分子的立体构型(1)

新课标人教版选修三物质结构与性质

第二章 分子结构与性质 第二节 分子的立体结构

第一课时

一、形形色色的分子

【投影展示】CO 2、H 2O 、NH 3、CH 2O 、CH 4分子的球辊模型（或比例模型）； 1、 三原子分子

化学式 结构式 分子的立体结构模型 分子的空间构型 键角

直线形 180°

V 形 105°

2、 四原子分子

化学式 结构式 分子的立体结构模型

平面三角形 120°

三角锥形 107°

3、五原子分子

正四面体形 109°28’

4、其他分子

5、资料卡片

CH 3

COOH C 8H 8 CH 3OH C 6H

6

CH 3CH 2

OH

分子世界如此形形色色，异彩纷呈，美不胜收，常使人流连忘返。

分子立体构型与其稳定性有关。例如，上图S 83像皇冠，如果把其中一个向上的硫原子倒转向下，尽管也可以存在，却不如皇冠是稳定；又如椅式C 6H 6比船式C 6H 6稳定 【问题】1、什么是分子的立体构型？

答：分子的立体构型是指分子中原子的空间排布。

那么分子结构又是怎么测定的呢？可以用现代手段测定。

【阅读】 选修3 P37——科学视野分子的立体结构的测定: 红外线光谱

【问题】

3、 同为三原子分子的CO 2和H 2O ，四原子分子的NH 3和CH 2O ，它们的立体结构却不同，为什么？

分子中的原子

分子立体构型

红外线

分析

二、价层电子对互斥模型（VSEPR 模型） 1、价层电子对互斥模型：

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。

a:中心原子的价电子数（最外层电子数）

① 对于阳离子价电子数＝最外层电子数－电荷数 ② 对于阴离子价电子数＝最外层电子数＋电荷数

x :与中心原子相结合的原子数

b ：与中心原子相结合的原子能得到的电子数

例如：CO 2： CO 2 孤电子对＝1/2(4－2×2) ＝0

H 2O ： O 上孤电子对数＝1/2(6 －2×1) ＝2 CO 32-： C 上孤电子对数＝1/2(4 ＋2 －3×2) ＝0

学生活动：填写下表内容

分子或离子中的价层电子对在空间的分布（即含孤电子对的VSEPR 模型）

分子真实 构型 中心原子上孤电子对＝1/2(a －x b)

2 3 4 5 6 直线形 平面三角形 四面体形 三角双锥体形 八面体形

2、分子或离子的立体构型与VSEPR 模型关系

由于中心原子的孤对电子占有一定的空间，对其他成键电子对存在排斥力，影响其分子的空间结构。

【例1】下列分子或离子的中心原子，带有一对孤对电子的是 …………………………（ ）

A 、CCl 4

B 、BeCl 2

C 、CH 4

D 、PCl 3

规律：若中心原子孤电子对数为0，则VSEPR 模型与分子立体构型一致，

若孤电子对数不为0，则二者不一致

①中心原子上的价电子都用于形成共价键，它们的立体结构可用中心原子周围的原子数来预测

②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 。

如H 2O 和NH 3中心原子上分别有 、 对孤对电子也要占据中心原子周围的空间，并参与互相排斥。因而H 2O 分子呈 型，NH 3分子呈 型。

【例2】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 、SO 2 为直线形

B 、NH 4+为正四面体形

C 、HCN 为平面三角形

D 、BF 3 为三角锥形

【例

【例4】用价层电子对互斥模型推测下列分子或离子的空间构型。

SCl 2 SO 32-

SF 6 Cl 2O 【练习】课时训练3—4页 1、VSEPR 模型

结合CH 4 、CH 2O 的立体结构的球棍模型理解VSEPR 模型（重点是从键角的角度理解价层电子对的相互排斥） 2、分类

第一类：中心原子的价层电子对全部为成键电子对。如：CH 4

排斥力：价层电子对相同，排斥力相同； 价层电子对不同，叁键＞双键＞单键 判断方法： AB n 分子的立体结构

n = 2 n =3 n = 4

第二类：中心原子的价层电子对中除了成键电子对，还有孤对电子对，如：H 2O

排斥力：孤对电子对与孤对电子对＞孤对电子对与成键电子对＞成键电子对与成键电子对 判断方法：根据中心原子的孤对电子对的数目及中心原子结合的原子的数目确定。

应用反馈：

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