高中化学 第二章第2节 第1课时 价层电子对互斥模型讲义+精练(含解析)新人教版选修3
高中化学 第2章 第二节 第1课时 价层电子对互斥模型讲义+精练(含解析)新人教版选修3

第1课时价层电子对互斥模型学业要求素养对接1.结合实例了解共价分子具有特定的空间结构。
2.能运用价层电子对互斥理论和模型进行解释和预测分子的空间结构。
微观探析:分子的立体构型和价层电子对互斥模型。
模型认知:运用价层电子对互斥模型解释和预测分子的空间结构。
[知识梳理]一、形形色色的分子1.三原子分子立体构型⎩⎪⎨⎪⎧直形线,如CO2分子V形,如H2O分子2.四原子分子立体构型⎩⎪⎨⎪⎧平面三角形,如甲醛分子三角锥形,如氨分子3.五原子分子立体构型:最常见的是正四面体,如CH4,键角为109°28′。
【自主思考】1.五原子分子都是正四面体结构吗?提示不是,如CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3等,虽为四面体结构,但由于碳原子所连的四个原子不相同,四个原子电子云的排斥力不同,使四个键的键角不全相等,所以并不是正四面体结构。
二、价层电子对互斥理论1.价层电子对互斥理论分子的立体构型是“价层电子对”相互排斥的结果。
2.价层电子对互斥模型与分子(离子)的立体结构(1)中心原子价电子全部参与形成共价键的分子(AB n)价电子对数 2 3 4成键电子对数 2 3 4电子对立直线形平面三角形正四面体形(2)中心原子有孤电子对的分子(AB n )【自主思考】2.如何确定CO 2-3和NH +4的中心原子的孤电子对数?提示 阳离子:a 为中心原子的价电子数减去离子的电荷数(绝对值),故NH +4中中心原子为N ,a =5-1,b =1,x =4,所以中心原子孤电子对数=12(a -xb )=12(4-4×1)=0。
阴离子:a 为中心原子的价电子数加上离子的电荷数(绝对值),故CO 2-3中中心原子为C :a =4+2,b =2,x =3,所以中心原子孤电子对数=12(a -xb )=12(6-3×2)=0。
[自 我 检 测]1.判断正误,正确的打“√”;错误的打“×”。
(1)所有的三原子分子都是直线形结构。
2024年高中化学第二章分子结构与性质第二节第1课时价层电子对互斥理论教案新人教版选修3

答案:因为N有一个孤电子对,孤电子对与成键电子对之间的斥力大于成键电子对之间的斥力,导致键角缩小。
3. 请画出CH4和NH3的分子结构,并标注键角。
答案:CH4的键角为109.5°,NH3的键角约为107°。
4. 给出两个分子结构相同但分子性质不同的例子,并解释原因。
- 八面体:6个电子对
3. 电子对排布与分子形状
- 成键电子对:中心原子与周围原子之间的共价键
- 孤电子对:中心原子上的未成键电子对
4. VSEPR模型应用
- 预测分子几何结构
- 解释分子性质与结构的关系
5. 实例分析
- BeCl2、CH4、NH3、H2O、SF6等分子的结构分析
(五)拓展延伸(预计用时:3分钟)
知识拓展:
介绍与分子结构相关的拓展知识,拓宽学生的知识视野。引导学生关注学科前沿动态,培养学生的创新意识和探索精神。
情感升华:
结合分子结构内容,引导学生思考学科与生活的联系,培养学生的社会责任感。鼓励学生分享学习心得和体会,增进师生之间的情感交流。
(六)课堂小结(预计用时:2分钟)
5. 能够通过分子模型和多媒体资源,提高空间想象能力,将抽象的化学概念具体化,加深对分子结构空间排列的理解。
6. 在巩固练习中,能够自我检测对价层电子对互斥理论的理解程度,通过错题订正,识别并纠正自己的知识盲点。
7. 拓展知识视野,了解分子结构在科学研究和技术应用中的重要性,激发学生对化学学科的兴趣和探究欲望。
在教学过程中,我尽力营造了一个积极的学习氛围,鼓励学生提问和分享观点,这有助于提高他们的交流能力和批判性思维。但我也意识到,在课堂管理上,我需要更加精细化,确保每个学生都能在讨论中有所收获,避免个别学生游离于课堂之外。
高中化学 第2章 第2节 第1课时 形形色色的分子 价层电子对互斥理论课件 新人教版选修3

2.分子的立体结构与其稳定性的关系 分 子 稳 定 性 与 其 立 体 结 构 有 关 , 如 S8 分 子 :
,它的立体结构像顶皇冠,如果把其中一个向 上的硫原子倒转向下,尽管也可存在,却不如皇冠式稳定;又 如 C6H12 的椅式结构比船式结构稳定。
●典例透析
硫化氢(H2S)分子中,两个 H—S 键夹角都接近 90°,说明 H2S 分子的空间构型为________________;二氧化 碳(CO2)分子中,两个 C===O 键夹角是 180°,说明 CO2 分子的 空间构型为________________;甲烷(CH4)分子中,任意两个 C—H 键的夹角都是 109°28′,说明 CH4 分子的空间构型为 __________。
• a.电子对之间的夹角越小,排斥力越大,各种不同夹角斥 力的大小顺序为:30°>60°>90°>120°。
• b.孤对电子—孤对电子>孤对电子—成键电子对>成键电子 对—成键电子对,简写为
• LP—LP>LP—BP>BP—BP(LP—孤对电子,BP—成键电子对)
• c.多重键比单键包含的电子数目多,所以其排斥力大小顺 序为:三键>双键>单键。
109°28′
• 2.价层电子对互斥理论
• (1)价ห้องสมุดไป่ตู้电子对互斥理论认为,分子的立体构型是“__价__层__电_
_____”相互排斥的结果。价层电子对是指分子中的
子_对________上的电子对,包括___________和
中心原子
_______________σ_键__电__子__对。 中心原子上的孤电子对
甲醛(CH2O)呈____________,键三角约形_____三__角_;锥氨形分子呈
________,键平角面__三__角__形__。
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?
高中化学第二章分子结构与性质第二节第1课时价层电子对互斥理论课件新人教版选修3

休息时间到啦
同学们,下课休息十分钟。现在是休息时间,你们休息一 下眼睛,
看看远处,要保护好眼睛哦~站起来动一动,久坐对身体 不好哦~
学生自主学习
课堂互动探究
学习效果检测
课时作业
23
课堂互动探究
一、形形色色的分子 1.四原子分子不一定都是平面三角形或三角锥形。如白磷(P4)分子,四 个磷原子位于正四面体的四个顶点,键角为 60°。 2.AB4 型分子或离子 CX4(X 为卤素原子或氢原子)、SiCl4、SiH4、NH4+、 SiO24-属于正四面体构型,AB4 型分子(如 CH4)中的 B 原子被其他原子取代后 仍为四面体形,但不一定是正四面体形结构。 3.记住一些常见分子的立体构型及键角,则可推测组成相似的其他分子 的立体构型。 如 CO2 与 CS2、H2O 与 H2S、NH3 与 PH3、CH4 与 CCl4 等。
□01 σ 键
电子对和中心原子上
的 □02 孤电子对 )由于 □03 相互排斥 而趋向尽可能彼此远离,分子尽可能采
取对称的立体构型,以减小斥力。
2.价层电子对的确定方法 σ 键电子对数可由分子式确定。
a 表示中心原子的价电子数,对于主族元素来说,a=原子的
□04 最外层电子数 ;对于阳离子来说,a=中心原子的 □05 价电子数 -离子电荷数;对于阴离子来说,a=中心原子的 □06 价电子数 +|离子电荷
(2)若分子中没有孤电子对,VSEPR 模型和分子立体构型一致;若分子 中有孤电子对,VSEPR 模型和分子立体构型不一致。
提示
3.如何计算 SO2 的成键电子对数、孤电子对数、价层电子对数? 提示:SO2 分子中的中心原子是 S,成键电子对数为 2。 孤电子对数=12(a-xb)=12×(6-2×2)=1, 价层电子对数=2+1=3。
高中化学第二章分子结构与性质第二节第1课时价层电子对互斥理论课时作业课件新人教版选修3

答案
解析 若中心原子 A 上没有未用于形成共价键的孤电子对,则不存在 σ 键电子对与孤电子对之间的相互排斥。当 n=2 时,分子的立体构型为直线 形;n=3 时,分子的立体构型为平面三角形;n=4 时,分子的立体构型为 正四面体形。
休息时间到啦
同学们,下课休息十分钟。现在是休息时间,你们休息一 下眼睛,
答案
解析
6.下列分子的 VSEPR 模型与分子的立体构型相同的是( )
A.CCl4
B.SO23-
C.NH3
D.H2O
答案 A
解析 分子中心原子上无孤电子对时 VSEPR 模型与分子立体构型相 同。
答案
解析
7.下列描述中正确的是( ) A.CS2 为 V 形的极性分子 B.ClO-3 的空间构型为平面三角形 C.SF6 中有 6 对完全相同的成键电子对 D.SiF4 和 SO23-的中心原子均无孤电子对
答案 (1)正四面体形 平面三角形 平面三角形
(2)CH
+
3
CH-3
(3)BF3
NF3
CF4
答案
解析 PO34-是 AB4 型,成键电子对数是 4,为正四面体形。CO23-和 AlBr3 是 AB3 型,成键电子对是 3,孤电子对数为 0,是平面三角形。AB3 型,中心 原子无孤电子对的呈平面三角形,有一对孤电子对的呈三角锥形,所以分别 是 CH+ 3 、CH- 3 。第 2 周期非金属元素构成的中性分子的化学式,呈三角锥形 的是 NF3,呈平面三角形的是 BF3,呈四面体形的是 CF4。
看看远处,要保护好眼睛哦~站起来动一动,久坐对身体 不好哦~
11.下列分子或离子中,价层电子对互斥模型为四面体形,但分子或离
子的立体构型为 V 形的是( )
2.2.2分子的空间结构(第2课时 价层电子对互斥模型)(习题精练)-2024-2025学年高二化学

第二章 分子结构与性质 第二节 分子的空间结构课时2价层电子对互斥模型一、单选题 Ⅰ.夯实基础篇1.(2023秋·山东菏泽·高三校考期末)A N 为阿伏加德罗常数的值。
下列说法错误的是 A .21molSCl 分子中,S 的价层电子对数是A 4N B .常温下,218gH O 中含有氢键的数目为A 2N C .41molP 分子中含有的共价键数目为A 6N D .41molNaHSO 晶体中,阴阳离子数目之和是A 2N2.(2022春·福建泉州·高二校考期中)下列分子或离子的空间结构判断不正确的是 A .NH +4为正四面体形 B .BeCl 2为直线形 C .NF 3为V 形D .CO 2为直线形3.(2022春·海南儋州·高二校考阶段练习)下列对分子或离子的立体构型判断不正确的是 ( )。
A .NH 4+和CH 4都是正四面体形B .CO 2和CS 2都是直线形C .NCl 3和BCl 3都是三角锥形D .H 2O 和H 2S 都是V 形4.(2018秋·湖北宜昌·高二校考期中)下列分子或离子的立体结构,其中不正确的是( )A .NH 4+ 为正四面体形B .CS 2为直线形C .HCN 为角形(V 形)D .PCl 3为三角锥形5.(2022春·广东惠州·高二统考期中)用VSEPR 模型预测下列分子或离子的立体结构,其中不正确的是 A .NH 4+为正四面体形B .CS 2为直线形C.ClO3-的空间构型为平面三角形D.PCl3为三角锥形6.(2017秋·四川成都·高二统考期末)用VSEPR模型预测下列分子或离子的立体结构,其中正确的是A.CH4与CH2Cl2均为正四面体B.BeCl2与SO2为直线形C.BF3与PCl3为三角锥形D.NO3—与CO为平面三角形7.(2022春·广东江门·高二江门市新会东方红中学校考期中)下列说法正确的是A.CHCl3分子中碳原子采用sp3杂化,分子构型为正四面体形B.H2O分子中氧原子采用sp2杂化,分子构型为V形C.CO2分子中碳原子采用sp杂化,为直线形分子D.NH+中氮原子采用sp2杂化,离子构型为正四面体形4Ⅱ.能力提升篇8.(2022春·福建南平·高二福建省南平市高级中学校考期中)下列判断正确的是A.H2O2、CS2、HI都是直线形分子B.C6H6、OF2、S2Cl2都是平面形分子C.CH2O、BF3、SO3都是平面三角形分子D.NCl3、NH3、CCl4都是三角锥形分子9.(2020秋·四川遂宁·高二射洪中学校考阶段练习)用VSEPR模型预测下列分子或离子的立体结构,其中正确的是()A.BeCl2为V形B.SO2为直线形-为平面三角形C.PCl3为正四面体形D.CO2310.(2023秋·吉林长春·高二长春市第五中学校考期末)下表中关于各微粒的描述完全正确的一项是A .AB .BC .CD .D11.(2023秋·河北·高三统考期末)下列说法正确的是A .原子光谱是由基态原子吸收能量到激发态时,电子跃迁产生的B .23CO -与23SO -中,OC O --键角大于O S O --键角C .某元素基态原子的最外层电子排布式为24s ,则该元素为ⅡA 族元素D .因为2H O 分子间有氢键,所以2H O 的稳定性比2H S 强12.(2023秋·吉林通化·高二梅河口市第五中学校考期末)鲍林提出杂化轨道理论能解释分子的空间结构,下列关于粒子的描述正确的是A .AB .BC .CD .D13.(2023秋·重庆北碚·高二西南大学附中校考阶段练习)用分子结构的知识推测下列说法正确的是A .2CO 、2BeCl 互为等电子体,分子均为直线形B .23Na CO 中,阴离子空间构型为平面三角形,C 原子的杂化形式为3sp C .根据价层电子对互斥理论,2SO 与2H O 均呈V 形,中心原子价电子对数相等D .三氧化硫有单分子气体和三聚分子固体()两种存在形式,两种形式中S 原子的杂化轨道类型相同14.(2022秋·吉林·高二吉林一中校考阶段练习)下列说法正确的是 A .非极性分子中的原子上一定不含孤电子对B .AB n 型分子的中心原子最外层满足8电子稳定结构,则AB n 不一定是非极性分子C .二氯甲烷(CH 2Cl 2)分子的中心原子采取sp 3杂化,分子中键角均为109°28′D .平面三角形分子一定是非极性分子15.(2022秋·吉林·高二吉林一中校考阶段练习)关于CH 4、+3CH 、-3CH 三种粒子的说法,正确的是A .C 原子的杂化类型都相同B .CH 3+是三角锥形C .CH 3-与BCl 3构型相同D .CH 4与NH 4+VSEPR 模型相同16.(2023秋·山东济南·高二济南市历城第二中学校考期末)下列描述中正确的是 A .2CS 是空间构型为V 形的极性分子B .3PCl 、2-3CO 和2-3SO 的中心原子均为3sp 杂化C .在基态14C 原子中,核外存在2对自旋相反的电子,其核外电子有4种运动状态D .双原子或多原子形成的气体单质中,一定有σ键,可能有π键17.(2023·广东惠州·统考三模)“宏、微、符”三重表征是重要的化学学科素养,工业合成尿素的反应:()23222CO 2NH H O CO NH +=+中,下列相关微粒的化学用语表述正确的是A .中子数为9的氮原子:97NB .NH 3分子空间结构:平面三角形C .CO(NH 2)2的结构简式:D .NH 3的电子式:18.(2023秋·天津南开·高二天津市天津中学校考期末)下列分子的中心原子轨道杂化的类型相同的是 A .3SO 与2SO B .3BF 与3PClC .2BeCl 与2SClD .2H O 与2CS二、填空题 Ⅰ.夯实基础篇19.(2022·全国·高三专题练习)芦笋中的天冬酰胺(结构如下图)和微量元素硒、铬、锰等,具有提高身体免疫力的功效。
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第一课时价层电子对互斥理论[ 课标要求 ]1.认识共价分子结构的多样性和复杂性。
2.能根据价层电子对互斥理论判断简单分子或离子的构型。
1.常见分子的立体构型:CO2呈直线形, H2O 呈 V 形, HCHO呈平面三角形, NH3呈三角锥形, CH4呈正四面体形。
2.价层电子对是指中心原子上的电子对,包括σ 键电子对和中心原子上的孤电子对。
中心原子形成几个σ 键就有几对σ 键电子对,而中心原子上的孤电子1对数可由下式计算:2( a-xb) ,其中a表示中心原子的价电子数,x 表示与中心原子结合的原子数, b 表示与中心原子结合的原子最多能接受的电子数。
3.价层电子对为2 时,VSEPR模型为直线形;价层电子对为 3 时,呈平面三角形;价层电子对为 4 时,呈四面体形,由此可推测分子的立体构型。
形形色色的分子1.三原子分子的立体构型有直线形和V 形两种化学式电子式结构式键角立体构型立体构型名称CO2O===C===O180°直线形H O 105°V 形22.四原子分子大多数采取平面三角形和三角锥形两种立体构型立体构型名化学式电子式结构式键角立体构型称CHO 约 120°平面三角形2NH 107°三角锥形33.五原子分子的可能立体构型更多,最常见的是正四面体化学式电子式结构式键角立体构型立体构型名称CH 109°28正四面体形4 ′109°28CCl4正四面体形′1.下列分子的立体结构模型正确的是()A B C D解析:选 D CO2分子是直线形,A 项错误; H2O分子为 V 形, B 项错误; NH3分子为三角锥形, C 项错误; CH4分子是正四面体结构, D 项正确。
2.硫化氢 (H2S) 分子中,两个H— S 键的夹角都接近90°,说明H2S 分子的立体构型为________________ ;二氧化碳 (CO2) 分子中,两个C===O键的夹角是180°,说明CO2分子的立体构型为 ______________ ;甲烷 (CH4 ) 分子中,任意两个C—H 键的夹角都是109°28′,说明 CH4分子的立体构型为__________________ 。
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第1课时价层电子对互斥模型课程目标核心素养建构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。
分子的立体构型⎩⎪⎨⎪⎧常见分子的立体构型分子的立体构型理论―→价层电子对互斥理论⎩⎪⎨⎪⎧中心原子上价层电子对数的计算分子(或离子)立体构型的判断[知识梳理]一、形形色色的分子1.三原子分子立体构型⎩⎪⎨⎪⎧直形线,如CO2分子V形,如H2O分子2.四原子分子立体构型⎩⎪⎨⎪⎧平面三角形,如甲醛分子三角锥形,如氨分子3.五原子分子立体构型:最常见的是正四面体,如CH4,键角为109°28′。
【自主思考】下列分子根据其分子立体构型连线。
分子A:H2OB:CO2C:NH3D:CH2OE:CH4分子的立体构型①直线形②V形③平面三角形④三角锥形⑤正四面体形答案A—②B—①C—④D—③E—⑤二、价层电子对互斥理论1.价层电子对互斥理论分子的立体构型是“价层电子对”相互排斥的结果。
2.价层电子对互斥模型(VSEPR模型)与分子(离子)的立体结构【自主思考】如何确定AB n型分子空间构型?答案(1)确定中心原子(A)的价层电子对数。
(2)根据计算结果找出理想的VSEPR模型。
(3)略去孤电子对在价层电子对互斥模型中占有的空间,剩下的便是分子的立体构型。
[效果自测]1.判断正误,正确的打“√”;错误的打“×”。
(1)所有的三原子分子都是直线形结构。
()(2)所有的四原子分子都是平面三角形结构。
()(3)五原子分子的空间构型都是正四面体。
()(4)P4和CH4都是正四面体分子且键角都为109°28′。
()(5)NH3分子中有一对未成键的孤电子对,它对成键电子的排斥作用较强。
()(6)VSEPR模型和分子的立体构型,二者可能是不同的。
()答案(1)×(2)×(3)×(4)×(5)√(6)√2.H2O的中心原子上有对孤电子对,与中心原子上的键电子对相加等于,它们相互排斥形成形VSEPR模型。
略去VSEPR模型中的中心原子上的孤电子对,因而H2O分子呈形。
答案 2 σ 4 四面体V3.用价层电子对互斥模型预测下列粒子的立体结构。
(1)H2Se(2)OF2(3)BCl3(4)PCl3(5)CO2(6)SO2(7)H3O+(8)SO2-4答案(1)V形(2)V形(3)平面三角形(4)三角锥形(5)直线形(6)V形(7)三角锥形(8)正四面体形探究一常见分子的构型【探究讨论】1.分子的立体构型与化学式有必然联系吗?提示没有。
AB2(或A2B)型分子可能是直线形分子,也可能是V形分子,AB3(或A3B)型分子可能是平面三角形分子,也可能是三角锥形分子,AB4型分子一定是正四面体形分子。
2.分子的稳定性与分子的空间构型有关系吗?提示分子的稳定性与分子的空间构型有关。
如C6H12有船式和椅式两种空间构型,其中椅式结构更稳定。
【点拨提升】1.常见分子的立体构型类别代表分子结构式分子的立体构型名称双原子分子HCl、N2H—Cl、N≡N直线形三原子分子CO2O===C===O 直线形H2O V形BF3平面三角形四原子分子NH3三角锥形五原子分子CH4正四面体形2.分子的立体构型与键角的关系分子类型键角立体构型名称实例180°直线形CO2、BeCl2、CS2 AB2<180°V形H2O、H2S120°平面三角形BF3、BCl3AB3<120°三角锥形NH3、H3O+、PH3 AB4109°28′正四面体形CH4、NH+4、CCl4【典题例证1】下列分子的立体结构模型正确的是()A.CO2的立体结构模型:B.H2O的立体结构模型:C.NH3的立体结构模型:D.CH4的立体结构模型:解析CO2的立体构型为直线形,A不正确;H2O的立体构型为V形,B不正确;NH3的立体构型为三角锥形,C不正确;CH4的立体构型为正四面体形,D正确。
答案 D【学以致用1】 下列分子的立体构型为正四面体形的是( ) ①P 4 ②NH 3 ③CCl 4 ④CH 4 ⑤H 2S ⑥CO 2 A.①③④⑤ B.①③④⑤⑥ C .①③④D.④⑤解析 NH 3的立体构型是三角锥形、H 2S 的立体构型是V 形、CO 2的立体构型是直线形,故选C 。
答案 C探究二 利用价层电子对互斥理论判断分子或离子的立体构型 【探究讨论】1.价层电子对互斥模型与分子的立体构型一致吗?提示 不一定。
(1)价层电子对互斥模型(VSEPR 模型)指的是价层电子对的立体构型,而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。
(2)当中心原子无孤电子对时,分子的立体构型与价层电子对的立体构型一致; 当中心原子有孤电子对时,分子的立体构型与价层电子对的立体构型不一致。
2.分析总结AB n 型分子或离子构型的基本思路是什么? 提示 确定AB n 型分子或离子立体构型的思路σ键电子对数+中心原子上的孤电子对数=中心原子上的价层电子对数――→价层电子对互斥理论VSEPR 模型――→略去中心原子上的孤电子对分子或离子的立体构型。
【点拨提升】1.价层电子对互斥理论的基本要点(1)AB n 型分子或离子的立体构型取决于中心原子A 价层电子对(包括成键电子对即σ键电子对和孤电子对)的相互排斥作用,分子的立体构型采取价层电子对相互排斥作用最小的那种结构。
(2)若价层电子对全部是成键电子对(即σ键电子对),为使价层电子对之间斥力最小则尽可能采取对称立体结构,若价层电子对包含孤电子对时,则孤电子对与成键电子对之间、孤电子对之间和成键电子对之间的排斥作用不同,从而影响分子或离子的立体构型。
(3)AB n 型分子或离子价层电子对数目和价层电子对立体构型的关系:2.利用VSEPR模型确定AB n型分子或离子立体构型的步骤(1)确定中心原子A的价层电子对数目①σ键电子对数的确定方法:由分子式确定。
如H2O分子中的中心原子为O,O有2对σ键电子对。
NH3中的中心原子为N,N有3对σ键电子对。
②中心原子上的孤电子对数的确定方法:中心原子上的孤电子对数=12(a-xb)a表示中心原子的价电子数;对主族元素:a=最外层电子数;对于阳离子:a=价电子数-离子电荷数;对于阴离子:a=价电子数+|离子电荷数|。
x表示与中心原子结合的原子数。
b表示与中心原子结合的原子最多能接受的电子数,氢为1,其他原子=8-该原子的价电子数。
③中心原子A价层电子对数=σ键电子对数(成键电子对数)+中心原子上的孤电子对数。
(2)确定VSEPR模型(价层电子对立体构型)根据中心原子A的价层电子对数,找出对应的VSEPR模型(3)确定分子或离子的立体构型①若中心原子A无孤电子对,则分子或离子的立体构型为价层电子对的立体构型(VSEPR模型)。
②若中心原子A有孤电子对,则分子或离子的立体构型为略去中心原子孤电子对后的成键电子对的立体构型。
【典题例证2】氮元素和硫元素形成的含氧酸中,分子的中心原子的价层电子对数为3的酸是;酸根呈三角锥形结构的酸是(填化学式)。
解析氮元素和硫元素形成的含氧酸有HNO2、HNO3、H2SO3、H2SO4。
由于H+没有电子,所以HNO2与NO-2、HNO3与NO-3、H2SO3与SO2-3、H2SO4与SO2-4中中心原子的价层电子对数是相同的。
离子价层电子对数(σ对+孤对)立体构型名称NO-22+1=3 V形NO-33+0=3 平面三角形SO2-33+1=4 三角锥形SO2-44+0=4 正四面体形答案HNO2、HNO3H2SO3【学以致用2】用价层电子对互斥理论推测下列分子或离子的空间构型:BeCl2,SCl2,BF3,PF3,NH+4,SO2-3。
解析根据各分子的电子式和结构式,分析中心原子的孤电子对数,依据中心原子连接的原子数和孤电子对数,确定VSEPR模型和分子的空间构型。
分子或离子中心原子孤电子对数分子或离子的价层电子对数VSEPR模型名称分子或离子空间构型名称BeCl20 2 直线形直线形SCl2 2 4 四面体形V形BF30 3 平面三角形平面三角形PF3 1 4 四面体形三角锥形NH+40 4 正四面体形正四面体形SO2-3 1 4 四面体形三角锥形答案直线形V形平面三角形三角锥形正四面体形三角锥形1.下列分子或离子中,不含孤电子对的是()A.H2OB.H3O+C.NH3D.NH+4解析分别写出其电子式、、、,即可得出答案。
答案 D2.用价层电子对互斥理论预测H2S和BF3的立体构型,两个结论都正确的是()A.直线形三角锥形B.V形三角锥形C.直线形平面三角形D.V形平面三角形解析H2S分子中心原子S有未用于形成共价键的孤电子对,占据中心原子周围的空间,并参与互相排斥使H2S分子呈V形;而BF3分子中心原子B的价电子都用于形成共价键,故BF3是平面三角形。
答案 D3.六氟化硫分子呈正八面体形(如图所示),在高电压下仍有良好的绝缘性,在电器工业方面有着广泛的用途,但逸散到空气中会引起温室效应。
下列有关六氟化硫的推测正确的是()A.六氟化硫易燃烧生成二氧化硫B.六氟化硫中各原子均达到8电子稳定结构C.六氟化硫分子中的S—F键都是σ键,且键长、键能都相等D.六氟化硫分子中S原子的价层电子对数为4解析SF6分子中,S和F的化合价分别是+6和-1,S的化合价已达到最高价,不会再升高,而F的氧化性比O强,所以六氟化硫不易燃烧,A错误;SF6分子中的硫原子并不是8电子稳定结构,氟原子满足8电子稳定结构,B错误;SF6分子中只有S—F极性共价单键,均为σ键,S原子的价层电子对数为6。
答案 C4.下列说法中,正确的是()A.由分子构成的物质中一定含有共价键B.形成共价键的元素不一定是非金属元素C.正四面体结构的分子中的键角一定是109°28′D.CO2和SO2都是直线形分子解析由分子构成的物质中不一定有共价键,如He;AlCl3中Al与Cl间以共价键结合,但Al 为金属元素;P4为正四面体结构,键角为60°;CO2分子的中心原子无孤电子对,为直线结构,而SO2分子的中心原子有孤电子对,为V形结构。
答案 B5.(1)硫化氢(H2S)分子中,两个H—S键的夹角接近90°,说明H2S分子的立体构型为。
(2)二氧化碳(CO2)分子中,两个C===O键的夹角是180°,说明CO2分子的立体构型为。
(3)能说明CH4分子不是平面四边形,而是正四面体结构的是(双选)。
a.两个键之间的夹角为109°28′b.C—H键为极性共价键c.4个C—H键的键能、键长都相等d.二氯甲烷(CH2Cl2)只有一种(不存在同分异构体)解析(1)、(2)中可由键角直接判断分子的立体构型。