间构型相同的分子,其键角完全相同吗?
提示:不一定。如P4和CH4都是正四面体形,但是P4的键角为60°,CH4的
键角为109°28′。
2.试结合价层电子对数的计算公式,探究以下问题: (1)如何计算SO2的成键电子对数、孤电子对数、价层电子对数? 提示:SO2分子中的中心原子是S,成键电子对数为2; 孤电子对数= (a-xb)= 价层电子对数=2+1=3。
(2)确定价层电子对的空间构型:由于价层电子对之间的相互排斥作用, 它们趋向于尽可能相互远离。价层电子对的空间构型与价层电子对数 目的关系: 价层电子 对数目 价层电子 对构型
2 直线形
3 三角形
4 四面体
5 三角 双锥
6 八面体
(3)分子空间构型确定:根据分子中成键电子对数和孤电子对数,可以 确定相应的较稳定的分子几何构型。如表: 分子类型 AB2 AB3 中心原子 有孤电子对 无孤电子对 有孤电子对 无孤电子对 空间构型 V形 直线形 三角锥形 平面三角形
【解析】根据各分子的电子式和结构式,分析中心原子的孤电子对数, 依据中心原子连接的原子数和孤电子对数 ,确定VSEPR模型和分子的空 间构型。具体如下:
分子 或离 子 BeCl2 SCl2
中心 原子 孤电 子对 数
0 2
分子或 离子的 价层电 子对数
2 4
VSEPR 模型
空间 构型
结构式
直线形 四面体 平面三 角形 四面体