分子的立体构型(价层电子对互斥理论)

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O2HClH2OCO21、双原子分子（直线型）2、三原子分子立体结构（有直线形和V形）３、四原子分子立体结构（直线形、平面三角形、三角锥形、正四面体）（平面三角形，三角锥形）C2H2CH2O(甲醛)COCl2NH3P4４、五原子分子立体结构最常见的是正四面体CH4CH3CH2OHCH3COOHC6H6C8H8CH3OH5、其它：C60C20C40C70资料卡片：形形色色的分子思考：同为三原子分子，CO2和H2O分子的空间结构却不同，什么原因？同为四原子分子，CH2O与NH3分子的的空间结构也不同，什么原因？1.基本要点：二价层电子对互斥理论（1）分子的立体构型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对电子分子的共价键（单键、双键、三键中）的电子对以及孤对电子对由于相互排斥作用,而趋向尽可能彼此远离，分子尽可能采取对称的空间构型。（2）分子或离子的空间构型与中心原子的价层电子对数目和孤对电子数有关。价层电子对数目价层电子对互斥模型（VSEPR模型）分子空间构型相互排斥略去孤对电子2.推断分子或离子的空间构型的具体步骤：（1）确定中心原子的价层电子对数价层电子对数=σ电子对数+孤对电子对数(VP)(BP)(LP)σ电子对数=与中心原子成键的配位原子数中心原子上的孤电子对数=(a—xb)/2a：中心原子的价电子数正离子应减去电荷数,负离子应加上电荷数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几种分子或离子的中心原子的孤电子对数分子或离子中心原子axb中心原子的孤对电子数SO2SNH4+NCO32-C2622144106320（2）确定电子对的空间构型（即含孤电子对VSEPR模型）：VP=2直线形VP=3平面三角形VP=4正四面体VP=5三角双锥VP=6正八面体（3）结合中心原子的孤对电子对数，推断分子的空间构型。①中心原子无孤对电子LP=0:分子的空间构型=电子对的空间构型（VSEPR模型）4CH例如：σ电子对数=4；孤对电子对数=0；价层电子对数=4正四面体BF3σ电子对数=3；孤对电子对数=0；价层电子对数=3平面三角形②中心原子有孤对电子LP≠0：分子的空间构型不同于电子对的空间构型。34611212SnCl2平面三角形V形NH3四面体三角锥H2O四面体V形IF5八面体四方锥XeF4八面体平面正方形VPLPVSEPR模型分子的空间构型例3、价层电子对互斥模型判断分子空间构型规律(1)一类是中心原子上的价电子都用于形成共价键，如CO2、CH2O、CH4等分子中的碳原子，它们的立体结构可用中心原子周围的原子数n来预测，概括如下：ABn立体结构范例n=2直线形CO2、CS2n=3平面三角形CH2O、BF3n=4正四面体形CH4、CCl4n=5三角双锥形PCl5n=6正八面体形SCl6(2)、另一类是中心原子上有孤对电子(未用于形成共价键的电子对)的分子。ABn立体结构范例n=2V形H2On=3三角锥形NH3原因：中心原子上的孤对电子也要占据中心原子周围的空间，并参与互相排斥。例如，H2O和NH3的中心原子分别有2对和l对孤对电子，跟中心原子周围的σ键加起来都是4，它们相互排斥，形成四面体，因而H2O分子呈V形，NH3分子呈三角锥形。中心原子有孤对电子LP≠0：分子的空间构型不同于VSEPR模型。34611212SnCl2平面三角形V形NH3四面体三角锥H2O四面体V形IF5八面体四方锥XeF4八面体平面正方形VPLPVSEPR模型分子的空间构型例应用反馈:化学式中心原子孤对电子数中心原子结合的原子数空间构型HCNSO2NH2－BF3H3O+SiCl4CHCl3NH4+0120100022233444直线形V形V形平面三角形三角锥形四面体正四面体正四面体分子中心原子的价电子对数电子对的空间排布中心原子的孤对电子对分子的空间构型SiCl4CS2BF3PCl3OF2SO2423443正四面体0正四面体直线直线0平面三角形2平面三角形正四面体正四面体平面三角形011三角锥形V形V形课堂练习1.下列物质中，分子的立体结构与水分子相似的是（）A.CO2B.H2SC.PCl3D.SiCl42.下列分子的立体结构，其中属于直线型分子的是（）A.H2OB.CO2C.C2H2D.P4BBC3.若ABn型分子的中心原子A上没有未用于形成共价键的孤对电子，运用价层电子对互斥模型，下列说法正确的（）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.以上说法都不正确课堂练习C4.美国著名化学家鲍林（L.Pauling,1901—1994）教授具有独特的化学想象力：只要给他物质的分子式，他就能通过“毛估”法，大体上想象出这种物质的分子结构模型。请你根据价层电子对互斥理论，“毛估”出下列分子的空间构型。PCl5PCl3SO3SiCl4课堂练习三角双锥形三角锥形平面三角形正四面体5.写出你所知道的分子具有以下形状的物质的化学式，并指出它们分子中的键角分别是多少？（1）直线形（2）平面三角形（3）三角锥形（4）正四面体课堂练习6.为了解释和预测分子的空间构型，科学家在归纳了许多已知的分子空间构型的基础上，提出了一种十分简单的理论模型——价层电子对互斥模型。这种模型把分子分成两类：一类是；另一类是。BF3和NF3都是四个原子的分子，BF3的中心原子是，NF3的中心原子是；BF3分子的立体构型是平面三角形，而NF3分子的立体构型是三角锥形的原因是。用价层电子对互斥模型推测下列分子或离子的空间构型。BeCl2；SCl2；SO32-；SF6课堂练习小结：1、了解共价分子的多样性和复杂性2、认识价层电子对互斥模型及计算分子或离子的孤对电子数3、能用VSEPR模型预测简单分子或离子的立体结构