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1、高中化学选修三价层电子对互斥理论本讲稿第一页，共三十页 对对ABABm m型分子或离子，中心原子型分子或离子，中心原子A A价层电子对价层电子对（包括成键电子对和孤对电子）之间存在排斥力，（包括成键电子对和孤对电子）之间存在排斥力，将使分子中的原子处于尽可能远的相对位置上，以将使分子中的原子处于尽可能远的相对位置上，以使各原子之间斥力最小，分子体系能量最低。使各原子之间斥力最小，分子体系能量最低。一、价层电子对互斥理论一、价层电子对互斥理论(1)(1)理论要点：理论要点：本讲稿第二页，共三十页2 电子对数目与立体结构电子对数目与立体结构435 6 (2)(2)模型：模型：本讲稿第三页，共三十页
2、一一个个分分子子或或离离子子中中的的价价层层电电子子对对在在空空间间的的分分布（即含布（即含孤对电子孤对电子的的VSEPRVSEPR模型）模型）2 2 3 4 3 4 5 65 6 直线形直线形 平面三角形平面三角形 正四面体正四面体 三角双锥体三角双锥体 正八面体正八面体本讲稿第四页，共三十页（1 1）对）对ABABm m型分子，若中心原子型分子，若中心原子A A价层电子对只价层电子对只有成键电子对（即中心原子的价电子都用于形成有成键电子对（即中心原子的价电子都用于形成共价键），则价层电子对的相对位置就是分子的共价键），则价层电子对的相对位置就是分子的构型构型；CHCH4 4COCO2 2化
3、学式化学式结构式结构式模型模型分子立体结构分子立体结构本讲稿第五页，共三十页 （2 2）若中心原子）若中心原子A A价层电子对包括成键电子对和价层电子对包括成键电子对和孤对电子（中心原子上有孤对电子），则价层电孤对电子（中心原子上有孤对电子），则价层电子对的相对位置不是分子的构型，子对的相对位置不是分子的构型，如：如：NHNH3 3 H H2 2OO化学式化学式结构式结构式模型模型分子立体结构分子立体结构本讲稿第六页，共三十页二、等电子原理二、等电子原理 具有相同价电子数和相同原子数的分子或离具有相同价电子数和相同原子数的分子或离子具有相同的结构特征。子具有相同的结构特征。符合等电子原理的分子
4、或离子互为等电子符合等电子原理的分子或离子互为等电子体。体。等电子原理的某些应用：等电子原理的某些应用：（1）判断一些简单分子或离子的立体构型：等电）判断一些简单分子或离子的立体构型：等电子体一般有相同的立体构型。子体一般有相同的立体构型。（2）制造新材料方面的应用。）制造新材料方面的应用。本讲稿第七页，共三十页 【练习练习】根据等电子原理，判断根据等电子原理，判断下列各组分子属于等下列各组分子属于等电子体的是（电子体的是（）A.H2O、H2S B.HF、NH3 C.CO、CO2 D.NO2、SO2A本讲稿第八页，共三十页在短周期元素组成的物质中，与在短周期元素组成的物质中，与NO2互为互为等
5、电子体的分子有：等电子体的分子有：、。H HeLi Be B C N O F NeNa Mg Al Si P S Cl ArO3 SO2 本讲稿第九页，共三十页1.1.分子的对称性分子的对称性 对对称称性性普普遍遍存存在在于于自自然然界界。例例如如五五瓣瓣对对称称的的梅梅花花、桃桃花花，六六瓣瓣对对称称的的水水仙仙花花、雪雪花花（轴轴对对称称或或中中心心对对称称）；建建筑筑物物和和动动物物的的镜镜面面对对称称；美美术术与与文文学学中中也也存存在在很很多多对对称的概念。称的概念。三、分子的空间构型与分子性质三、分子的空间构型与分子性质 本讲稿第十页，共三十页2.手性分子手性分子左手和右手不能重叠
6、左手和右手不能重叠 左右手互为镜像左右手互为镜像本讲稿第十一页，共三十页手性异构体和手性分子手性异构体和手性分子 概念：如果一对分子，它们的组成和原子概念：如果一对分子，它们的组成和原子的排列方式完全相同，但如同左手和右手一样的排列方式完全相同，但如同左手和右手一样互为镜像，在三维空间里不能重叠，这对分子互为镜像，在三维空间里不能重叠，这对分子互称手性异构体。有手性异构体的分子称为手互称手性异构体。有手性异构体的分子称为手性分子。性分子。条件：条件：当四个不同的原子或基团连接在碳原当四个不同的原子或基团连接在碳原子上时，形成的化合物存在手性异构体。其中，子上时，形成的化合物存在手性异构体。其中
7、，连接四个不同的原子或基团的碳原子称为手性连接四个不同的原子或基团的碳原子称为手性碳原子。碳原子。本讲稿第十二页，共三十页下列化合物中含有手性碳原子的是下列化合物中含有手性碳原子的是()A.CCl2F2 B.CH3CHCOOHC.CH3CH2OH D.CHOH CH2OHCH2OHOHB课堂练习课堂练习本讲稿第十三页，共三十页 根据电荷分布是否均匀，共价键有根据电荷分布是否均匀，共价键有极性、非极性之分，以共价键结合的分极性、非极性之分，以共价键结合的分子是否也有极性、非极性之分呢？子是否也有极性、非极性之分呢？分子的极性又是根据什么来判分子的极性又是根据什么来判定呢？定呢？思考思考本讲稿第十
8、四页，共三十页非极性分子：非极性分子：电荷分布均匀对称电荷分布均匀对称的分子的分子3.分子的极性分子的极性 正电荷重心和负电荷重心相重合的分子正电荷重心和负电荷重心相重合的分子本讲稿第十五页，共三十页ClCl共用电子对共用电子对ClCl2 2个个ClCl原子吸引电子的能力相同，共用电子对不原子吸引电子的能力相同，共用电子对不偏向任何一个原子，整个分子的电荷分布均匀，偏向任何一个原子，整个分子的电荷分布均匀，为为非极性分子非极性分子 只含有非极性键的分子因为共用电子只含有非极性键的分子因为共用电子对无偏向，对无偏向，分子是非极性分子分子是非极性分子本讲稿第十六页，共三十页非极性分子：非极性分子：
9、电荷分布均匀对称电荷分布均匀对称的分子的分子极性分子：极性分子：电荷分布不均匀电荷分布不均匀不对称的分子不对称的分子 正电荷重心和负电荷重心不相正电荷重心和负电荷重心不相重合的分子重合的分子 正电荷重心和负电荷重心相重合的分子正电荷重心和负电荷重心相重合的分子本讲稿第十七页，共三十页HCl共用电子对共用电子对HClHClHCl分子中，共用电子对偏向分子中，共用电子对偏向ClCl原子，原子，ClCl原子一端原子一端相对地显负电性，相对地显负电性，H H原子一端相对地显正电性，整原子一端相对地显正电性，整个分子的电荷分布不均匀，为极性分子个分子的电荷分布不均匀，为极性分子+-以极性键结合的双原子分
10、子为极性分子以极性键结合的双原子分子为极性分子本讲稿第十八页，共三十页分子极性的判断方法分子极性的判断方法1.1.双原子分子双原子分子取决于成键原子之间的取决于成键原子之间的共价键共价键是否有极性是否有极性2.2.多原子分子多原子分子(ABm型型)取决于分子的空间构型取决于分子的空间构型本讲稿第十九页，共三十页ABm分子极性的判断方法分子极性的判断方法1.1.化合价法化合价法请判断请判断PCl3、CCl4、CS2、SO2分子的极性。分子的极性。若中心原子若中心原子A A的化合价的绝对值等于该元素所的化合价的绝对值等于该元素所在的主族序数，则为非极性分子，若不等则为在的主族序数，则为非极性分子，
11、若不等则为极性分子；极性分子；若中心原子有孤对电子若中心原子有孤对电子(未参与成键的电子未参与成键的电子对对)则为极性分子，若无孤对电子则为非极性则为极性分子，若无孤对电子则为非极性分子。分子。本讲稿第二十页，共三十页ABm分子极性的判断方法分子极性的判断方法1.1.化合价法化合价法 将分子中的共价键看作作用力，不同的共将分子中的共价键看作作用力，不同的共价键看作不相等的作用力，运用物理上力的价键看作不相等的作用力，运用物理上力的合成与分解，看中心原子受力是否平衡，如合成与分解，看中心原子受力是否平衡，如平衡则为非极性分子；否则为极性分子。平衡则为非极性分子；否则为极性分子。2.2.物理模型法
12、物理模型法本讲稿第二十一页，共三十页C=O键是极性键，键是极性键，但从分子总体而言但从分子总体而言CO2是直是直线型分子，两个线型分子，两个C=O键是对称排列键是对称排列的，两键的极性互的，两键的极性互相抵消，电荷分布相抵消，电荷分布均匀，是非极性分均匀，是非极性分子。子。180F1F2F合合=0OOC本讲稿第二十二页，共三十页HOH10430F1F2F合合0O-H键是极性键，共用电子键是极性键，共用电子对偏对偏O原子，由于分子是原子，由于分子是V V形形构型，两个构型，两个O-H键的极性键的极性不能抵消（不能抵消（F合合0），），整整个分子电荷分布不均匀，个分子电荷分布不均匀，是极性分子是极
13、性分子本讲稿第二十三页，共三十页HHHNBF3：NH3：12010718 三角锥型三角锥型,不对称，键的极性不能抵消，不对称，键的极性不能抵消，是极性分子。是极性分子。F1F2F3平面三角形，对称，平面三角形，对称，键的极性互相抵消键的极性互相抵消 ，是非极性分子。，是非极性分子。本讲稿第二十四页，共三十页CHHHH109.5 正四面体型正四面体型 ，对称结构，对称结构，C-HC-H键的极键的极性互相抵消，是非极性分子。性互相抵消，是非极性分子。本讲稿第二十五页，共三十页分子的分子的极性极性分子的空分子的空间结构间结构键角键角决定决定键的极性键的极性决定决定小结：小结：本讲稿第二十六页，共三十
14、页n只含有非极性键的单质分子是非极性只含有非极性键的单质分子是非极性分子。分子。n含有极性键的双原子化合物分子都含有极性键的双原子化合物分子都是极性分子。是极性分子。n含有极性键的多原子分子，空间结含有极性键的多原子分子，空间结构对称的是非极性分子；空间结构不构对称的是非极性分子；空间结构不对称的为极性分子。对称的为极性分子。小结：小结：本讲稿第二十七页，共三十页巩固练习：下列叙述正确的是（巩固练习：下列叙述正确的是（）1.1.凡是含有极性键的分子一定是极性分子。凡是含有极性键的分子一定是极性分子。2.2.极性分子中一定含有极性键。极性分子中一定含有极性键。3.3.非极性分子中一定含有非极性键
15、。非极性分子中一定含有非极性键。4.4.非极性分子中一定不含有极性键。非极性分子中一定不含有极性键。5.5.极性分子中一定不含有非极性键。极性分子中一定不含有非极性键。6.6.凡是含有极性键的一定是极性分子。凡是含有极性键的一定是极性分子。7.7.非金属元素之间一定形成共价键。非金属元素之间一定形成共价键。8.8.离子化合物中一定不含有共价键。离子化合物中一定不含有共价键。2本讲稿第二十八页，共三十页(=_=)本讲稿第二十九页，共三十页设计说明设计说明 本课件从价层电子对互斥理论、等电本课件从价层电子对互斥理论、等电子原理和分子的空间构型等方面学习分子原理和分子的空间构型等方面学习分子的结构，着重介绍价层电子对互斥理子的结构，着重介绍价层电子对互斥理论，并配以适当的典型练习，为高二学论，并配以适当的典型练习，为高二学生学习物质结构与性质奠定良好的基础。生学习物质结构与性质奠定良好的基础。本讲稿第三十页，共三十页