高中化学价层电子对互斥理论优秀课件
2019_2020学年高中化学专题分子构型与物质的性质第2课时价层电子对互斥理论等电子原理教案苏教版
第2课时 价层电子对互斥理论 等电子原理
[核心素养发展目标] 1.了解价层电子对互斥理论，通过对价层电子对互斥模型的探究，建立判断分子空间构型的思维模型。2.了解等电子体的概念及判断方法，能用等电子原理解释物质的结构和某些性质。
一、价层电子对互斥模型
1．价层电子对互斥模型的基本内容
分子中的价电子对(包括成键电子对和孤电子对)由于相互排斥作用，而趋向于尽可能彼此远离以减小斥力，分子尽可能采取对称的空间构型。
(1)当中心原子的价电子全部参与成键时，为使价电子斥力最小，就要求尽可能采取对称结构。
(2)当中心原子的价电子部分参与成键时，未参与成键的孤电子对与成键电子对之间及孤电子对之间、成键电子对之间的斥力不同，从而影响分子的空间构型。
(3)电子对之间的夹角越大，相互之间的斥力越小。
2．价电子对的计算
(1)ABm型分子中心原子价层电子对数目的计算方法
ABm型分子(A是中心原子，B是配位原子)中价层电子对数n的计算：
n＝中心原子的价电子数＋每个配位原子提供的价电子数×m2
(2)在计算中心原子的价层电子对数时应注意如下规定
①作为配位原子，卤素原子和H原子提供1个电子，氧族元素的原子不提供电子；
②作为中心原子，卤素原子按提供7个电子计算，氧族元素的原子按提供6个电子计算；
③对于复杂离子，在计算价层电子对数时，还应加上负离子的电荷数或减去正离子的电荷数。如PO3－4中P原子价层电子数应加上3，而NH＋4中N原子的价层电子数应减去1；
④计算电子对数时，若剩余1个电子，即出现奇数电子，也把这个单电子当作1对电子处理；
⑤双键、叁键等多重键作为1对电子看待。
3．价层电子对互斥模型与分子的几何构型
(1)中心原子中的价电子全部参与形成共价键的分子的几何构型如下表所示(由中心原子周围的原子数m来预测)：
ABm 几何构型 示例
m＝2 直线形 CO2、BeCl2
m＝3 平面三角形 CH2O、BF3
高一化学选修3价层电子对互斥理论
第二节 分子的立体构型
第1课时 价层电子对互斥理论
P21
一、选择题
1．下列物质中既有极性键，又有非极性键的直线形分子的是( )
A．CS2 B．CH4
C．CH3CH2Cl D．HC≡CH
答案 D
解析 CS2和HC≡CH为直线形分子，但CS2中只有极性键。
2．下列分子中，所有原子不可能共处在同一平面上的是( )
A．C2H2 B．CS2 C．NH3 D．C6H6
答案 C
解析 C2H2、CS2为直线形分子，NH3为三角锥形分子，C6H6为平面正六边形分子。
3．下列分子的立体构型为平面正三角形的是( )
A．PCl3 B．BCl3 C．NH3 D．CH2O
答案 B
解析 PCl3、NH3中的中心原子——P、N原子各有1对孤电子对，跟周围的3个σ键相互排斥，所以这两个分子都为三角锥形，A、C错误；CH2O的立体构型虽为平面三角形，但不是正三角形，D错误。
4．下列分子或离子中，不含孤电子对的是( )
A．H2O B．H3O＋ C．NH3 D．NH＋4
答案 D
解析 四种微粒的电子式H·×O···×H ··、[H·×O··H,·×·×H]＋、
··N·×H,·×H·×H、H·×N··H,·×H ·×H＋，D正确。
5．根据价层电子对互斥模型，判断下列分子或者离子的空间构型不是三角锥形的是( )
A．PCl3 B．H3O＋ C．HCHO D．PH3
答案 C
解析 确定ABm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。
6．由VSEPR理论推断下列微粒呈正四面体形的是( )
A．SO2 B．O3 C．NO－3 D．SO2－4
答案 D
解析 符合题意的微粒应满足AB4型结构，中心原子无孤电子对，其空间构型为正四面体形。
人教版高中化学选修3讲义价层电子对互斥理论
第二节
分子的立体构型
第1课时 价层电子对互斥理论
目标与素养：1.认识形形色色的分子构型和分子的复杂性。(宏观辨识)2.理解价层电子对互斥理论的含义及能够应用该理论预测分子或离子的立体构型。(微观探析与模型认知)
一、认识形形色色的分子
1．三原子分子
化学式 电子式 结构式 键角 立体构型 立体构型名称
CO2 O∶∶C∶∶O O===C===O 180° 直线形
H2O
105° V形
2.四原子分子
化学式 电子式 结构式 键角 立体构型 立体构型名称
CH2O
约120° 平面三角形
NH3
107° 三角锥形
3.五原子分子
化学式
电子式
结构式 键角 立体构型 立体构型名称
CH4
109°28′ 正四面体形
CCl4
109°28′ 正四面体形
二、价层电子对互斥理论
1．价层电子对互斥理论
分子中的价层电子对包括σ键电子对和中心原子上的孤电子对，由于电子对的排斥作用，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
(1)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。
(2)x表示与中心原子结合的原子数。
(3)b表示与中心原子结合的原子最多接受的电子数。氢为1，其他原子＝8－该原子的价电子数。
3．价层电子对互斥模型与分子(离子)的立体构型
(1)中心原子价电子全部参与形成共价键的分子
ABn n＝2 n＝3 n＝4
价层电子对数 2 3 4
成键电子对数 2 3 4
电子对立体构型(VSEPR模型) 直线形 平面三角形 正四面体形
分子立体构型 直线形 平面三角形 正四面体形
实例 CO2、BeCl2 BF3、BCl3、BBr3 CH4、CCl4、SiF4
(2)中心原子上有孤电子对的分子：对于中心原子上有孤电子对(未用于形成共价键的电子对)的分子，中心原子上的孤电子对也要占据中心原子周围的空间，并互相排斥使分子呈现不同的立体构型。
人教版高中化学选修三 价层电子对互斥理论 教案
价层电子对互斥理论
教学目标
知识与技能：学会计算分子和离子的价层电子对；初步认识价层电子对互斥理论；学会用VSEPR模型预测简单分子或离子的立体结构。
过程与方法：参与对分子构型的探究，发展空间想象能力。
情感态度与价值观：通过对分子立体构型的探究，形成严谨认真的科学态度。
教学重点：分子或离子的空间构型；利用价层电子对互斥模型预测简单分子或离子的立体结构。
教学难点：价层电子对数的计算
教学过程
【导课】通过前面的学习，我们知道物质在微观世界中是有立体构型的，物质微粒之间的不同的排列方式就构成了多姿多彩的微观世界，那么这些构型是怎样确定的呢？
为了解决这一难题，科学家提出了价层电子对互斥理论。本节课我们就一起来学习价层电子对互斥理论。
【板书】价层电子对互斥理论
【讲解】价层电子对互斥理论，我们从字面上就可以看出，有价层电子对，也有互斥，我们来分别进行学习。首先来看价层电子对的概念：指分子中的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。（板书）
σ键电子对可以由分子式确定，与中心原子结合的原子个数就是σ键电子对。比如H2O，中心原子为O，有2个H原子与O结合，所以它的σ键电子对为2；
而中心原子上的孤电子对数则可以通过公式进行计算。
【板书】
【讲解】其中：
a:中心原子的价电子数，对于主族元素，也就是最外层电子数
x:与中心原子结合的原子数
b:与中心原子结合的原子最多能接受的电子数，H为1，其他原子等于“8-最外层电子数”
所以H2O的孤电子对数=1/2(6-2×1)=2（副板书，列表）
【学生练习】现在请同学们练习一下CO2的中心原子的σ键数，孤电子对数以及价层电子对数。
【讲解】（副板书） σ键数为2，孤电子对数通过公式进行计算=1/2（4-2×2）=0，因此其价层电子对数为2+0=2.
【讲解】讲到这有同学可能会问，那离子的价层电子对数该如何计算呢？这正是我们接下来要讲的内容。对于阳离子：a为中心原子的价电子数减去离子的电荷数。
高中化学价层电子对互斥理论判断分子构型
第1页 共22页 价层电子对互斥理论判断分子构型
确定中心原子中价层电子对数
中心原子的价层电子数和配体所提供的共用电子数的总和除以2，即为中心原子的价层电子对数。
规定：
①作为配体，卤素原子和H原子提供1个电子，氧族元素的原子不提供电子；
②作为中心原子，卤素原子按提供7个电子计算，氧族元素的原子按提供6个电子计算；
③对于复杂离子，在计算价层电子对数时，还应加上负离子的电荷数或减去正离子的电荷数；
④计算电子对数时，若剩余1个电子，亦当作1对电子处理。
⑤双键、叁键等多重键作为1对电子看待
价层电子对互斥理论
1940年美国的Sidgwick NV等人相继提出了价层电子对互斥理论，简 称VSEPR法，该法适用于主族元素间形成的ABn型分子或离子。该理论认为，一个共价分子或离子中，中心原子A周围所配置的原子B（配位原子）的几何构型，主要决定于中心原子的价电子层中各电子对间的相互排斥作用。这些电子对在中心原子周围按尽可能互相远离的位置排布，以使彼此间的排斥能最小。所谓价层电子对，指的是形成σ键的电子对和孤对电子。孤对电子的存在，增加了电子对间的排斥
第2页 共22页 力，影响了分子中的键角，会改变分子构型的基本类型。根据此理论，只要知道分子或离子中的中心原子上的价层电子对数，就能比较容易而准确地判断ABn型共价分子或离子的空间构型。
判断分子的空间构型：
根据中心原子的价层电子对数，从表1中找出相应的价层电子对构型后，再根据价层电子对中的孤对电子数，确定电子对的排布方式和分子的空间构型。
—、价层电子对互斥模型（VSEPR)
第3页 共22页 早在1940年，希吉维克和坡维尔在总结实验事实的基础上提出了一种简单的理论模型，用以预测简单分子或离子的立体 结构.这种理论模型后经吉列斯比和尼霍尔姆在20世纪50年 代加以发展，定名为价层电子对互斥模型,简称VSEPR.
价层电子对互斥模型的要点是：分子中的价电子对总是尽可能地互斥,均匀地分布在分子中。
高中化学(六)价层电子对互斥理论3高中3化学试题
实蹲市安分阳光实验学校课时跟踪检测（六） 价层电子对互斥理论
1．下列分子中，所有原子均处于同一平面上的是( )
A．CH2O B．P4
C．CF4 D．NCl3
解析：选A P4为空心正四面体形，CF4为正四面体形，NCl3为三角锥形，只有A项的所有原子在同一平面上。
2．下列分子或离子中，不含有孤电子对的是( )
A．H2O B．H3O＋ C．NH3 D．NH＋4
解析：选D H2O有2对孤电子对，H3O＋和NH3有1对孤电子对，NH＋4没有孤电子对。
3．下列分子的空间构型是正四面体形的是( )
①CH4 ②NH3 ③CF4 ④SiH4 ⑤C2H4 ⑥CO2
A．①②③ B．①③④
C．②④⑤ D．①③⑤
解析：选B C与Si价层电子都是ns2np2结构，在CH4、CF4、SiH4分子中，C、Si原子参与成键时都是形成了四个共价单键，故它们的空间构型都是正四面体形。而NH3、CO2、C2H4分子的空间构型分别是三角锥形、直线形、平面形。
4．用VSEPR模型预测下列分子构型与H2O相似，都为V形的是( ) ①OF2 ②BeCl2 ③SO2 ④CO2
A．①② B．②③ C．①③ D．②④
解析：选C OF2中价层电子对数为2＋12(6－2×1)＝4，其VSEPR模型为四面体形，因含2对孤电子对，故分子构型为V形；SO2价层电子对数为2＋12(6－2×2)＝3，其VSEPR为平面三角形，含有一对孤电子对，分子构型为V形；BeCl2、CO2中，中心原子价电子成键，是直线形。
5．用价层电子对互斥理论判断NO－3的立体构型( )
A．正四面体 B．V形
C．三角锥形 D．平面三角形
解析：选D NO－3中，中心原子N上的价层电子对数为12×(5＋1)＝3，VSEPR模型为平面三角形，又因为其孤电子对数为0，即价层电子对用于形成σ键，故NO－3为平面三角形。
新人教版高中化学选修三--价层电子对互斥理论教学设计
课题：价层电子对互斥理论教学设计
单位：乌鲁木齐市十九中学
姓名：杨洁
电话：
邮编：839000
价层电子对互斥理论教学设计
【教材分析】
课标解读： 内容标准要求认识共价分子结构的多样性和复杂性，能根据有关理论判断简单分子或离子的立体构型，能说明简单配合物的成键情况。
教材解读： 价层电子对互斥理论是新课程人教版《化学》选修三第二章“分子结构与性质”第二节的内容，是高中化学新课程教材中新增的内容，它建立在共价键的分类、键参数、电子式的书写等基础知识之上，来预测ABn型共价分子的立体构，使学生对已有认知中“CO2分子为直线型、H2O分子为V型、CH4分子为正四面体型”等知识有更深层的认识。第一节的共价键为其做铺垫，而后面的杂化轨道理论又可以与之相辅相成的共同完美解决分子立体构型的问题。
【学情分析】
认知基础： 对共价键分类、键参数、电子式的书写等基础知识有一定的掌握，对不同分子具有不同的立体结构有疑问，并且成为进一步探究的内动力。
认知方式： 学生逻辑思维能力较差，空间想象力较弱，对类似“孤对电子数的计算”理解不够，不少学生还停留在死记硬背的层次，不能够灵活运用和处理。
【三维目标】
知识与技能：1.认识价层电子对；初步认识价层电子对互斥理论；
2.能用VSEPR模型预测简单分子或离子的立体结构；
过程与方法：通过学习，激发对新问题的探究兴趣，学会用价层电子对互斥理论预测简单分子或离子空间构型的方法步骤
情感态度与价值观：通过对分子立体构型的探究，提高学生的空间想象能力，培养学生严谨的科学态度。
【教学重难点】
重点：利用价层电子对互斥模型预测简单分子或离子的立体结构
难点：价层电子对互斥理论模型；价层电子对数的计算
【教学方法】讲授、提问，归纳、讨论，多媒体演示
【教学过程】
[旧知回忆] 二氧化碳、水、甲烷的空间结构
[辅助课件展示]
[创设问题情境]：再给出O2、NH3、C2H5OH、CH2O分子空间构型图