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第二節
分子的空間結構
第2課時　
價層電子對互斥模型
人教版（2019）化學選擇性必修二
第二章 分子結構與性質
CO2 直線形 180°
H2O V形 105°
CH2O 平面三角形 約120°
NH3 三角錐形 107°
三原子分子CO2和H2O、四原子分子NH3和CH2O，為什么它們的空間結構不同？
化學式 電子式 分子的空間結構模型
CO2
H2O
CH2O
NH3
CH4
寫出分子的電子式，再對照其球棍模型，運用分類、對比的方法，分析結構不同的原因。
化學式 電子式 分子的空間結構模型
CO2
H2O
CH2O
NH3
CH4
成鍵電子對
孤電子對
結論：由于中心原子的孤電子對占有一定空間，對其他成鍵電子對存在排斥力，影響其分子的空間結構。
未用于形成共價鍵的電子對
分子的空間結構除了和中心原子與結合原子間的成鍵電子對有關，還和中心原子的孤電子對有關，兩者合稱為中心原子的“價層電子對”。
價層電子對互斥（VSEPR）模型
1.內容
對ABn型的分子或離子，中心原子A“價層電子對”(包括成鍵σ鍵電子對和未成鍵的孤電子對)之間由于存在排斥力，將使分子的幾何構型總是采取電子對相互排斥最小的那種構型，以使彼此之間斥力最小，分子體系能量最低，最穩定
A B n
中心原子
配位體(可以是原子、分子或原于團)
配位體個數
多重鍵只計σ鍵的電子對，不計π鍵的電子對
價層電子對數＝σ鍵電子對數+孤電子對數
2．判斷空間構型的具體步驟
（1）確定中心原子的σ鍵數目
σ鍵電子對數 = 與中心原子結合的原子數
化學式
中心原子
H2O
NH3
SO3
SO42-
σ鍵電子對數
化學式
2
3
σ鍵電子對數
O
N
中心原子
S
S
3
4
（2）中心原子上的孤電子對數的確定
中心原子上孤電子對數＝ (a-xb)
2
1
中心原子價電子數(主族元素為原子最外層電子數)
與中心原子結合的原子數
與中心原子結合的原子最多容納電子數(H為1，其它原子為：8-價電子數)
對于原子：a為中心原子的最外層電子數
對于陽離子：a為中心原子的最外層電子數-離子的電荷數；
對于陰離子： a為中心原子的最外層電子數 + 離子的電荷數
分子 中心原子 a x b 中心原子上的孤電子對數
H2O O
SO2 S
6
1
2
2
6
2
1
2
離子 中心原子 a x b 中心原子上的孤電子對數
NH4+ N
CO32- C
5-1=4
0
4
1
4+2=6
0
3
2
（3）確定中心原子價層電子對數
= σ鍵電子對 + 中心原子上的孤電子對
價層電子對數
代表物 電子式 中心原子結合原子數 σ鍵電子對 孤電子對數 價層電子對數
H2O
NH3
CO2
CH4
:
:
:
H O H
:
:
:
:
H N H
:
H
:
:
:
H C H
:
H
H
O C O
::
::
:
:
:
:
2
3
4
2
2
2
4
3
1
4
4
0
4
2
0
2
3．VSEPR模型應用——預測分子立體構型
價層電子對數目： 2 3 4
VSEPR模型：
直線
平面三角形
正四面體
價層電子對數目： 5 6
VSEPR模型： 三角雙錐形 正八面體形
略去中心原子 的孤對電子
中心原子σ鍵電子對數+中心上孤電子對數＝中心原子價層電子對數
互相排斥
盡可能遠離
能量最低最穩定
VSEPR
模型
分子空間模型
H2O
孤電子對
中心原子
價層電子對
NH3
化學式
結構式
含孤電子對的VSEPR模型
分子空結構模型
電子式
成鍵電子對
價層電子對數 成鍵電子對數 孤對電子對數 分子類型 VSEPR模型 分子構型 實 例
2
3
2 0 AB2
直線形
3 0 AB3
2 1 AB2
平面三角形
V形
SO2
CO2
BF3
中心原子的孤對電子也要占據中心原子的空間，并與成鍵電子對互相排斥
推測分子的立體模型必須略去VSEPR模型中的孤電子對
價層電子對數 成鍵電子對數 孤對電子對數 分子類型 VSEPR模型 分子構型 實 例
4
4 0 AB4
3 1 AB3
2 2 AB2
正四面體
三角錐形
Ｖ形
H2O
CH4
NH3
分子或 離子 中心原子的 孤電子對數 價層電 子對數 VSEPR 模型名稱 空間結
構名稱
BeCl2
SCl2
PF3
N
S
0
2
直線形
直線形
2
0
1
1
4
4
4
4
四面體形
四面體形
四面體形
正四面體形
正四面體形
三角錐形
三角錐形
V形
實驗測得NH3的鍵角為107°，H2O的鍵角為105°, 為什么NH3和H2O的鍵角均小于109°28′？
相較成鍵電子對，孤電子對有較大的排斥力，含孤對電子的分子實測鍵角都小于VSEPR模型的預測值。
一對孤電子對對成鍵電子對排斥
兩對孤電子對對成鍵電子對排斥
成鍵電子對相互排斥
109°28′
107°
105°
CH4
H2O
NH3
1.若ABn分子的中心原子A上沒有未用于形成共價鍵的孤電子對,根據價層電子對互斥理論,下列說法正確的是(　　)
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
2.下列微粒的VSEPR模型與空間結構一致的是(　　)
A.BF3 B.SO2 C.H2O D.S
3.下列物質中,分子的空間結構與氨分子相似的是(　　)
A.CO2 B.H2S C.PCl3 D.SiCl4
A
C

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