高中化学人教版选修3课件：价层电子对互斥理论
人教版化学选修三2.2《分子的立体构型(第2课时)分子的空间结构和价层电子对互斥理论》教学设计
人教版化学选修三2.2《分子的立体构型(第2课时)分子的空间结构和价层电子对互斥理论》教学设计
第二章 第二节 分子的立体构造
第 2 课时 分子的空间构造与价层电子对互斥理论
【学习目标】 1、能应用价层电子对互斥理论判断分子的空间构型。
【学习要点】 σ键电子对、孤电子对和价层电子对的计算， VSEPR 模型
【学习难点】分子立体构型的推测
课前预习案
一、价层电子对互斥理论 （阅读课本 P37-38 达成填空）
1、价层电子对互斥理论以为， 分子的 “立体构型 ”是 的结果。
2、价层电子对是指 ；
价层电子对 = + ；
（ 1） σ键电子对数：可由 确立。比如， H2O 的中心原子 是
______，构造式是 __________，有 个 σ键，故 σ键电子对数是 ______；
（ 2）中心原子上的孤对电子对数： 依据公式 _______________________确立，
此中 a 为 ，关于主族元向来说，价电子数等于 ；
x 为 ；b 为 ；
氢为 _____，其余原子等于 。
阳离子： a 为中心原子的价电子数减去 _______________；
阴离子：a为中心原子的价电子数加上 （绝对值）。
2- 的孤对电子数 =1/2（6+2-2*3 ）=1 3
比如： SO 【预习检测】
1、运用你对分子的已有的认识，达成以下表格，写出 C、 H、N、O 的电子式，
依据共价键的饱和性议论 C、H、N、 O、F 的成键状况。
原子 H C N O F
电子式
可形成的共用电子对数
1 人教版化学选修三2.2《分子的立体构型(第2课时)分子的空间结构和价层电子对互斥理论》教学设计
讲堂研究案
研究一：价层电子对空间构型（即 VSEPR 模型）
价层电子对互斥理论的基本内容： 对 AB n 型的分子或离子，中心原子 A 价层电子对（包含成键 σ键电子对和未成键的孤对电子对） 之间因为存在排挤力， 将使分子的几何构型老是采纳电子对互相排挤最小的那种构型， 以使相互之间斥力最小，分子系统能量最低、最稳固。
新人教版高中化学选修三--价层电子对互斥理论教学设计
精心整理 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
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
精心整理 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
价层电子对互斥模型
价层电子对互斥模型
英文:(valence-shell electron-pair repulsion model) (VSEPR)
简称: VSEPR
概念:VSEPR模型是将共用电子对与孤对电子的概念，与原子轨道的概念相结合，且电子斥力达到最小。在这个模型中电子对相互排斥，成键电子与孤对电子距离越远越好。VSEPR模型以最简单的方法形象化了化学变化，也很容易判断物质的空间构型。
简介
在1940年，希吉维克（Sidgwick）和坡维尔（Powell）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（R.J,Gillespie）和尼霍尔姆（Nyholm）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（Valence Shell Electron Pair Repulsion）。
价层电子对互斥理论(英文VSEPR)，是一个用来预测单个共价分子形态的化学模型。理论通过计算中心原子的价层电子数和配位数来预测分子的几何构型，并构建一个合理的路易斯结构式来表示分子中所有键和孤对电子的位置。同时，也是一种较简便的判断共价分子几何形状的方法，该理论紧紧抓住中心原子价层电子对数目这一关键因素，运用分子的几何构型取决于价层电子对数目这一假设，成功的解释并推测了许多简单分子的几何形状．
常见分子构型
二氧化硫 4sp3杂化 正四面体 0 正四面体 甲烷 1 三角锥 氨 2V字型 水 5sp3d
三角双锥 0 三角双锥 PCl5 1 变形四面体(跷跷板型) TeCl4 2T字型 ClF3 3 直线型
I3 6sp3d2 正八面体 0 正八面体 六氟化硫 1 四方锥 IF5 2 平面四边形 ICl4 3T字型 4 直线型 7sp3d3五角双锥 0 五角双锥 IF7
AXE方法
价层电子对互斥理论常用AXE方法计算分子构型。这种方法也叫ABE，其中A代表中心原子，X或B代表配位原子，E代表孤电子对。
【高中化学】高中化学知识点：价层电子对互斥理论
【高中化学】高中化学知识点：价层电子对互斥理论
价层电子对互斥理论：
1940年，美国sidgwicknv等人相继提出了价壳层电子对排斥理论（简称VSEPR方法），该理论适用于主族元素之间形成的ab
n
类型分子或离子。该理论认为，在共价分子或离子中，原子B（配位原子）围绕中心原子A的几何构型主要取决于中心原子价电子层中电子对之间的相互排斥。这些电子对围绕中心原子尽可能远离彼此排列，以最小化彼此之间的排斥能。所谓价电子对是指形成σ电子对和孤对键。孤对电子的存在增加了电子对之间的斥力，影响了分子中的键角，并将改变分子构型的基本类型。根据这一理论，只要已知分子或离子中中心原子上的价电子数，就可以轻松准确地判断AB
n
共价分子或离子的空间构型。
确定中心原子中价层电子对数：
中心原子的价电子数与配体提供的公共电子数之和除以2即为中心原子的价电子对数。
规定：
① 作为配体，卤素原子和氢原子提供一个电子，而氧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 对于复合离子，在计算价电子的对数时，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、三键和其他多键被视为一对电子
判断分子的空间构型：
根据中心原子的价电子对数，从表1中找出相应的价电子对构型，然后根据价电子对中孤对电子的数量确定电子对的排列方式和分子的空间构型。
相关
高中化学 知识点：杂化轨道理论（中心原子杂化方式）
混合轨道理论：
是鲍林为了解释分子的立体结构提出的。中心原子杂化轨道、孤电子对数及与之相连的原子数间的关系是：杂化轨道数=孤电子对数+与之相连的原子数。杂化前后轨道总数比变，杂化轨道用来形成σ键或容纳孤对电子，未杂化的轨道与杂化轨道所在平面垂直，可用来形成π键。
人教版化学选修三2.2《分子的立体构型-价层电子对互斥理论》课程教学设计
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
提问：1.什么是分子的立体构型？
2.同样三原子分子的H2O和CO2、四原子分子的CH2O和NH3，为什么它们的立体构型不同？
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 第二章 分子结构与性质 2-1 形形色色的分子 价层电子对互斥理论教学案 新人教版选修3-
word
1 / 14 第一课时 形形色色的分子 价层电子对互斥理论
学习目标：1. 认识共价分子结构的多样性和复杂性。2.能根据有关理论判断简单分子或离子的构型。3.能说明简单配合物的成键情况。
[知识回顾]
1．键能：气态基态原子形成1_mol化学键释放的最低能量。键能越大，化学键越稳定。
2．键长：形成共价键的两个原子之间的核间距。键长越短，键能越大，共价键越稳定。
3．键角：在原子数超过2的分子中，两个共价键的夹角。键角是描述分子立体结构的重要参数。
4．等电子体是指原子总数相等、价电子总数相同的微粒，其电子总数不一定相同。
[要点梳理]
1．形形色色的分子
(1)三原子分子(AB2型)
(2)四原子分子(AB3型) word
2 / 14
(3)五原子分子(AB4型)
最常见的为正四面体形，如CH4、CCl4等，键角为109°28′。
化学式 结构式 比例模型 球棍模型
CH4
2.价层电子对互斥理论
(1)内容
价层电子对互斥理论认为，分子的立体结构是“价层电子对”相互排斥的结果。价层电子对是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。
(2)价层电子对数的确定
σ键电子对数可由分子式确定。而中心原子上的孤电子对数，确定方法如下：
中心原子上的孤电子对数＝12(a－xb)； word
3 / 14 a为中心原子的价电子数；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。
(3)VSEPR模型和分子的立体结构
H2O的中心原子上有2对孤电子对，与中心原子上的σ键电子对相加等于4，它们相互排斥形成四面体形VSEPR模型。略去VSEPR模型中的中心原子上的孤电子对，因而H2O的立体结构为V形。
知识点一 常见分子的立体构型
1．分子的键角和空间结构
分子类型 分子的立体结构 键角
A － －
A2 直线(对称)形 －
AB 直线(非对称)形 －
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。
2021-2022学年人教版高中化学选修三教学案：第二章 第二节 分子的立体构型 Word版含答案
其次节 分子的立体构型
第一课时价层电子对互斥理论
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[课标要求]
1．生疏共价分子结构的多样性和简单性。
2．能依据价层电子对互斥理论推断简洁分子或离子的构型。
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呈正四周体形。
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对数可由下式计算：12(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，呈四周体形，由此可推想分子的立体构型。
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
CO2 O===C===O 180° 直线形
H2O
105° V形
2．四原子分子大多数实行平面三角形和三角锥形两种立体构型
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
3．五原子分子的可能立体构型更多，最常见的是正四周体
化学式 电子式 结构式 键角 立体构型 立体构型名称
CH4
109°28′ 正四周体形
CCl4
109°28′
正四周体形
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分子是正四周体结构，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__________________。
人教版高二化学选修三物质结构和性质第二章 第二节 第1课时价层电子对互斥理论导学案
第二节 分子的立体构型
第1课时 价层电子对互斥理论
一、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，如
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
180°
直线形
H2O
105°
V形
2.四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，如
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
3.五原子分子的可能立体构型更多，最常见的是正四面体形，如
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
特别提醒
(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°，且该正四面体的构型和键角与CH4的正四面体构型和键角均不同。
(2)常见的AB4型分子或离子：CX4(X为卤素原子或氢原子)、SiCl4、SiH4、NH＋4。AB4型分子(如CH4)中的1～3个B原子被其他原子取代后仍为四面体形，但不是正四面体形结构。
(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。
例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：
【考点】 常见分子的立体构型
【题点】 微粒立体构型的判断
答案 D
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。 例2 (2018·江苏盐城月考)(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________。