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(共22張PPT)
第二節(jié) 分子的空間結(jié)構(gòu)　
第2課時(shí) 價(jià)層電子對互斥模型
人教版選擇性必修2
學(xué)習(xí)目標(biāo)
1. 理解價(jià)層電子對互斥理論的含義。
2．初步認(rèn)識價(jià)層電子對互斥模型，能用VSEPR模型預(yù)測簡單分子或離子的立體結(jié)構(gòu)。
學(xué)習(xí)目標(biāo)
通過學(xué)習(xí)價(jià)層電子對互斥模型、雜化軌道理論來判斷簡單分子或離子的構(gòu)型，培養(yǎng)學(xué)生“證據(jù)推理和模型認(rèn)知”的學(xué)科素養(yǎng)。
素養(yǎng)目標(biāo)
情境引入
CO2 和H2O都是三原子分子，為什么CO2 呈直線形而H2O呈Ｖ形？
CH2O 和NH3 都是四原子分子，為什么H2O 呈平面三角形而NH3 呈三角錐形？
教學(xué)過程
一、價(jià)層電子對互斥模型（VSEPR model）
可以預(yù)測分子的空間構(gòu)型
1. 價(jià)層電子對互斥模型認(rèn)為：
（1）ABn分子的空間結(jié)構(gòu)是中心原子周圍的“價(jià)層電子對”相互排斥的結(jié)果。
（2） VSEPR的“價(jià)層電子對”是指分子中的中心原子與結(jié)合原子間的σ鍵電子對和中心原子上的孤電子對。多重鍵只計(jì)其中的σ鍵電子對，不計(jì)π鍵電子對。
（3）“價(jià)層電子對”相互排斥使共用電子對盡可能的遠(yuǎn)離，鍵角最大，使分子的能量最低最穩(wěn)定。
教學(xué)過程
由于斥力作用，若有兩對價(jià)層電子，則夾角180°；若有三對價(jià)層電子，夾角120°；若有四對價(jià)層電子，夾角109°。
一個(gè)分子或離子中的價(jià)層電子對在空間的分布（即含孤電子對的VSEPR模型）
教學(xué)過程
2.價(jià)層電子對計(jì)算
價(jià)層電子對數(shù)=σ 鍵電子對+中心原子上的孤電子對數(shù)
（1）σ 鍵電子對數(shù)
σ鍵電子對數(shù)＝中心原子結(jié)合的原子數(shù)（由化學(xué)式確定）
分子 中心原子 σ 鍵數(shù)
H2O O 2
NH3 N 3
SO3 S 2
SO42- S 4
教學(xué)過程
2.價(jià)層電子對計(jì)算
價(jià)層電子對數(shù)=σ 鍵電子對+中心原子上的孤電子對數(shù)
（2）中心原子孤電子對數(shù)
2
1
中心原子上孤電子對數(shù)＝ (a-xb)
a 中心原子的價(jià)層電子數(shù) 主族元素 =最外層電子數(shù)
陽離子 =中心原子的價(jià)層電子數(shù)-離子的電荷數(shù)
陰離子 =中心原子的價(jià)層電子數(shù)+︱離子的電荷數(shù)︱
x 與中心原子結(jié)合的原子數(shù) b 與中心原子結(jié)合的原子最多能接受的電子數(shù) H =1
其他原子 =8-該原子的價(jià)層電子數(shù)
教學(xué)過程
練習(xí)：計(jì)算下列粒子中心原子的孤電子對數(shù)
分子或離子 中心原子 a x b 中心原子上的孤電子對數(shù)
CO2
SO2
CO32-
NH4+
C
4+2＝6
3
2
(6-3×2)÷2＝0
N
5-1＝4
4
1
(4-4×1)÷2＝0
C
4
2
2
(4-2×2)÷2＝0
S
6
2
2
(6-2×2)÷2＝1
教學(xué)過程
價(jià)層電子對數(shù) n=2 n=3 n=4 n=5 n=6
VSEPR 模型
VSEPR 模型名稱
直線形
平面三角形
四面體形
三角雙錐
八面體形
3. 確定 VSEPR 模型
教學(xué)過程
4. 確定分子構(gòu)型
略去VSEPR模型中的中心原子上的孤電子對，便可得到分子的空間結(jié)構(gòu)。
教學(xué)過程
教學(xué)過程
判斷VSEPR模型
分子的立體構(gòu)型
確定分子結(jié)構(gòu)的思維模型
價(jià)層電子對數(shù)=σ鍵電子對數(shù)+孤電子對數(shù)
價(jià)層電子對 互斥理論
略去孤電子對
教學(xué)過程
分子或離子 σ鍵電子對數(shù) 中心原子上的孤電子對數(shù) 價(jià)層電子對數(shù) VSEPR模型 立體構(gòu)型
a x b (a xb) 分子 CO2
BeCl2
SO2
SO3
NH3
H2O
CH4(CCl4)
離子 H3O+
CO32-
SO42-
ClO3-
教學(xué)過程
分子或離子 σ鍵電子對數(shù) 中心原子上的孤電子對數(shù) 價(jià)層電子對數(shù) VSEPR模型 立體構(gòu)型
a x b (a xb) 分子 CO2 2 4 2 2 0 2 直線形 直線形
BeCl2 2 2 2 1 0 2 直線形 直線形
SO2 2 6 2 2 1 3 平面三角形 V形
SO3 3 6 3 2 0 3 平面三角形 平面三角形
NH3 3 5 3 1 1 4 四面體形 三角錐形
H2O 2 6 2 1 2 4 四面體形 V形
CH4(CCl4) 4 4 4 1 0 4 正四面體形 正四面體形
離子 H3O+ 3 6 1=5 3 1 1 4 四面體形 三角錐形
CO32- 3 4+2=6 3 2 0 3 平面三角形 平面三角形
SO42- 4 6+2=8 4 2 0 4 正四面體形 正四面體形
ClO3- 3 7+1=8 3 2 1 4 四面體形 三角錐形
教學(xué)過程
思考與討論：確定BF3、NH4+和SO32-的VSEPR模型和它們的空間結(jié)構(gòu)，并與同學(xué)交流。
分子 或離子 價(jià)層電子 對數(shù) 孤電子 對數(shù) VSEPR模型名稱 分子的空間
結(jié)構(gòu)
BF3 3 0
NH4+ 4 0
SO32- 4 1
平面三角形
正四面體
四面體
平面三角形
正四面體
三角錐形
教學(xué)過程
（1）由于孤電子對有較大斥力，含孤電子對的分子的實(shí)測鍵角幾乎都小于VSEPR模型的預(yù)測值。
（3）價(jià)層電子對互斥模型不能用于預(yù)測以過渡金屬為中心原子的分子。
（2）價(jià)層電子對之間相互排斥作用大小的一般規(guī)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。隨著孤電子對數(shù)目的增多，成鍵電子對與成鍵電子對之間的斥力減小，鍵角也減小。
價(jià)層電子對互斥模型注意：
教學(xué)過程
思考：【2021年全國乙卷】H2O的鍵角小于NH3的，分析原因。
CH4
H2O
NH3
解析：CH4、H2O、NH3的價(jià)層電子對均為4，VSEPR模型均為四面體形，但由于孤電子對有較大的斥力，孤電子對越多，與成鍵電子對之間的排斥力越大，鍵角越小。
答案：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，故鍵角減小。
下列說法中不正確的是(　　)
A．分子中的價(jià)電子對(包括成鍵電子對和孤電子對)之間存在相互排斥作用
B．分子中的價(jià)電子對之間趨向于彼此遠(yuǎn)離
C．分子在很多情況下并不是盡可能采取對稱的空間構(gòu)型
D．當(dāng)價(jià)電子對數(shù)目分別是2、3、4時(shí)，價(jià)電子對分布的幾何構(gòu)型分別為直線形、平面三角形、正四面體形
典例1．
【答案】C　
課堂練習(xí)
典例2．
【答案】C　
課堂練習(xí)
用價(jià)層電子對互斥模型(VSEPR)可以預(yù)測許多分子或離子的空間結(jié)構(gòu)，有時(shí)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．CH2O、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
典例3．
【答案】C　
課堂練習(xí)
在白磷(P4)分子中，4個(gè)P原子分別處在正四面體的四個(gè)頂點(diǎn)，結(jié)合有關(guān)P原子的成鍵特點(diǎn)，下列有關(guān)白磷的說法正確的是(　　)
A．白磷分子的鍵角為109°28′
B．分子中共有4對共用電子對
C．白磷分子的鍵角為60°
D．分子中有6對孤電子對
課堂小結(jié)
價(jià)電子對互斥模型
σ鍵電子對
中心原子上的
孤對電子數(shù)目
價(jià)層電子對數(shù)
價(jià)層電子對
互斥模型
VSEPR模型
略去孤電子對
分子的立體構(gòu)型
感 謝 傾 聽　

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