高中化学 第2章 第2节 第1课时 价层电子对互斥理论教案高二化学教案
高中化学选择性必修二第二章第二节价层电子对互斥理论
CH4
NH3
孤电子对与δ键 电子对之间的斥 力大于δ键电子 对间的斥力
认识新知
VSEPR模型（价层电子对互斥模型）
价层电子对 2 VSEPR模型 直线
3
4
平面三角形 正四面体
任务二：
请大家标出下列分子中各原子的电子式、中心原子结合 原子数、δ键电子对数、中心原子孤电子对数及中心原 子价层电子对数、VSEPR模型及分子的空间结构
CH4
H2O NH3
HCHO CO2
任务二：
孤电子对数 =½（a-xb) a 对于原子：为中心原子的最外层电子数 (离子：a为中心原子最外层电子数减去离子电荷数） 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(H为 1，其他原子为“8-该原子的最外层电子数）
任务二：
作业
优化设计P30-31页1-10题
Thanks!
4 0 AB4
4 3 1 AB3
2 2 AB2
VSEPR 模型
立体 结构
实例
正四 面体
正四 面体
CH4、NH4+、 SiCl4、SO42-、 PO43-、ClO4-等
四面 体形
三角 锥形
NH3、PH3、 PCl3、H3O+、 SO32-、等
四面 体形
V形
H2O、H2S等
练习
确定BF3的VSEPR模形和分子空 间构形
δ键电子对数= 与中心原子结合的原子数 价层电子对数=δ键电子对数+孤电子对数
代表 电子式 中心原 δ键 中心原 中心原子 VSEPR模 分子空
物
子结合 电子 子孤对 价层电子 型 间结构
原子数 对 电子对 对数
《分子的空间构型(第1课时价层电子对互斥理论)知识讲解课件》高二化学人教版(2019)选择性必修2
SO2
三、价中层心原互子斥的理孤论对电子也要占据中心原子的空间，并与成键电
子对互相排斥。推测分子的立体模型必须略去VSEPR模型中的孤
电子VS对E。PR模型应用——预测分子立体构型
分子或离子 σ键电 孤电子 VSEPR模型及名称
子对数 对数
分子的立体构 型及名称
CO2
2
0
直线形
CO32-
SO2
三、价中层心原互子斥的理孤论对电子也要占据中心原子的空间，并与成键电
合原子数
子对
子对 子对数
H2O
NH3
CH4
CO2
1. 价层电子对（成键的σ键电子对和未成键的孤电子对）
代表物 电子式 中心原子结 σ键电 孤对电 价层电
合原子数
子对
子对 子对数
::
H2O H:O :H
2
2
2
NH3
CH4
CO2
1. 价层电子对（成键的σ键电子对和未成键的孤电子对）
代表物 电子式 中心原子结 σ键电 孤对电 价层电
键角
子对 模型
体构型
CH4 4+0=4
没有孤电子对，排斥力较小， 键角较大，为109°28′
NH3 3+1=4 H2O 2+2=4
有1对孤电子，排斥力比甲烷 大，键角比甲烷小，为107°
有2对孤电子，排斥力更大， 键角更小，为105°
【小试牛刀】下列说法正确的是（ ）
A．CS2分子的立体构型是V形 B．NF3分子的立体构型是四面体形 C．键长、键角不同是导致分子构型不同的主要原因
H2O 2+2=4
思考:为什么CH4、NH3、H2O价层电子对都是四对,但键角却逐渐减小呢? 分子的立体构型实质是价层电子对相互排斥的结果
高中化学选择性必修二教案讲义：价层电子对互斥模型(VSEPR)(教师版)
价层电子对互斥模型（VSEPR）1.理解价层电子对互斥理论的含义。
2.能根据价层电子对互斥理论判断简单分子或离子的空间结构。
一、价层电子对互斥模型1.应用：预测分子的空间结构2.内容：价层电子对互斥模型认为，分子的空间结构是中心原子周围的“价层电子对”相互排斥的结果。
(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结构。
(3)电子对之间的夹角越大，相互之间的斥力越小。
(4)成键电子对之间斥力由大到小的顺序：三键-三键>三键-双键>双键-双键>双键-单键>单键-单键。
(5)含孤电子对的斥力由大到小的顺序：孤电子对-孤电子对>孤电子对-单键>单键-单键。
二、中心原子上的价层电子对数的计算方法1.方法I：中心原子上的价层电子对数=σ键电子对数+中心原子上的孤电子对数(1)σ键电子对数的确定：由化学式确定(2)中心原子上的孤电子对数的确定：中心原子上的孤电子对数=公式中各字母的含义：a中心原子的价层电子数主族元素=最外层电子数阳离子=中心原子的价层电子数-︱离子的电荷数︱阴离子=中心原子的价层电子数+︱离子的电荷数︱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=1其他原子=8-该原子的价层电子数电子对。
多重键只计其中的σ键电子对，不计π键电子对。
2.方法II ：说明：（1）中心原子配位的原子总数是指与中心原子直接结合的原子个数，氧族元素原子作配位原子时，不计算配位原子个数。
（2）粒子的电荷数是离子所带电荷数，阳离子用“-”，阴离子用“+”。
（3）计算结果为中心原子的价层电子对数，根据中心原子的价层电子对数可以确定价层电子对互斥模型。
（4）孤电子对数=价层电子对数-中心原子配位的原子总数。
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？
2.2.2价层电子互斥模型教学设计2023-2024学年高二下学期化学人教版(2019)选择性必修2
-实验结论的得出
5.立体化学的应用
-药物设计
-材料科学
-生活中的立体化学实例
课后拓展
1.拓展内容
-阅读材料：《化学原理》、《有机化学立体化学》、《现代化学》等，深入理解价层电子互斥模型和立体化学的相关知识。
-视频资源：观看有关分子立体构型和立体化学的科普视频，了解立体化学在现实世界中的应用。
1.价层电子互斥理论的基本概念和原理；
2.价层电子对的计算方法及其实例；
3. VSEPR模型的应用，包括分子立体构型的预测和键角的计算。
本节课将结合学生的实际水平，通过生动有趣的实例和互动讨论，帮助学生理解和掌握价层电子互斥理论的基本概念和应用方法。
核心素养目标分析
本节课旨在培养学生的科学探究与创新意识，提升科学思维能力，强化证据意识，以及提高学生的科学素养。通过学习“价层电子互斥模型”，学生能够：
2.拓展要求
-自主学习：利用课后时间，学生可以自主选择阅读材料或视频资源，深入学习价层电子互斥模型和立体化学的相关知识。
-实践操作：学生可以在家中利用废旧材料制作分子模型，加深对分子立体构型的理解。
-实验设计：学生可以设计实验，观察和分析不同分子的立体构型，提高实验操作能力。
-研究历史上的化学家：学生可以研究历史上对立体化学做出重要贡献的化学家，了解他们的发现和贡献。
学生活动：
-听讲并思考：学生认真听讲，积极思考老师提出的问题。
-参与课堂活动：学生分组讨论，动手操作模型玩具，理解分子立体构型。
-提问与讨论：学生针对不懂的问题或新的想法，勇敢提问并参与讨论。
教学方法/手段/资源：
-讲授法：通过详细讲解，帮助学生理解价层电子互斥模型的原理。
价层电子对互斥模型++课件++2022-2023学年高二化学人教版(2019)选择性必修2
SO2
CH4
中心原子 a
x
b 孤电子对数 价层电子对数
SO2
S
622
1
3
CH4
C
441
0
4
对于离子来说
阳离子(ABnm+)
a=最外层电子数 - m
阴离子(ABnm-)
a=最外层电子数 + m
注：x、b的计算方法不变。
练习2：计算下列离子的中心原子上的孤电子对数和价层电子对数。
中心原子 a
x b 孤电子对数 价层电子对数
小于VSEPR模型的预测值。随着孤电子对数目的增多，键角减小。 3、价层电子对互斥模型不能用于预测以过渡金属为中心原子的分子。
[练习]运用价层电子对互斥模型推测下列分子或离子的空间结构。
(1)BeCl2 直线形
(2)SCl2
V形
(3)SO32- 三角锥形
(4)PF3 三角锥形
二、中心原子的价层电子对数的确定
1、 σ键电子对数= σ键的数目
2、孤电子对数
=
1
—
2
(a-xb)
其中：a：中心原子的价电子数
x：为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
3、 价层电子对数 = σ键电子对数 + 孤电子对数
练习1：计算下列分子的中心原子上的孤电子对数和价层电子对数。
思考与讨论
同为三原子分子，CO2 和 H2O 分子的空间构型却不同，什么原因？
一、价层电子对互斥模型(VSEPR模型)
1、内容 分子的空间结构是中心原子周围的“价层电子对” 相互排斥的结果。
2、价层电子对 指分子中的中心原子与结合原子间的σ键电子对和中心 原子上的孤电子对。 注：多重键只计其中σ键电子对，不计π键电子对。
第二章第二节价电子对互斥理论教学课件高二化学选择性必修2
巩固练习
请同学们完成下列表格
孤电子对数 =
中心原子价电子数-其他原子未成对电子数之和 2
分子
中心原子
CO2 H2O SO3 NH3 SO2 CH4
C
OS
N
S
C
中心原子结合 的原子数
2
2
3
3
成键电子对数 2
2
3
3
2
4
24
孤电子对数
0
2
0
1
2
搭建橡皮泥和气球模型感受价电子因排斥而彼此远 离。能运用价电子对互斥理论来预测分子的空间构
型。实现宏观辨识和微观探析的学科素养。
价电子对互 斥理 论
（Valence Shell Electron Pair Repulsion)
基本观点：分子中的中心原子的价电子对（成键 电子对和孤电子对）由于相互排斥作用，处于不同的 空间取向且尽可能趋向于彼此远离。
鲁科版 高中化学 选择性必修二 《物质结构与性质》 第二章第二节 共价键与分子的空间构型
课程名称：价电子对互斥理论
年 级：高二
➢物质结构与性质 第二章第二节
价电子对互斥理论
美在其外
化学之美
深藏于内
学习目 标
理解价电子对的概念，会计算分子中的中心原子价电
1
子对数，实现证据推理和模型认知的学科素养。
实验材料：橡皮泥球、牙签
实验过程：大圆球橡皮泥代表中心原 子，牙签代表价电子对。此过程不用 小球。
（温馨提示：注意安全、 相互配合）
各小组搭建价电子数为2的VSEPR模型
奇数排的小组搭建价电子数为3的 VSEPR模型；偶数排的小组搭建价电 子数为4的VSEPR模型
新教材 人教版 高中化学 价层电子对互斥模型公开课教学设计
第二章第二节分子的空间结构《价层电子对互斥模型》教学设计一、课标解读“价层电子对互斥模型”是《普通高中化学课程标准(2017年版2020年修订)》中模块2物质结构与性质的分子结构与性质主题中分子的空间结构的内容。
1.内容要求结合实例(如CH4、NH3、H2O、CO2等)了解共价分子具有特定的空间结构，感受分子结构的多样性和复杂性。
借助球棍模型、比例模型和气球模型，帮助学生理解价层电子对在空间是如何彼此远离排斥，从而达到能量最低状态的。
理解价层电子对互斥理论模型的内容,学会利用价层电子对互斥理论模型预测分子的空间结构。
2.学业要求能根据给定的信息分析常见分子的空间结构，并利用价层电子对互斥理论模型预测简单分子或离子的空间结构。
二、教材分析本节内容的素养功能是培养学生的“证据推理与模型认知"核心素养中的模型认知能力，知道VSEPR模型预测分子空间结构的流程。
三、学情分析学生已经在上节课了解到不同分子具有不同的空间结构，认识到了分子空间结构的多样性和复杂性。
如何去预测或表示不同分子的空间结构对学生而言是有一定困难的，需要进一步提升。
四、素养目标【教学目标】1.通过H2O和CO2、CH2O和NH3等具有相同原子数，空间结构却不同的特点来帮助学生认识分子空间结构的多样性和复杂性。
2.学会计算分子中σ键电子对数和孤电子对数，并利用价层电子对互斥理论模型预测分子的空间结构。
3.通过价层电子对互斥理论模型培养学生模型认知的化学学科核心素养。
【评价目标】1.知道孤电子对数对分子空间结构的影响。
2.领悟VSEPR模型的实质是分子总体能量最低最稳定。
3.运用VSEPR模型预测简单分子和离子的空间结构。
五、教学重点、难点重点:分子的空间结构、价层电子对互斥理论模型的理解。
难点:学会使用价层电子对互斥模型去预测分子的空间结构。
知识讲解法、问题驱动法七、教学思路九、板书设计不含孤电子对的VSEPR 模型含孤电子对的VSEPR 模型分子的空间结构预测略去孤电子对。
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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。
化学式
含孤电子对的VSEPR模型 分子或离子的立体构型 分子或离子的立体构
型名称
H2O V形
NH3 三角锥形
HCN 直线形
H3O＋ 三角锥形
SO2 V形
微点拨：VSEPR模型与分子或离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。
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)NH3分子中心原子孤电子对为1，分子为三角锥形，键角为
109°28′( )
(2)CO2和SO2都是直线形分子( )
(3)正四面体结构的分子中键角一定是109°28′( )
(4)SO2的VSEPR模型与分子立体构型相同( )
[答案] (1)× (2)× (3)× (4)×
2．若ABn分子的中心原子A上没有未用于形成共价键的孤电子
对，根据价层电子对互斥理论，下列说法正确的是( )
A．若n＝2，则分子的立体构型为V形
B．若n＝3，则分子的立体构型为三角锥形
C．若n＝4，则分子的立体构型为正四面体形
D．以上说法都不正确
[答案] C
3．填表
分子或离子 价层电子对数 孤电子对数 VSEPR模型 粒子构型
H2S
NH3
NH＋4
CO2－3
[答案] 4 2 四面体形 V形
4 1 四面体形 三角锥形
4 0 正四面体形 正四面体形
3 0 平面三角形 平面三角形
价层电子对互斥理论预测立体结构
在确定了分子中σ键电子对数和中心原子上的孤电子对数
后，可以依据下面的方法确定相应的较稳定的分子立体构型。
σ键电子对数＋孤电子对数＝价层电子对数
――→价层电子对互斥理论VSEPR模型――→略去孤电子对分子立体构型。
(1)孤电子对数＝12(a－xb)。
(2)价层电子对数与VSEPR模型关系
价层电子对数 2 3 4
VSEPR模型 直线形 平面三角形 四面体形
(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。随着孤
电子对数目的增多，成键电子对与成键电子对之间的斥力减小，键
角也减小。如CH4、NH3和H2O分子中的键角依次减小。
1．下列粒子的价层电子对(点“.”的原子为中心原子)数正确
的是( )
A.C·H4 4 B.C·O2 1
C.B·F3 2 D.S·O3 2
A [价层电子对数为：A.4＋12(4－4×1)＝4；B.2＋12×(4－
2×2)＝2；C.3＋12×(3－3×1)＝3；D.3＋12(6－3×2)＝3。故A正
确。]
2．用价层电子对互斥理论(VSEPR)可以预测许多分子或离子的
立体构型，有时也能用来推测键角大小，下列判断错误的是( )
A．SO2、CS2、HI都是直线形分子
B．BF3键角为120°
C．BF3是平面三角形分子
D．PCl3、NH3都是三角锥形分子
A [SO2的价层电子对数为2＋12(6－2×2)＝3，VSEPR模型为
平面三角形，分子构型为V形。]
3．请填写下表：
分子或离子 价层电子对数
中心原子上 的孤电子对数 分子或离子
的立体构型
OF2
ClF＋2
PCl3
SiCl4
NH＋4
[答案]
分子或离子 价层电子对数
中心原子上 的孤电子对数 分子或离子
的立体构型
OF2 4 2 V形
ClF＋2 4 2 V形
PCl3 4 1 三角锥形
SiCl4 4 0 正四面体形
NH＋4 4 0 正四面体形
1．下列分子或离子的中心原子，带有一对孤电子对的是( )
A．H2O B．BeCl
2
C．CH4 D．PCl
3
D [方法一：选项中四种物质的电子式依次为：
。H2O有2对孤电子对，
BeCl2和CH4没有孤电子对，PCl3有一对孤电子对。
方法二：将选项中各物质的数据代入公式：
中心原子上的孤电子对数＝12(a－xb)，经计算知，选项中原子
上的孤电子对数依次为2、0、0、1。]
2．下列分子的立体构型是正四面体形的是( )
A．CH4 B．NH
3
C．H2O D．C2H
4
A [氨分子是三角锥形，水分子是V形，乙烯分子是平面形。]
3．下列分子中，价层电子对互斥模型与分子的立体结构模型
相同的是( )
①CH2O ②CO2 ③NCl3 ④H2S
A．①② B．②③
C．③④ D．①④
A [两种模型相同，说明中心原子的价电子均参与成键，无孤
电子对存在。]
4．下列说法中正确的是( )
A．NO2、BF3、NCl3分子中没有一个分子中原子的最外层电子都
满足8电子稳定结构
B．P4和CH4都是正四面体形分子且键角都为109°28′
C．NH＋4的电子式为，离子呈平面正方形结构
D．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
D [NCl3分子的电子式为，分子中各原子都满足8
电子稳定结构，A错误；P4为正四面体形分子，但其键角为60°，
B错误；NH＋4为正四面体形结构而非平面正方形结构，C错误；NH
3
分子电子式为，有一对未成键电子，由于未成键电子对成
键电子的排斥作用，使其键角为107°，呈三角锥形，D正确。]
5．(1)利用VSEPR推断分子或离子的立体结构。
PO3－4________________；CS2________________；
AlBr3(共价分子)________________。
(2)有两种活性反应中间体粒子，它们的粒子中均含有1个碳
原子和3个氢原子。请依据下面给出的这两种粒子的球棍模型，写
出相应的化学式：
________________；
________________。
[解析] (2)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。
[答案] (1)正四面体形 直线形 平面三角形
(2)CH＋3 CH
－
3