資源簡介

(共22張PPT)
第2章 微粒間的相互作用于物質性質
第2節 共價鍵與分子的空間結構
第2課時 價電子對互斥理論
同為三原子分子，CO2 和 H2O 分子的空間結構卻不同 同為四原子分子，CH2O與 NH3 分子的的空間結構也不同，什么原因？
1.理解價電子對互斥理論和等電子原理,能根據有關理論、原理判斷簡單分子或離子的空間結構
2.了解等電子理論,能根據物質的微觀結構預測物質在特定條件下可能具有的性質和可能發生的變化。
1.借助實物模型、計算機軟件模擬等多種直觀手段，充分發揮學生搭建分子結構模型等活動的作用，降低教學內容的抽象性，促進學生對價電子對互斥理論的理解和認識。（宏觀辨識與微觀探析）
2.選用熟悉的實驗事實，以及教材中的相關案例為素材，激發學生的學習興趣，幫助學生建立結構與性質之間的聯系。（證據推理與模型認知）
體會課堂探究的樂趣，
汲取新知識的營養，
讓我們一起 吧！
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課
堂
閱讀教材，了解價層電子對互斥理論的基本觀點；中心原子的孤電子對數的計算方法；價層電子對互斥理論預測分子空間結構的方法。
【閱讀學習】
基本觀點：分子中的中心原子的價電子對——成鍵電子對(bp)和孤電子對(lp)由于相互排斥作用，盡可能趨向于彼此遠離。
價(層)電子對互斥理論(模型)
雜化軌道數=中心原子的價電子對數 = 成鍵電子對 + 孤電子對
兩個原子間的成鍵電子不論是單鍵還是多重鍵，都看作一個空間取向；多重鍵只計其中的σ鍵電子對，不計π鍵電子對，一對孤電子對可看作一個空間取向。
【注意】
確定分子(ABm)空間構型的簡易方法：（VSEPR法）
（1）成鍵電子對(bp)的確定
①通過化學式確定中心原子的σ鍵電子對數
中心原子的σ鍵電子對數=和中心原子成鍵的原子數(即中心原子的配位數)。
如：H2O、NH3、SO3、SO42-、BF3、CCl4、PCl5、SF6
2
σ鍵電子對
3
3
4
3
4
5
6
按照公式，請同學們試計算上述物質中中心原子的孤電子對數。
H2O、NH3、SO3、SO42-、BF3、CCl4、PCl5、SF6
2 1 0 0 0 0 0 0
（2）孤電子對(lp)的確定
中心原子的價層電子對數=σ鍵電子對數＋孤電子對數＝雜化軌道數
如：H2O、NH3、SO3、 SO42-、BF3、CCl4、PCl5、SF6
σ鍵數 2 3 3 4 3 4 5 6
孤電子對 2 1 0 0 0 0 0 0
價電子對 4 4 3 4 3 4 5 6
雜化軌道 4 (sp3) 4(sp3) 3(sp2) 4(sp3) 3 (sp2) 4(sp3) 5 6
（3）中心原子的價層電子對數
價電子對數 成鍵對數 孤電子對數 價電子對空間結構
（VSEPR模型） 中心原子的雜化方式 分子空間結構 實例
2 2 0 直線形 sp 直線形 BeCl2
3 3 0 平面三角形 sp2 平面三角形 BF3、SO3
2 1 角形(V形) SO2
4 4 0 四面體形 sp3 四面體形 CH4
3 1 三角錐形 NH3
2 2 角形(V形) H2O
5 5 0 三角雙錐 三角雙錐 PCl5
6 6 0 正八面體 正八面體 SF6
（4）利用VSEPR模型和中心原子存在的孤電子對及多重鍵情況，推測出分子的空間結構。
不同價電子對數及在空間的分布形狀（VSEPR模型）
2 　 3 4 5 6
直線形
平面三角形
正四面體
三角雙錐體
正八面體
注意：
價電子對互斥理論模型說的是價電子對（即雜化軌道）的空間結構，而分子的空間結構指的是成鍵電子對空間結構，不包括孤電子對。
俗稱光氣的二氯甲醛分子(COCl2)為三角形,但C—Cl鍵與C==O鍵之間的夾角為124.1°,C—Cl鍵與C—Cl鍵之間的夾角為111.8°,解釋其原因。
COCl2為平面三角形分子,但由于C==O鍵與C—Cl鍵之間電子對的作用強于C—Cl鍵與C—Cl鍵之間電子對的作用,所以使C==O鍵與C—Cl鍵之間的夾角增大(>120°),使C—Cl鍵與C—Cl鍵之間的夾角減小(<120°)。
思考
【拓展視野】
當價電子對包含孤電子對且成鍵電子對中也有多重鍵時,由于它們之間的斥力不同,會對分子的空間結構產生影響。通常,多重鍵、成鍵電子對與孤電子對的斥力大小順序可定性地表示為:
①三鍵—三鍵>三鍵—雙鍵>雙鍵—雙鍵>雙鍵—單鍵>單鍵—單鍵
②孤電子對(lp)—孤電子對(lp) 孤電子對(lp)—成鍵電子對(bp)>成鍵電子對(bp)—成鍵電子對(bp)
等電子體原理
具有相同價電子數和相同原子數的分子或離子具有相同的結構特征。
等電子原理的某些應用：
（1）判斷一些簡單分子或離子的立體構型：等電子體一般有相同的空間構型和化學鍵類型。
（2）制造新材料方面的應用。
等電子體有相似的化學性質。
常見的等電子體
類型 實例 空間結構
雙原子10價電子 N2、CO、NO＋、CN－ 直線形
三原子16價電子 CO2、CS2、N2O、CNO－、NO2-、
SCN－、BeCl2 直線形
三原子18價電子 NO2-、O3、SO2 角形(V形)
四原子24價電子 NO3-、CO32-、BO33-、BF3、SO3 平面三角形
四原子26價電子 NF3、PCl3、NCl3、SO32- 三角錐形
五原子8價電子 CH4、NH4+、SiH4 正四面體形
五原子32價電子 SiF4、CCl4、BF4-、SO42-、PO43-
價層電子對數
價層電子對
互斥理論
VSEPR模型
略去孤電子對
分子的空間結構
σ鍵電子對
中心原子上的
孤電子對數目
1、根據等電子原理，判斷下列各組分子屬于等電子體的是（ ）
A、H2O、H2S B、HF、NH3
C、CO、CO2 D、NO2、SO2
A
2、下列分子中的中心原子雜化軌道的類型相同的是 ( )
A．CO2與SO2 B．CH4與NH3
C．BeCl2與BF3 D．C2H2與C2H4
B
3、對SO2與CO2說法正確的是( )
A.都是直線形結構
B.中心原子都采取sp雜化軌道
C.S原子和C原子上都沒有孤對電子
D.SO2為V形結構， CO2為直線形結構
D
4.徐光憲在《分子共和國》一書中介紹了許多明星分子，如H2O2、CO2、BF3、CHCl3分子等。下列說法正確的是(　　)
A．H2O2分子中的O原子為sp2雜化
B．CO2分子中的C原子為sp雜化
C．BF3分子中的B原子為sp3雜化
D．CHCl3分子中C原子為sp2雜化
B
5.根據雜化軌道理論可以判斷分子的空間結構，試根據相關知識填空：
(1)AsCl3分子的空間結構為________，其中As的雜化軌道類型為________。
(2)CS2分子中C原子的雜化軌道類型是____，分子的空間結構為________。
(3)CH3COOH中C原子軌道雜化類型為________。
三角錐形　
sp3
sp
直線形
sp3、sp2

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