資源簡介

(共28張PPT)
CO2 直線形 180°
CH2O 平面三角形 約120°
H2O V形 105°
NH3 三角錐形 107°
問題：為何在原子個數相同的情況下，不同的分子的空間結構不同？
有什么方法可以解釋這種現象嗎？
第二章 分子結構與性質
第二節 分子的空間構型
2.2.2 價層電子對互斥模型(VSEPR模型)
一、價層電子對互斥模型(VSEPR模型)
1、內容：
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。
價層電子對
互相排斥
盡可能遠離
能量最低最穩定
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。
相互排斥的電子對數 n=2 n=3 n=4 n=5 n=6
電子排斥最遠的情況
對應的構型推斷
直線形
平面三角形
四面體形
三角雙錐
八面體形
2、價層電子對數的確定：
價層電子對數=σ 鍵電子對 + 中心原子上的孤電子對數
①σ 鍵電子對數
-----“由化學式確定”
σ鍵電子對數＝中心原子結合的原子數
分子 中心原子 σ鍵電子對數
H2O O
NH3 N
CO2 C
HCHO C
2
3
2
3
一、價層電子對互斥模型(VSEPR模型)
注意：多重鍵只計其中σ鍵的電子對，不計π鍵電子對。價層電子對互斥模型把雙鍵或三鍵作為一對電子對看待
②中心原子上的孤電子對數
方法1：根據電子式直接確定
0
孤電子對指成對，但不成鍵的價電子。
1
2
0
2、價層電子對數的確定：
問題：如果無法寫出電子式如CO32- SO42-，如何分析孤電子對數？
②中心原子上的孤電子對數
2、價層電子對數的確定：
中心原子上孤電子對數＝ (a-xb)
2
1
中心原子價電子數
與中心原子結合的原子數
每個與中心原子結合的原子最多能接受的電子數(H為1，其它原子為：8-價電子數)
對主族元素，a =最外層電子數；
對于陽離子，a = 價電子數-離子電荷數；
對于陰離子，a = 價電子數+|離子電荷數|。
方法2：
分子或離子 中心原子 a x b 中心原子上的孤電子對數
SO2
HCHO
NH4+
NH3
CO32-
S
C
N
N
C
0
2 、 1
3
4
1
2
2
6
5-1=4
5
4+2=6
4
3
3
1
0
1
1
2
0
中心原子上孤電子對數＝ (a-xb)
2
1
課堂練習：計算下列微粒的中心原子的孤電子對數。
C
0
1
4
4
CH4
H2O
CO2
O
6
2
1
2
C
4
2
2
0
課堂練習：推斷下列分子或離子的空間結構
分子或離子 孤電子對數 σ 鍵電子對 推斷空間構型
SO2
CO2
CO32-
NH3
H2O
CH4 0
0
1
0
1
2
2
2
3
3
2
4
3
2
3
4
4
4
相互排斥的電子對數
VSEPR 構型
平面三角形
四面體形
價層電子對數
直線形
平面三角形
價層電子對數 n=2 n=3 n=4 n=5 n=6
VSEPR 模型
VSEPR 模型名稱
3、確定VSEPR 模型
直線形
平面三角形
四面體形
三角雙錐
八面體形
分子或離子 孤電子對數 σ 鍵電子對 推斷空間構型
SO2
CO2
CO32-
NH3
H2O
CH4 0
0
1
0
1
2
思考：對比下列粒子的VSEPR 構型與粒子實際的空間構型，你發現了什么？
2
2
3
3
2
4
3
2
3
4
4
4
相互排斥的電子對數
VSEPR 構型
平面三角形
四面體形
價層電子對數
粒子實際空間構型
V形
直線形
三角錐形
V形
正四面體
直線形
平面三角形
平面三角形
4、確定分子空間結構
含孤電子對的VSEPR模型
分子空結構模型
價層電子對互斥模型
分子空間構型
略去孤電子對
略去孤電子對
H2O
NH3
四面體形
V形
三角錐形
四面體形
CH4
正四面體
正四面體
4、確定分子空間結構
含孤電子對的VSEPR模型
分子空結構模型
CO2
直線形
價層電子對互斥模型
分子空間構型
略去孤電子對
略去孤電子對
直線形
SO2
V形
平面三角形
CO32-
平面三角形
平面三角形
分子或離子 孤電子對數 σ 鍵電子對 推斷空間構型
SO2
CO2
CO32-
NH3
H2O
CH4 0
0
1
0
1
2
思考：對比下列粒子的VSEPR 構型與粒子實際的空間構型，你發現了什么？
2
2
3
3
2
4
3
2
3
4
4
4
相互排斥的電子對數
VSEPR 構型
平面三角形
四面體形
價層電子對數
粒子空間構型
V形
直線形
三角錐形
V形
正四面體
直線形
平面三角形
平面三角形
VSEPR模型與分子的空間結構一致。
中心原子有孤電子對的分子時，
發現：中心原子無孤電子對的分子時，
VSEPR模型與分子的空間結構不一致。
中心原子的價層電子對數 成鍵電子對數 孤電子對數 VSEPR模型 分子空間構型 分子類型 實 例
2 2 0
3 3 0
2 1
直線形
AB2
CO2、BeCl2、HgCl2
平面三角形
AB3
SO3、NO3- 、BF3
V形
AB2
O3、NO2- 、PbCl2
小結：共價分子的空間構型
中心原子A的價層電子對數 成鍵電子對數 孤電子對數 A的價層電子對排布方式 分子空間構型 分子類型 實 例
4 4 0
3 1
2 2
正四面體
AB4
CH4、SO42-、PO43-
三角
錐形
AB3
NH3、ClO3- 、NF3
AB2
H2O、SCl2
V形
小結：共價分子的構型
中心原子A的價層電子對數 成鍵電子對數 孤電子對數 A的價層電子對排布方式 分子空間構型 分子 類型 實 例
5
5 0
三角
雙錐
4 1
變形四
面體
3 2
ClF3
2 3
直線形
SF4
PCl5
T形
AB5
AB4
AB3
AB2
小結：共價分子的構型
中心原子A的價層電子對數 成鍵電子對數 孤電子對數 A的價層電子對排布方式 分子空間構型 分子類型 實 例
6
6 0
正八
面體
5 1
四方
錐形
IF5
4 2
平面
正方形
AB6
AB5
AB4
SF6
小結：共價分子的構型
總結：確定分子空間構型的思維流程
價層電子對互斥模型
略去孤電子對
分子（或離子）的空間結構
價層電子對數
σ鍵電子對數
中心原子上的
孤電子對數
+
分子或離子 σ鍵電子對數 孤電子對數 價層電子對數 VSEPR模型 空間結構
HCN
NO2
NH2－
NO3-
H3O+
SiCl4
CHCl3
ClO2
PO43-
ClO3-
PF3
0
1
2
0
1
0
0
2
2
3
4
3
4
4
4
4
直線形
V 形
V 形
平面三角形
三角錐形
四面體
正四面體
V 形
0
4
正四面體
2
2
2
3
3
4
4
2
4
直線形
平面三角形
四面體
正四面體
四面體
正四面體
平面三角形
四面體
四面體
課堂練習：預測下列微粒的空間結構。
1
4
三角錐形
3
正四面體
1
4
三角錐形
3
正四面體
①預測分子立體構型
BF3
NH4+
SO32-
孤電子對數
價層電子對數
VSEPR模型
VSEPR模型名稱
空間結構
空間結構名稱
0
3
平面
三角形
平面
三角形
0
4
正四
面體形
正四
面體形
1
4
四面體形
三角錐形
課本P47【思考與討論】確定BF3、NH4+和SO32-的VSEPR模型和它們的空間結構，并與同學交流。
能力提升：VSEPR模型應用
②判斷分子中鍵角的大小
能力提升：VSEPR模型應用
課堂練習：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′？
提示：H2O中含有兩對孤電子對而NH3中含有一對孤電子對，H2O中孤電子對對成鍵電子對的排斥作用較大。
這是由于孤電子對有較大的斥力的原因。
孤電子對越多，與成鍵電子對之間的排斥力越大，鍵角越小。
109°28′
H
C
H
H
H
107°
N
H
H
H

105°
O
H
H


結論：
課堂練習：NO2與SO2空間構型均為V形，NO2鍵角大于120°，分析原因。
解析：NO2與SO2的價層電子對均為3，VSEPR模型均為平面三角形，但NO2中孤電子是一個單電子，NO2鍵角大于120°，SO2鍵角小于120°
說明斥力：電子對-電子對>電子對-單電子，。
價層電子對之間相互排斥作用大小的一般規律：
孤電子對－孤電子對＞孤電子對－成鍵電子對＞成鍵電子對－成鍵電子對。
課堂練習：預測NO2、NO2-、NO2+的結構并比較鍵角大小
NO2價層電子對為3，VSEPR模型均為平面三角形，但NO2中孤電子是一個單電子，由于斥力：電子對-電子對>電子對-單電子，NO2鍵角大于120°。
NO2- 價層電子對為3，VSEPR模型均為平面三角形，孤電子對數為1，由于斥力：孤電子對-成鍵電子對>成鍵電子對-成鍵電子對，NO2-鍵角小于120°。
NO2+ 價層電子對為2，VSEPR模型均為直線型，鍵角180°。
1.預測分子的空間結構方法：
σ鍵電子對數
孤電子對數
價層電子對數
VSEPR模型
空間結構
2.比較鍵角的大小：
①根據VSEPR模型，直線型鍵角>平面三角形>四面體形
②結構相同，隨著孤電子對數目的增多，
孤電子對與成鍵電子對之間的斥力增大，鍵角減小。
3、價層電子對互斥模型不能用于預測以過渡金屬為中心原子的分子
課堂總結
價層電子對互斥模型(VSEPR模型)
略去孤電子對
課堂達標：下列有關價層電子對互斥理論的描述正確的是（ ）
A.價層電子對就是σ鍵電子對
B.孤電子對數由分子式來確定
C.分子的立體構型是價層電子對互斥的結果
D.孤電子對數等于π鍵數
C
課堂達標：多核離子所帶電荷可以認為是中心原子得到電子或失去電子導致的，根據VSEPR模型，下列離子中所有原子都在同一平面的是（ ）
A. NO2-和NH2- B. H3O+和ClO3-
C. NO3-和CH3- D. PO43-和SO42-
A 　　
課堂達標：用價層電子對互斥理論(VSEPR)可以預測許多分子的立體構型，有時也能用來推測鍵角大小。下列判斷正確的是( )
A．SO2、CS2、HI都是直線形的分子
B．BF3鍵角為120°，SnBr2鍵角大于120°
C．COCl2、BF3、SO3都是平面三角形的分子
D．PCl3、NH3、PCl5都是三角錐形的分子
C 　　

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