价层电子对互斥理论使用
运用价层电子对互斥理论判断分子构型
运用价层电子对互斥理论判断分子构型作者：闫象全来源：《中学化学》2016年第01期一、价层电子对互斥理论要点由价层电子对互斥理论可以归纳得到以下的四个要点：1.分子或离子的空间构型决定了中心原子周围的价层电子数。
2.价层电子对尽可能彼此远离，使它们之间的斥力最小。
3.通常采取对称结构，分子的构型总是采取电子对排斥力平衡的形式。
4.ABn型分子的几何构型取决于中心原子A的价层中电子对的排斥作用。
二、推断分子或离子空间构型的步骤1.确定中心原子中价层电子对数（1）中心原子价层电子对总数和对数①中心原子价层电子总数等于中心原子A的价电子数加上配体在成键过程中提供的电子数，如CCl4：4+1×4=8②氧族元素的原子作中心原子时，价电子数为6，如H2O、H2S；作配体时，提供电子数为0，如在CO2中O提供的是0个电子。
③处理离子体系时，要加减离子价。
如：PO3-4：5+0×4+3=8；NH+4：5+1×4-1=8。
④总数除以2，即可得电子对数：总数为奇数时，对数进1。
例如：总数为9，对数为5。
⑤中心原子价层电子对数计算公式：价层电子对数=（中心原子价电子数+配位原子提供的电子数-离子电荷代数值）/2如PO3-4：磷原子的价层电子对数=[5+0-（-3）]/2=4；NH3：氮原子价层电子对数=（5+1×3）/2=4。
（2）根据中心原子价层电子对数，找到相应电子对的排布，这种排布方式可使电子对之间的斥力最小（见表1）。
三角形四面体三角双锥八面体（3）分子的构型取决于中心原子的价层电子对数目及电子对的构型。
（4）配位原子按相应的几何构型排布在中心原子周围，每1对电子连接1个配位原子，剩下未结合的电子便是孤对电子，孤对电子的位置会影响分子的空间构型。
孤对电子与成键电子对比较的原则是：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。
价层电子对互斥理论
第7讲价层电子对互斥理论根据预习里已经学习的内容，你发现常见分子或者离子的空间构型可以通过记忆获取。
但是，分子或者微粒的种类数目有许许多多，陌生微粒的空间构型应该如何推断呢？1．价层电子对互斥理论(VSEPR)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，由于电子对的相互排斥作用，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能接受的电子数，氢为1，其他原子＝8－该原子的价电子数。
3．VSEPR 模型预测分子或离子的立体构型 (1)中心原子上的价电子都用于形成共价键的分子讲义一、导入二、知识讲解知识点1 价层电子对互斥理论平面三角形正四面体形(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。
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。
三、例题精析【教学建议】此处内容主要用于教师课堂的精讲，每个题目结合试题本身、答案和解析部分，教师有的放矢的进行讲授或与学生互动练习。
例题11．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：选D SO3中S原子的价层电子对数为3，其全部用于形成共价键，S原子周围有3个氧原子，属于平面三角形。
例题22．连线题。
第31讲+价层电子对互斥模型、杂化轨道理论及应用-2024年高考化学一轮复习高频考点精讲
(一)微粒空间结构的判断
1.熟记常见分子(离子)的空间结构
微粒组成(A为 中心原子)
实例
中心原子的 中心原子的 微粒空间结构
孤电子对数 杂化方式
BeCl2、CO2、HCN
_0__
__sp__
2024 高考化学一轮复习高频考点精讲
第31讲
价层电子对互斥模型 杂化轨道理论及应用
复习目标
1.掌握价层电子对互斥模型和杂化轨道理论的内容并 能用其推测简单分子或离子的空间结构。 2.掌握键角大小原因并能作出规范描述。
考点一
价层电子互斥模型 杂化轨道理论
必备知识
1.价层电子对互斥模型 (1)理论要点 ①价层电子对在空间上彼此相距最远时，排斥力最小，体系的能量最低。 ②孤电子对排斥力较大，孤电子对越多，排斥力越强，键角越小。 (2)价层电子对互斥模型推测分子(离子)的空间结构的关键——价层电子对数的计算 价层电子对数＝σ键电子对数＋中心原子的孤电子对数 说明：σ键电子对数＝中心原子结合的原子数；
中心原子的孤电子对数＝12 (a－xb)，其中 ①a表示中心原子的 价电子数 。 对于主族元素：a＝ 原子的最外层电子数 。 对于阳离子：a＝ 中心原子的价电子数－离子的电荷数 。 对于阴离子：a＝ 中心原子的价电子数＋离子的电荷数(绝对值) 。 ②x表示 与中心原子结合的原子数 。 ③b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_
易错辨析
1.价层电子对互斥模型中，π键电子对数不计入中心原子的价层电子对数( √ ) 2.N2分子中N原子没有杂化，分子中有1个σ键、2个π键( √ ) 3.只要分子的空间结构为平面三角形，中心原子均为sp2杂化( √ ) 4.分子中中心原子通过sp3杂化轨道成键时，该分子一定为正四面体结构( × ) √ 5.SiF4 与 SO23－的中心原子均为 sp3 杂化( )
价层电子对互斥理论使用
价层电子对互斥理论使用价层电子对互斥理论是一种用来解释电子在能级上分布的理论。
该理论认为，在一个多电子系统中，电子倾向于占据不同的能级，这是因为电子之间存在一种互斥作用。
这种互斥作用源于电子之间的库仑排斥和泡利不相容原理。
库仑排斥是指电子之间由于带正电的原子核引力作用而产生的互斥力。
当两个电子靠近时，它们之间产生的排斥力会增加，使得电子倾向于占据不同的能级。
这种互斥作用对电子分布起到了显著的作用。
泡利不相容原理是指每个电子的量子态必须是唯一的。
根据泡利不相容原理，任意两个电子不能具有相同的量子态，即它们的自旋量子数必须不同。
这意味着电子不能全部集中在同一个能级上，而是倾向于分布在不同的能级上，以满足泡利不相容原理。
基于价层电子对互斥理论，可以解释许多电子结构的现象。
首先，可以解释原子的层次结构。
根据互斥理论，电子会填充不同的能级，从低能级开始，一直填充到高能级。
这解释了原子的能级结构和化学性质。
其次，互斥理论还可以解释原子和分子中电子的排布。
在原子中，电子遵循互斥原则，尽量占据不同的价层。
在分子中，电子在不同原子之间的共享和分配也遵循互斥原则。
这解释了化学键的形成和分子的几何结构。
互斥理论还有助于理解电子在固体中的行为。
固体中的电子被束缚在晶体中，组成电子云。
根据互斥理论，这些束缚电子也遵循互斥原则，尽量占据不同的能级。
这解释了导体、绝缘体和半导体的电子行为，以及电子在带隙里的分布。
此外，互斥理论还有助于解释多电子体系的能量分布。
根据互斥原理，电子将占据能量较低的态，使得多电子体系的总能量降低。
这解释了多电子体系的稳定性和能级分布。
总结来说，价层电子对互斥理论是一种解释电子在能级上分布的理论。
这一理论是基于库仑排斥和泡利不相容原理的，可以解释多种电子结构和化学现象。
它为我们理解原子、分子和固体的性质提供了重要的理论依据。
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。
价层电子对互斥模型(VSEPR)
02
03
指导新物质合成
基于价层电子对互斥模型，化学家可 以预测新物质的可能几何构型，从而 指导新物质的合成和性质研究。
对其他学科的启示
物理学
价层电子对互斥模型中的电子排斥作用与物理学中的电磁 相互作用有相似之处，为理解电磁现象提供了新的视角。
材料科学
将价层电子对互斥模型应用于材料科学，有助于理解不同材料 的电子结构和性质，为新型材料的研发提供理论支持。
些因素，以更准确地预测分子的空间构型和性质。
04 价层电子对互斥模型的应用
在化学反应中的作用
预测分子间的相互作用
价层电子对互斥模型可以用于预测分子 间的相互作用，如氢键、离子键和共价 键的形成，从而帮助理解化学反应的机 理。
VS
预测反应活性
通过分析分子中的价层电子对分布，可以 预测分子的反应活性，从而预测化学反应 的方向和速率。
概念
该模型认为，在分子中，价层电子对 会尽可能地相互远离，以减少相互排 斥的能量，从而形成稳定的分子构型 。
发展历程与重要性
发展历程
价层电子对互斥模型最初由美国化学 家罗伯特·马利肯和丹麦物理学家哈那 德·詹森在20世纪50年代提出。
重要性
该模型在化学领域中具有重要意义， 因为它提供了一种简便的方法来预测 分子的空间构型，有助于理解分子的 性质和行为。
与价键理论的关系
关系
价层电子对互斥模型和价键理论是相辅相成的理论体 系。
区别
价键理论主要关注电子的成键和反键轨道，而价层电 子对互斥模型则更侧重于预测分子的空间构型。
联系
在价键理论的基础上，价层电子对互斥模型可以进一 步揭示分子构型的奥秘。
价层电子对互斥模型的基本原
用价层电子对互斥理论判断
用价层电子对互斥理论判断
用价层电子对互斥理论判断
价层电子（P-type Electron）是一种由硅原子衍生出来的电子，它们
被普遍用于互斥理论的判断。
互斥理论认为，当两个或更多的事物相
互抵消，那么他们之间就会发生冲突，而且任何一方都无法控制另一方。
价层电子可以用来判断这种情况，它们能够识别出互斥的特性，
从而使研究者能够准确地分辨两个或多个对象之间的冲突和抵消关系。
价层电子可以识别出一种特定的电势，即互斥的电势，它们可以检测
出的电势的强弱程度可以用于判断两个或多个对象之间是否存在互斥
关系。
这种电势的强弱程度可以用以下几种方式来判断：一是电子探
测器，可以检测电势的强弱程度；二是电路分析仪，可以检测电势的
变化；三是仪器仪表，可以检测电势的稳定性。
通过这些方式，研究
者可以准确地判断两个或多个对象之间是否存在互斥关系。
价层电子的使用也有一定的局限性，例如，它们只能用于检测电势，
而不能用于检测其他物理参数，或者当电势变化时，它们也无法识别。
因此，研究者在使用价层电子来判断互斥理论时，必须要小心，以免
出现偏差。
总之，价层电子可以用来判断互斥理论，但是也要注意使用时的局限性，以免出现偏差。
价电子互斥理论-PPT
1
价层电子对互斥理论
——一种快速判断分子和 离子构型的方法
2
1、掌握确定分子空间构型的基本方法 2、了解等电子原理及其应用 重点掌握：ABX型分子或离子的空间构型
3
1、内容：
分子中的价电子对（包括成键电子对n，和 孤电子对m）由于相互排斥作用，尽可能 趋向彼此远离以减小斥力。
价电子对数目为2、3、4时，价电子对的几何 分布分别呈直线形、平面三角形、正四面体构型。
15
注意： ①中心原子的价电子数等于中心原 子的最外层电子数。 ②配位原子中卤素原子、氢原子提 供一个价电子，氧原子和硫原子按 不提供价电子计算，但做为中心原 子时提供6个价电子。
③若讨论的是离子，应加上或减去 离子的电荷数。（阳离子应减去电 荷数,阴离子应加上电荷数。）
即：每个碳原子的杂化轨道数＝碳原子 所成的σ键数，
21
【规律小结】 判断含碳分子空间构型的步骤: 1. 分析(每个碳原子所成的)____数 2.得出________数 3.确定杂化方式 4.得出杂化轨道空间构型 5.判断分子空间构型
22
三、等电子原理
具有相同价电子数（指全部电子总数或 价电子总数）和相同原子数的分子或离 子具有相同的结构特征。
PF5
CH4 四面体形
BF3 SO3
SF6 正八面体形
8
大家有疑问的，可以询问和交流
可以互相讨论下，但要小声点
9
3、推断分子空间构型的具体步骤：
⑴、先确定中心原子的价层电子对数， 再确定杂化轨道的空间构型
n=2 直线形
n=3 平面三角形
n=4 正四面体
10
⑵、确定中心原子的孤对电子对数， 推断分子的空间构型。
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根据价层电子对互斥理论判断分子立体构型 1、确定中心原子价层电子对
中心原子价层电子对数目： σ键电子对+中心原子上的孤对电子数目
（1）σ键电子对： 由分子式确定，即σ键个数
（2）中心原子上的孤电子对 =(a―xb)/2
20 3
价层 VSEPR 电子 构型 对数
4
?
3
?
4
?
3
?
（1）对于阳离子来说，a为中心原子的价电子数减去 离子的电荷数，其他不变；
（2）对于阴离子来说，a为中心原子的价电子数加上 离子的电荷数，其他不变。
2.根据价层电子对互斥理论判断分子的空间结构 （1）VSEPR模型：价层电子对数目与立体结构
2
3
4
5
6
VSEPR模型：
一个分子或离子中的价层电子对在空间的分布
2
3
4
5
6
直线形 平面三角形 四面体 三角双锥体 八面体
CH4
4=4+0
NH3
4=3+1
H2O
4=2+2
（2）VSEPR模型与分子的立体构型间的关系
在VSEPR模型基础上，把孤电子对所占方向忽略后，所得 到的几何体就是分子的空间构型。
路易斯结构式：用短线表示共用电子对，小黑点表示未键合 的孤电子对的结构式。
小结
分子立体构型 的推断
①确定价层电子对数判断VSEPR模型 ②再次判断孤电子对数 ③确立分子的立体构型
中心 代表 σ键电 原子 物 子对
无 CO2
2
孤对 CH2O 3 电子
CH4
4
有 H2O
2
孤对
NH
3
中心原子 结合的原子
二、价层电子对互斥模型（VSEPR） 理论基本要点（适用于ABm型分子）
① 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）的立体构型，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。
②中心原子周围的电子对按尽可能互相远离的位置排布， 使彼此间的排斥能最小，能量最低，物质最稳定。
中心原子为主族元素时，a等于最外层电子数
x为与中心原子结合的原子数 b为与中心原子结合的原子最多能接受的电子数， 氢为1，其他原子等于“8―价电子数”
分子或 中心 a x 离子 原子
H2O O 6 2
SO2
S
62
NH4+ CO32-
N44 C63
b 孤电 σ键电 子对 子对 数
1
22
2
1
2
1 04
数 2
3
4
2
3
分子类型 空间构型
AB2
直线形
平面三角
AB3
形
AB4
四面体
AB2
V形
AB
三角锥形
分子或离子 中心原子 价层电 VSEPR 立体构 上的孤电 子对数 模型名称 型名称 子对数
BF3
SO32NH4+
H3O+
1、下列物质中，分子的立体结构与水分子相似的是（ ）
A、CO2
B、H2S C、PCl3 D、SiCl4
2、下列分子的立体结构，其中属于直线形分子的是（ ）
A、 H2O B、CO2
C、CH4 D、 SO2
3、下列分子中，各原子均处于同一平面上的是（ ）
A、NH3
B、CCl4
C、H2O D、CH2O
4、下列分子或离子中，不含有孤对电子的是（ ）
A、H2O
B、H3O+
C、NH3 D、NH4+
谢谢大家！
例如：
① 价层电子对数=2
VSEPR模型： 分子的立体构型：
实例：
直线形 CO2
② 价层电子对数=3 VSEPR模型：
分子的立体构型： 实例：
平面三角形或V形 SO2 、CH2O
③ 价层电子对数=4
VSEPR模型：
分子的立体构型： 实例：
四面体、三角锥形、V形 CHБайду номын сангаас、NH3、H2O
（了解）