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第二章分子结构与性质第二节分子的立体构型第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)自主预习探新知一、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CO2O∶∶C∶∶OO===C===O_______H2O_______180°直线形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NH3120°平面三角形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CH4CCl4109°28′正四面体形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电子对和中心原子上的，由于作用，而趋向尽可能彼此远离，分子尽可能采取的立体构型，以减小斥力。σ键孤电子对电子对的排斥对称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＝；对于阳离子：a＝－；对于阴离子：a＝＋。(2)x表示。(3)b表示与中心原子结合的原子。氢为，其他原子＝。最外层电子数价电子数离子电荷数价电子数离子电荷数与中心原子结合的原子数最多接受的电子数18－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ABnn＝2n＝3n＝4价层电子对数234成键电子对数234电子对立体构型(VSEPR模型)______________________________分子立体构型______________________________实例CO2、BeCl2BF3、BCl3、BBr3CH4、CCl4、SiF4直线形平面三角形正四面体形直线形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。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_________HCN_________H3O＋_________SO2_________三角锥形直线形三角锥形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]C3．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H2SNH3NH＋4CO2－3[答案]42四面体形V形41四面体形三角锥形40正四面体形正四面体形30平面三角形平面三角形核心突破攻重难在确定了分子中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。价层电子对互斥理论预测立体结构(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234VSEPR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·H44B.C·O21C.B·F32D.S·O32A[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OF2ClF＋2PCl3SiCl4NH＋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OF242V形ClF＋242V形PCl341三角锥形SiCl440正四面体形NH＋440正四面体形当堂达标提素养1．下列分子或离子的中心原子，带有一对孤电子对的是()A．H2OB．BeCl2C．CH4D．PCl3D[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．CH4B．NH3C．H2OD．C2H4A[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()①CH2O②CO2③NCl3④H2SA．①②B．②③C．③④D．①④A[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；NH3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＋3CH－3