1、第第2 2章微粒间的相互作用于物质性质章微粒间的相互作用于物质性质第第2 2节共价键与分子的空间结构节共价键与分子的空间结构第第2 2课时课时 价电子对互斥理论价电子对互斥理论(VSEPR(VSEPR模型模型) )学习目标学习目标核心素养培养核心素养培养1.1.理解价电子对互斥理论和等电子原理理解价电子对互斥理论和等电子原理, ,能根据能根据有关理论、原理判断简单分子或离子的空间结构。有关理论、原理判断简单分子或离子的空间结构。证据推理与模证据推理与模型认知型认知2.2.了解等电子理论了解等电子理论, ,能根据物质的微观结构预测能根据物质的微观结构预测物质在特定条件下可能具有的性质和可能发生的
2、物质在特定条件下可能具有的性质和可能发生的变化。变化。宏观辨识与微宏观辨识与微观探析观探析知识体系知识体系 阅读课本第阅读课本第4950页，了解价层电子对互斥理论的基本页，了解价层电子对互斥理论的基本观点；中心原子的孤电子对数的计算方法；价层电子对互观点；中心原子的孤电子对数的计算方法；价层电子对互斥理论预测分子空间结构的方法斥理论预测分子空间结构的方法2 2价价( (层层) )电子对互斥理论电子对互斥理论( (模型模型) )分子中的中心原子的价电子对分子中的中心原子的价电子对成键电子对成键电子对(bp)和孤电子对和孤电子对(lp)由于相互排斥作用，处于不同的空间取向且尽可能趋向于彼由于相互排
3、斥作用，处于不同的空间取向且尽可能趋向于彼此远离。此远离。价电子对互斥理论的基本观点价电子对互斥理论的基本观点两个原子间的成键电子不论是单键还是多重键，都看作一个空两个原子间的成键电子不论是单键还是多重键，都看作一个空间取向；多重键只计其中的间取向；多重键只计其中的键电子对，不计键电子对，不计键电子对，一对孤键电子对，一对孤电子对可看作一个空间取向。电子对可看作一个空间取向。通过化学式确定中心原子的通过化学式确定中心原子的键电子对数键电子对数ABn型分子价电子对互斥理论推测分子空间结构的方法型分子价电子对互斥理论推测分子空间结构的方法(步骤步骤)根据中心原子的价层电子对数确定价电子对存在的空间
4、取向根据中心原子的价层电子对数确定价电子对存在的空间取向(VSEPR模型模型)(杂化轨道的空间构型杂化轨道的空间构型)计算中心原子的孤电子对数计算中心原子的孤电子对数确定中心原子的价层电子对数确定中心原子的价层电子对数中心原子的价层电子对数中心原子的价层电子对数=键电子对数孤电子对数杂化键电子对数孤电子对数杂化轨道数轨道数利用利用VSEPR模型和中心原子存在的孤电子对及多重键情况，推模型和中心原子存在的孤电子对及多重键情况，推测出分子的空间结构。测出分子的空间结构。价电子对存在的空间取向尽量彼此远离价电子对存在的空间取向尽量彼此远离,通过化学式确定中心原子的通过化学式确定中心原子的键电子对数键
5、电子对数 中心原子的中心原子的键电子对数等于和中心原子成键的原子数键电子对数等于和中心原子成键的原子数(即即中心原子的配位数中心原子的配位数)。如：如：H2O、NH3、SO3、SO42-、HgCl2、BF3、CCl4、PCl5、SF62键电子对键电子对33423456按照公式，试计算上述物质中中心原子的孤电子对数。按照公式，试计算上述物质中中心原子的孤电子对数。计算中心原子的孤电子对数计算中心原子的孤电子对数H2O、NH3、SO3、SO42-、HgCl2、BF3、CCl4、PCl5、SF62 1 0 0 0 0 0 0 0 确定中心原子的价层电子对数确定中心原子的价层电子对数中心原子的价层电子
6、对数中心原子的价层电子对数=键电子对数孤电子对数杂化轨道数键电子对数孤电子对数杂化轨道数如：如：H2O、NH3、SO3、SO42-、HgCl2、BF3、CCl4、PCl5、SF6 键数键数 2 3 3 4 2 3 4 5 6孤电子对孤电子对 2 1 0 0 0 0 0 0 0 价电子对价电子对 4 4 3 4 2 3 4 5 6 (VSEPR模型模型)(杂化轨道的空间构型杂化轨道的空间构型)价电子对数价电子对数23456VSEPR模型模型直线形直线形 平面三角形平面三角形正四面体形正四面体形 三角双锥三角双锥 正八面体正八面体杂化轨道杂化轨道 4 (sp3) 4(sp3) 3(sp2) 4(s
7、p3) 2(sp) 3 (sp2) 4(sp3) 5 6 价电子对存在的空间取向尽量彼此远离。价电子对存在的空间取向尽量彼此远离。利用利用VSEPR模型和中心原子存在的孤电子对及多重键情况，推模型和中心原子存在的孤电子对及多重键情况，推测出分子的空间结构。测出分子的空间结构。价电价电子对子对数数成键成键对数对数孤电孤电子对子对数数价电子对空间结构价电子对空间结构（VSEPR模型）模型）中心原子的中心原子的杂化方式杂化方式分子空间结分子空间结构构实例实例220直线形直线形sp直线形直线形BeCl2330平面三角形平面三角形sp2平面三角形平面三角形BF3、SO321角形角形(V形形)SO2440
8、四面体形四面体形sp3四面体形四面体形CH431三角锥形三角锥形NH322角形角形(V形形)H2O550三角双锥三角双锥三角双锥三角双锥PCl5660正八面体正八面体正八面体正八面体SF6电子对之间的排斥与分子空间结构电子对之间的排斥与分子空间结构 当价电子对包含孤电子对且成键电子对中也有多重键时当价电子对包含孤电子对且成键电子对中也有多重键时,由由于它们之间的斥力不同于它们之间的斥力不同,会对分子的空间结构产生影响。通常会对分子的空间结构产生影响。通常,多多重键、成键电子对与孤电子对的斥力大小顺序可定性地表示为重键、成键电子对与孤电子对的斥力大小顺序可定性地表示为:三键三键三键三键三键三键双
9、键双键双键双键双键双键双键双键单键单键单键单键单键单键孤电子对孤电子对(lp)孤电子对孤电子对(lp)孤电子对孤电子对(lp)成键电子对成键电子对(bp)成成键电子对键电子对(bp)成键电子对成键电子对(bp)1、俗称光气的二氯甲醛分子、俗称光气的二氯甲醛分子(COCl2)为三角形为三角形,但但CCl键与键与C=O键之间的夹角为键之间的夹角为124.1,CCl键与键与CCl键之间的夹角为键之间的夹角为111.8,解释其原因。解释其原因。 COCl2为平面三角形分子为平面三角形分子,但由于但由于C=O键与键与CCl键之间键之间电子对的作用强于电子对的作用强于CCl键与键与CCl键之间电子对的作用
10、键之间电子对的作用,所以使所以使C=O键与键与CCl键之间的夹角增大键之间的夹角增大(120),使使CCl键与键与CCl键之间的夹角减小键之间的夹角减小(120)。(1)互为等电子体应满足的条件互为等电子体应满足的条件化学通式相同化学通式相同(原子数原子数)价电子总数相等。价电子总数相等。3 3、等电子原理、等电子原理(2)等电子原理的应用等电子原理的应用利用等电子原理可以判断一些简单分子或离子的立体构型。如利用等电子原理可以判断一些简单分子或离子的立体构型。如NH3和和H3O的空间构型相似的空间构型相似(三角锥形三角锥形)；SiCl4、SO42、PO43都呈正四面体构型。都呈正四面体构型。等
11、电子体不仅有相似的空间构型，且有相似的性质。等电子体不仅有相似的空间构型，且有相似的性质。等电子体寻找方法：等电子体寻找方法：同主族、同周期原子替换法；同主族、同周期原子替换法；空间结构相同微粒。空间结构相同微粒。常见的等电子体常见的等电子体类型类型实例实例空间结构空间结构双原子双原子10价电子价电子N2、CO、NO、CN直线形直线形三原子三原子16价电子价电子CO2、CS2、N2O、CNO、NO2-、SCN、BeCl2直线形直线形三原子三原子18价电子价电子NO2-、O3、SO2角形角形(V形形)四原子四原子24价电子价电子NO3-、CO32-、BO33-、SiO32-、BF3、SO3平面三角形平面三角形四原子四原子26价电子价电子NF3、PCl3、NCl3、SO32-三角锥形三角锥形五原子五原子8价电子价电子CH4、NH4+、SiH4正四面体形正四面体形五原子五原子32价电子价电子SiF4、CCl4、BF4-、SO42-、PO43-2.下列分子或离子的中心原子含有孤电子对的是下列分子或离子的中心原子含有孤电子对的是() A.H2O B.CH4 C.SiH4 D.NH4+A3 3、判断下列离子的空间结构。、判断下列离子的空间结构。三角形三角形三角锥形三角锥形正四面体形正四面体形正四面体形正四面体形练习：练习：1、课本练习，第、课本练习，第57页页5、8题题
