第2章第2节共价键与分子的空间构型第1课时
人教版高中化学选修三课件：第二章 第二节 第一课时 价层电子对互斥理论(26张PPT)
•1、所有高尚教育的课程表里都不能没有各种形式的跳舞：用脚跳舞，用思想跳舞，用言语跳舞，不用说，还需用笔跳舞。 •2、一切真理要由学生自己获得，或由他们重新发现，至少由他们重建。 •3、教育始于母亲膝下，孩童耳听一言一语，均影响其性格的形成。 •4、好的教师是让学生发现真理，而不只是传授知识。 •5、数学教学要“淡化形式，注重实质.
实例
2
0
2
3
0
3
2
1
直线形
直线形
HgCl2、 BeCl2、
CO2
三角形
平面三角形 V形
BF3、 BCl3 SnBr2、 PbCl2
σ键电 孤电子 价层电 电子对的 VSEP 分子或离子 实例
子对数 对数 子对数 排列方式 R模型 的立体构型
4
0
3
1
4
四面 体形
正四面体形 三角锥形
CH4、 CCl4 NH3、 NF3
VSEPR模型 的立体构型 体构型名称
NH3
_三__角__锥__形
HCN
_直__线__形
H3O＋
_三__角__锥__形
SO2
_V_形
[特别提醒] VSEPR模型与分子的立体构型不一定一致，分子的 立体构型指的是成键电子对的立体构型，不包括孤电子 对(未用于形成共价键的电子对)。两者是否一致取决于 中心原子上有无孤电子对，当中心原子上无孤电子对 时，两者的构型一致；当中心原子上有孤电子对时，两 者的构型不一致。
2
2
V形
H2O
1．用价层电子对互斥理论判断SO3的分子构型为 ( )
A．正四面体形 B．V形
C．三角锥形
D．平面三角形
解析：SO3中S原子的价层电子对数为3，其全部用于形
高中化学 选修3 第二章 分子结构与性质第2节分子的立体构型第1课时价层电子对互斥理论学生使用
选修3 第一章原子结构与性质第2节分子的立体构型第1课时价层电子对互斥理论学习目标：1.认识共价分子结构的多样性和复杂性。
2.理解价层电子对互斥理论的含义。
3.能根据有关理论判断简单分子或离子的构型。
教学难点：1、理解价层电子对互斥理论的含义2、能根据有关理论判断简单分子或离子的构型教学重点：1、理解价层电子对互斥理论的含义2、能根据有关理论判断简单分子或离子的构型教学过程：知识回顾:1．分析下列化学式中画有横线的元素，选出符合要求的物质并填空。
A．NH3B．H2O C．HCl D．CH4E．C2H6F．N2(1)所有的价电子都参与形成共价键的是______；(2)只有一个价电子参与形成共价键的是______；(3)最外层有未参与成键的电子对的是______；(4)既有σ键，又有π键的是______；(5)既有极性键又有非极性键的是__________；(6)分子构型为正四面体的是____________。
【解析】A．NH3中N原子与3个H原子形成3个σ键，还有一对不成键电子；B．H2O中O原子与2个H原子形成2个σ键，还有两对不成键电子；C．HCl中Cl原子与1个H原子形成1个σ键，还有三对不成键电子；D．CH4中C原子与4个H原子形成4个σ键，所有价电子都参与成键，其分子构型为正四面体形；E．C2H6中C原子分别与3个H原子及另1个C原子形成4个σ键，所有价电子都参与成键；C—H为极性键，C—C为非极性键；F．N2中N原子与另1个N原子形成1个σ键，2个π键，还有一对不成键电子。
答案(1)DE (2)C (3)ABCF (4)F (5)E (6)D2．常见分子的立体构型通常有两种表示方法，一是比例模型，二是球棍模型。
请你用短线将下列几种分子的比例模型、球棍模型连接起来。
【解析】 本题主要考查常见分子的立体构型。
H 2O 分子为三原子分子呈V 形，应选E—c ；NH 3分子为四原子分子呈三角锥形，应选B—d ； CCl 4分子为五原子分子呈正四面体形，应选C—a ； CO 2分子为三原子分子呈直线形，应选A—b 。
选修3第2章第2节第1课时 一些典型分子的空间构型
碳原子的其他杂化类型sp2杂化
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↓
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Hale Waihona Puke 目导航杂化轨道只能形成σ键 或容纳未成键的孤电 子对，不能形成π键
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苯分子的空间构型
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苯分子的空间构型 根据杂化轨道理论，形成苯分子时每个碳原子的价电子原子轨道发生 _s_p_2杂化(如 s、px、py)，由此形成的三个 sp2 杂化轨道在同一平面内。这样， 每个碳原子的两个 sp2 杂化轨道上的电子分别与邻近的两个碳原子的 sp2 杂化轨道上的电子配对形成 σ 键，于是六个碳原子组成一个正六边形 的 碳环；每个碳原子的另一个 sp2 杂化轨道上的电子分别与一个氢原子的 1s 电子配对形成 σ 键。与此同时，每个碳原子的一个与碳环平面垂直的未参
一不变：轨道数目不变 3、只有原子形成分子时才会发生轨道杂化，单个原子是不会杂化的 4、只有能量相近的轨道才会相互杂化
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如何确定某原子成键时的杂化类型？
ABn型分子或离子
杂化轨道数=中心原子 的价层电子对数
杂化类型
sp 1
sp 2
sp 3
中心原子的价层电
？
？
？
子对中数心原子采取s_p__2_杂化,形成的__分__子一定是平面__三__角形吗？
杂化轨道的数目
__2__
杂化轨道间的夹角 __1_8__0__°__
_3___ __1_2__0_°___
4____ 10__9_._5__°___
空间构型
__直__线__型___ 平_面__三___角__形___ 正四__面__体__型_____
实例
C O 2、C 2H 2
高中化学 第二章 分子结构与性质 第2节 第1课时 分子的空间结构与价层电子对互斥理论课件 新人教
(3)价层电子对之间相互排斥作用大小的一般规律： 孤电子对－孤电子对>孤电子对－成键电子对>成键电子对－成键电 子对 (4)中心原子的价层电子对数目和立体构型的关系
价层电子对数 2
3
4
5
6
立体构型 直线形 平面三角形 四面体 三角双锥 八面体
用价层电子对互斥理论判断微粒立体构型的步骤 (1)确定中心原子A价电子层电子对数 ①σ键电子对的确定方法 可由分子式确定，即中心原子形成几个σ键，就有几对σ键电子对数。 如H2O中的中心原子为O，O有2对σ键电子对。NH3中，N有3对σ键电子 对。
1．(2019·江苏南京高二期末)下列物质中，分子的立体结构与水分
子相似的是
()
A．CO2 C．PCl3 【答案】B
B．H2S D．SiCl4
【解析】CO2是直线形，H2S是V形，PCl3是三角锥形，SiCl4是正四 面体形。H2O是V形，答案选B。
2．(2019·河北邯郸高二检测)下列对应关系不正确的是 ( )
2．立体构型相同的分子，其键角完全相同吗？ 【答案】不一定。如P4和CH4均为正四面体形，但P4的键角是60°， CH4的键角为109°28′。
3．根据价层电子对互斥理论，判断 NH＋4 的 VSEPR 模型和 NH＋ 4 的立 体构型。
【答案】NH＋4 中心氮原子上的孤电子对数为12(a－xb)，其中 a＝5－1 ＝4，x＝4，b＝1，所以12(a－xb)＝0，即 NH＋4 的孤电子对数为 0；其中 σ 键数为 4，所以 NH＋4 的 VSEPR 模型与立体构型均为正四面体形。
三层解读 ·综合提升
课堂巩固 ·夯实双基
课时作业
4．价层电子对互斥理论模型与分子的立体构型一致吗？它们是什 么关系？
选修3 第2章第2节 第1课时一些典型分子的空间构型 课件(49张) (1)
第2章 化学键与分子间作用力
价电子对互斥理论、等电子原理
1．价电子对互斥理论
(1)内容：分子中的中心原子的价电子对——成键电子对和孤电子
对由于相互□1 ________作用，尽可能趋向于彼此远离。
(2)成键电子对数可由分子式确定，等于与中心原子成键的原子数；
中心原子上的孤电子对数＝
中心原子的价电子数－与中心原子结合的原子未成对电子数之和
对数 的空间
空间构 实例
子对数 对数 排列方式
目 构型
型
4
0
正四面 CH4 体 CCl4
4 四面体 3
1
三角锥 NH3 NF3
2
2
V 形 H2O
栏目 导引
第2章 化学键与分子间作用力
杂化类型的判断方法 杂化轨道数＝中心原子形成的 σ 键数＋孤电子对数。sp1 杂化轨 道数为 2，sp2 杂化轨道数为 3，sp3 杂化轨道数为 4。
电子对 成键电
的空间 子对数
构型
孤电子 对数
第2章 化学键与分子间作用力
电子对的 排列方式
分子的 空间构
型
实例
2 直线形 2
0
平面
3
0
3 三角形
2
1
直线形
平面三 角形
BeCl2 CO2 BF3 BCl3
V 形 SnBr2 PbCl2
栏目 导引
第2章 化学键与分子间作用力
电子 电子对
分子的
成键电 孤电子 电子对的
2．根据价电子对互斥理论模型判断分子的空间构型 价电子对互斥理论模型说的是价电子对的空间构型，而分子的 空间构型指的是成键电子对空间构型，不包括孤电子对。 (1)当中心原子无孤电子对时，两者的构型一致； (2)当中心原子有孤电子对时，两者的构型不一致。
2018-2019学年高二化学选修3教师用书：第2章 第2节 第1课时 一些典型分子的空间构型
第2节共价键与分子的空间构型第1课时一些典型分子的空间构型1．了解典型的分子空间构型，能够制作典型分子的空间模型。
2．了解杂化轨道理论，掌握常见的杂化轨道类型。
(重点)3．能够应用杂化轨道理论解释典型分子的空间构型。
(难点)教材整理1轨道杂化和杂化轨道1.2．甲烷中碳原子的杂化类型。
(1)任意能级的s轨道和p轨道都可以形成杂化轨道。
(×)(2)有多少个原子轨道发生杂化就形成多少个杂化轨道。
(√)(3)杂化轨道用于形成π键。
(×)(4)杂化轨道能量相同。
(√)教材整理2杂化轨道的类型1个s轨道和2个p轨道能否形成sp1杂化轨道？【提示】不能。
轨道杂化后形成杂化轨道的数目与杂化之前相同。
1个s 轨道和2个p轨道形成sp2杂化轨道。
[合作·探究][探究背景]NH3、CH4两分子中，N、C原子都采用sp3杂化，NH3分子空间构型是三角锥形，CH4分子是正四面体形。
[探究问题]1．形成sp3杂化的原子轨道是哪些？杂化轨道夹角是多少？【提示】2s和2p原子轨道，109.5°。
2．两分子空间构型不同的原因是什么？【提示】形成的4个sp3杂化轨道中，NH3分子中只有三个轨道中的未成对电子与H原子的1s电子成键。
另1个轨道中有一对未成键的孤对电子不参加成键，但对成键电子对有较强的排斥作用，使三个N—H键角变小，成为三角锥形。
而CH4分子中4个杂化轨道都分别与4个H原子形成共价键，轨道夹角＝共价键键角＝109.5°，为正四面体形。
[核心·突破]1．杂化轨道的特点(1)形成分子时，通常存在激发、杂化和轨道重叠等过程。
(2)原子轨道的杂化只有在形成分子的过程中才会发生，孤立的原子是不可能发生杂化的。
(3)杂化前后轨道数目不变。
(4)杂化后轨道伸展方向、形状发生改变。
(5)只有能量相近的轨道才能杂化(n s、n p)。
2．分子空间构型的确定题组1轨道杂化和杂化轨道1．下列有关杂化轨道的说法不正确的是()A．原子中能量相近的某些轨道，在成键时，能重新组合成能量相等的新轨道B．轨道数目杂化前后可以相等，也可以不等C．杂化轨道成键时，要满足原子轨道最大重叠原理、能量最低原则C．CH4分子中两个sp3杂化轨道的夹角为109.5°【解析】轨道数目杂化前后一定相等。
(完整版)2-2-1一些典型分子的空间构型课件
甲烷的空间构型 乙烯的空间构型 乙炔的空间构型
H
C
Ｈ
120。 Ｈ
180。
Ｃ Ｃ 120。 Ｈ Ｃ Ｃ Ｈ
H
109.5。 H Ｈ
Ｈ
H
联想质疑
z
y x 杂化轨道理论动画
思考表达
谈谈对课本41页图2-2-3和42页图2-2-6的理解。
归纳总结
决定
典型分子 C杂化类型 反映空间构型
甲烷
sp3
正四面体形
乙烯
课堂检测
直线形 平面三角形 正四面体形
CH4 CCl4 BCl3 BeCl2 乙炔
sp3杂化轨道-p
sp3杂化轨道-s sp1杂化轨道-p sp1杂化轨道-s sp2杂化轨道-p sp1杂化轨道sp1杂化轨道
选修3 物质结构与性质（鲁科版） 第2章第2节 共价键与分子的空间构型
一些典型分子的空间构型
山东省章丘市第四中学 范才萌
复习回顾
H2中共价键 的形成过程：
HCl中共价键 的形成过程：
Cl2或N2中共价 键 y
x z y
x
z
y
y
x
x
动画展示：一些典型分子的空间构型
sp2
平面形
乙炔
sp1
直线形
键角
109.5。
120。 180。
迁移运用
结合下列分子的空间构型，分析中心原子的杂化 类型，并尝试应用杂化轨道理论解释其空间构型。
F
C
F
109.5。 F
F 正四面体形
F
B
F
120。
F
平面三角形
180。
Cl Be Cl
直线形
勇敢超越
《分子的空间构型》PPT课件
2、下列各组分子中,都属于含有
极性键的非极性分子的是( C ) 3 A CH4和Br2 B NH3和H2O
4 C C2H4和CO2 D H2S和
C2H2
3 、下列分子中:SO2、SiF4、H2S、 H分2子O2的、NSiHF34、、BPFC3l3，、属BF于3，极属性于分非子极的性有
SO2、H2S、H2O2、NH3、PCl3
[探究一] 用毛皮摩擦的玻璃棒靠近 CCl4液流，观察现象
[探究二] 用上述橡胶棒靠近水流， 观察现象
编辑ppt
7
二、分子的极性
[问题组一]
1.水分子中氧原子和氢原子得电子能力 相比哪个强，为什么？
2.哪个原子带负电荷，哪个原子带正电 荷？
3.正电荷的重心和负电荷的重心分别在空间 的哪个位置，是否重叠？
分子极性
X2Y型 CO2
SO2
极性键
非极性分子
直线型
极性键 角形
极性分子
类型 实例
结构
XY3型 BF3
NH3
键的极性 分子极性
极性键
非极性分子
平面三角形
极性键
极性分子
三角锥形
判断非极性分子和极性分子子 HCl，CO，NO 非极性键→非极性分子 H2，O2，N2
多原子分子
4.四氯化碳和水的空间结构有什么区别？
5.为什么水分子有正负极而四氯化碳不存 在？
水和四氯化碳
编辑ppt
10
二、非极性分子和极性分子
(一) 非极性分子：整个分子的电荷分 布均匀的、正负电荷重心重合的分 子是非极性分子。如： H2、Cl2、N2、 O2等。
二、非极性分子和极性分子
(二) 极性分子：整个分子中电荷分 布不均匀、正负电荷重心不重合的分 子叫做极性分子。 如：HCl、H2O、NH3等。
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衡量化学键稳定性 描述分子的立体结 构的重要因素
键长 键角
在宇宙的秩序与和谐面前,人类不能不在从心里发出由 衷的赞叹，激起无限的好奇。------爱因斯坦
实际上，宏观的秩序与和谐源于微观的规 则与对称。不同的分子具有不同的空间构型。
那么如何确定不同分子的空间结构呢？
一些典型分子的立体构型（记忆）
同为四原子分子，CH2O与 NH3 分子的空间 结构却不同，什么原因？
平面三角形
三角锥形
一、价电子对互斥理论（分子构型）
1、理论要点： ⑴共价分子中，中心原子周围电子对排布的几何构 型主要取决于中心原子的价电子对的数目。价 电子对包括成键的σ 键电子对和孤电子对，不 包括成键的π 电子对。 ⑵原子之间的排斥力，使分子的空间构型总是趋向 采取相互排斥最小的构型，即价电子对趋向于 尽可能彼此远离,使分子体系能量最低,最稳定。 ⑶分子的空间构型尽可能采取高对称结构空间构型。
1.三原子分子立体结构（填充模型）
CO2
直线形 180°
V形 104.5°
H2O
2.四原子分子立体结构
HCHO
平面三角形 120°
NH3
三角锥形 107.3°
3.五原子分子立体结构
正四面体
CH4
4.其它
P4
正四面体 60° 直线形 180°
C2H2
苯分子比例模型
苯分子球棍模型
CH3CH2OH
CH3COOH
1
2
0
0
4、应用：预测分子构型
（1） 一类是中心原子上的价电子都用于形成 共价键，如CO2、CH2O、CH4等分子中的碳原 子，它们的立体结构可用中心原子周围的原子 数n来预测，概括如下： ABn 立体结构 键角 范例 n=2 直线形 1800 CO2 n=3 平面三角形 1200 CH2O n=4 正四面体形 109.50 CH4
课堂练习： 4、以下分子或离子的结构为正四面体,且键 C 角为109.50的是＿＿＿＿ ①CH4 ②NH4+ ③CH3Cl ④P4 ⑤SO42A、①②③ B、①②④ C、①②⑤ D、①④⑤ 5、用价层电子对互斥模型判断SO3的分子构 D 型 ＿＿＿ A、正四面体形 B、V形 C、三角锥形 D、平面三角形
知识巩固： 利用价电子对互斥理论确定： SO2 、BF3、H3O+、 NH4+、 CO32- 、 232SO4 、PO4 、SO3 的VSEP 孤电 VSEPR模型 分子的立 体结构 子的价 电子 子对 电子对 对数 数 数 2 2 0 直线形 直线形
实例
CO2 HCN BeCl2
价电子对数目：2
VSEPR模型：
3
平面三角形
4
正四面体
直线
键角：
1800
1200
109.50
3、价电子对数的计算方法：
价电子对数 =σ键电子对数+中心原子上的孤电子对
σ键电子对数 = 与中心原子成键的原子数
1 中心原子上的孤电子对数 = （ a- x b ) 2 a: 为中心原子的价电子数（最外层电子数） (对于阳离子：a为中心原子的 价电子数减去离子的 电荷数；对于阴离子： a为中心原子 的价电子数加 上离子的电荷数） x 为与中心原子成键的原子数 b 为与中心原子结合的原子的未成对电子数
3
3 2
0
1
平面三角形 平面三角形 BF3、CH2O
平面三角形 V形
NO2- SnBr2
4
4 3 2
0
1 2
四面体形
四面体形
CH4、SO42-、 四面体形 NH4+、P4 H3O+、NH3、 三角锥形 SO32-
四面体形
V形
H20、H2S、 NH2-
正四面体
分子或离子
结构式
VSEPR模型
分子或离子的立体结构
HCN
H
C H
N +
NH4 +
H N H H H +
H3O+
H
SO2
O
H
O =S =O
F
BF3 F
B
F
规律总结：
(1)中心原子的价电子都用于成键（无孤对电子）， 其构型可用 中心原子周围的原子数n 预测；n=2,为 直线形 n=3,为 平面三角形 n=4, 四面体形 (2)中心原子有孤对电子，其要占据中心原子周围 的空间，并与 互相排斥 ，使分子呈现不同 的立体构型。
（2）另一类是中心原子上有孤对电子(未用于形 成共价键的电子对 ) 的分子，如 H2O 和 NH3 ，中心 原子上的孤对电子也要占据中心原子周围的空间， 并参与互相排斥。例如，H2O和NH3的中心原子分 别有2对和l对孤对电子，跟中心原子周围的σ 键 加起来都是 4 ，它们相互排斥，形成四面体，因 而H2O分子呈V形，NH3分子呈三角锥形。 孤对电子的存在，增加了电子对间的排斥力，影 响了分子中的键角，会改变分子构型的基本类型。 原则: 孤对-孤对的排斥力 >孤对-成键电子对的 排斥力 > 成键 - 成键电子对的排斥力
价电子对互斥理论内容剖析：
排斥力最小 对于ABn型的分子或离子，中心原子A价电子对 （包括成键σ键电子对和未成键的孤电子对）之间 由于存在排斥力，价电子对趋向于尽可能彼此远离, 以使分子的几何构型采取电子对相互排斥最小的那 种构型，以使彼此之间斥力最小，分子体系能量最 低,最稳定。
A
2、价电子对的空间构型即VSEPR模型
练习巩固2：VSEPR模型
项目 ABn型 分子( n 值)
中心 原子 所含 孤对 电子
VSEPR模型
价电子 对的空 间构型
分子的立体结 构模型
分子 的空 间构 型
分子式
对数
CO2 H2O
NH3 CH2O CH4
2
2 3 3
0
2 1 0
直线形
四面体
直线形
Ｖ形
三角锥形
四面体
平面三角形
平面三角形
4
0
正四面体
第2节 共价键与分子的立体构型 第1课时
复习回顾1： 单电子 价 配对成键 键 理 论 实质:原子 轨道重叠 自旋方向相反 共价键 一对一 饱和性 组成一定
同号重叠（成键重叠） 共价键 最大重叠 键角一定 方向性
复习回顾1：
σ键 共价键
成键方式 “头碰头”,呈轴对称
π键 成键方式 “肩并肩”,呈镜像对称
课堂练习： 1、多原子分子的立体结构有多种,三原子分 子的立体结构有 直线 形和 V 形,大多数四 原子分子采取 平面三角 形和 三角锥 形两种 立体结构，五原子分子的立体结构中最常见 的是 正四面体 形。 2 、下列分子或离子中，不含有孤对电子的 是 ＿＿＿ D A、H2O、B、H3O+、C、NH3、D、NH4+ 3 、下列分子①BCl3、②CCl4、③H2S、④CS2 中,其键角由小到大的顺序为＿＿＿ ③②①④
(H为1，其他原子为“8-该原子的最外层电子数）
练习巩固1：中心原子上的孤电子对的确定
分子或离 子 H2O CO2 NH3 CH4 HCHO a 6 4 5 4 4 x 2 2 3 1 2 1 1 b 孤电子对 2 0 1 0 0
4
bx=1×2＋2×1=4
NH4+
CO32-
5-1=4
4+2=6
4
3