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1、H H+H H+H H+H H+H H+H H+H H+H H+H H+H H+H H+H H+H H+H H+H H+H H+H H+H H+H H+H H+H H+H H+H H+H H+第二章第二章第二章第二章分子结构与性质分子结构与性质分子结构与性质分子结构与性质第第二二节节 分子的空间结构分子的空间结构第第2 2课时课时价层电子对互斥模型价层电子对互斥模型H H+1、能运用价层电子对互斥模型预测简单分子的空间结构，发展学生的模型认知能力。21本节重点本节重点应用应用VSEPR预测简单分子或离子的空间结构中心原子上的孤电子对计算中心原子上的孤电子对计算本节难点本节难点2、三原子分子CO
2、2和H2O、四原子分子NH3和CH2O，为什么它们的空间结构不同？1、什么是分子的空间结构？思考与讨论直线形，键角180V形，键角105三角锥形，键角107平面三角形，键角120有一种比较简单的理论叫做价层电子对互斥模型(VSEPRmodel)，这种简单的理论可用来预测分子或离子的空间结构。一、价层电子对互斥模型 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。排斥力趋向于尽可能将价层电子对之间远离，夹角尽可能张大，这样会使排斥力尽可能小A排斥力趋向于尽可能将价电子排斥力趋向于尽可能将价电子对之间远离，夹角尽可能张大，对之间远离，夹角尽可能张大，这样会使排斥力尽可能小这样会使排斥力
3、尽可能小？直线形直线形 平面三角形平面三角形 正四面体形正四面体形模型探究模拟吹气球：模拟吹气球：用不同气球数目模拟价层电子对数在空间相互排斥的结构。用不同气球数目模拟价层电子对数在空间相互排斥的结构。109。282 2对对 价电子价电子 直线直线形形3 3对对 价电子价电子平面三角形平面三角形4 4对对 价电子价电子 四面体形四面体形价层电子对互斥(VSEPR)模型1092810928用来预测分子的空间结构用来预测分子的空间结构如何计算价层电子对数如何计算价层电子对数？VSEPRVSEPR理想理想模型模型1.1.价层电子对互斥价层电子对互斥(VSEPR)(VSEPR)理论理论一、价层电子互斥
4、模型一、价层电子互斥模型价层电子对 =中心原子上的键电子对+孤电子对。(1)中心原子中心原子成键数目最多成键数目最多的原子，如的原子，如CO2中的中的C，PCl3中的中的P(ABABn n型分子型分子)：(2)键电子对：键电子对：除中心原子外，其余原子与中心原子均形成一个除中心原子外，其余原子与中心原子均形成一个键，故键，故 键电子对数键电子对数=结合的结合的原子数原子数该理论不适合中心原子为该理论不适合中心原子为过渡金属过渡金属的分子。的分子。注意：注意：多重键只计算多重键只计算键电子对，不计键电子对，不计键电子对键电子对。CHCH2 2O O？HClOHClO？CH HO OClClO即，
5、共价单键、双键、三键计算时，都只计入一个即，共价单键、双键、三键计算时，都只计入一个电子对电子对 化学式化学式BeCl2 SO2CO32-CH4NH4+NH3H2O键键电子对电子对 键电子对数可由分子式确定键电子对数可由分子式确定。中心原子中心原子与几个原子成键，就有几个与几个原子成键，就有几个键电子对。键电子对。2234432u键键电子对电子对数数键电子对数键电子对数 结合原子数结合原子数计算计算价层电子对数价层电子对数键键电子对电子对数数中心原子上的中心原子上的孤电孤电子对数子对数计算价层电子对数计算价层电子对数【思考交流思考交流】结合的结合的原子数原子数方法一：根据方法一：根据电子式电子
6、式直接确定直接确定u计算中心原子上的计算中心原子上的孤电子对数孤电子对数012u孤电子对数孤电子对数u计算中心原子上的孤电子对数计算中心原子上的孤电子对数方法二：方法二：公式计算，公式计算，中心原子上的中心原子上的孤电子对数孤电子对数 (a-xba-xb)21a=中心原子的价电子数中心原子的价电子数=中心原子结合的原子个数中心原子结合的原子个数b=与中心原子结合的与中心原子结合的原子最多所原子最多所能接受的电子能接受的电子数数氧和氧族元素中的氧和氧族元素中的S S、SeSe等均为等均为2 2，卤族元素均为，卤族元素均为1 1如：如：H为为1，其余原子，其余原子=8-最外层电子数。最外层电子数。
7、（对于主族元素等于原子的最外层电子数）氮和氮族元素中的氮和氮族元素中的N N、P P等均为等均为3 3（1）中心原子）中心原子为为S，故，故键键电子对电子对【例【例1】计算计算SO2分子中分子中键电子对和键电子对和孤电子对孤电子对数目。数目。（2）中心原子）中心原子孤电子对孤电子对=1/2(a-b)a=6S原子原子孤电子对孤电子对=1/2(a-b)=1/2 (6-22)(6-22)1 1(4-41)(4-41)0 0(5-31)(5-31)1 12121CHCH4 4 NHNH3 3 H H2 2O O(6-21)(6-21)2 221计算计算中心原子中心原子孤电子对孤电子对 b=8-6=2=
8、2价层电子对数价层电子对数2+1=3结合原子数结合原子数=2=2分子或离子分子或离子中心原子中心原子a ax xb b中心原子上中心原子上的孤的孤电子对数电子对数COCO2 2COCO3 32-2-NHNH4 4+H H3 3O O+SOSO3 32-2-计算中心原子上的计算中心原子上的孤电子对数孤电子对数=1/2(a-b)C C4 42 22 2(4-22)2(4-22)20 0【课堂练习课堂练习】x x和和b b的计算方法不变的计算方法不变注意：注意：对于离子团，对于离子团，所带电荷数计入中心原子的价层电子所带电荷数计入中心原子的价层电子中。中。即：即：a=中心原子价电子中心原子价电子数数
9、电荷电荷数（带符号运算）数（带符号运算）C CN N4-(-2)=64-(-2)=63 32 2(6-32)2(6-32)20 05-1=45-1=44 41 1(4-41)2(4-41)20 0O O6-1=56-1=53 31 1(5-31)2(5-31)21 1S S3 32 2(8-32)2(8-32)21 16-(-2)=86-(-2)=8价电子数价电子数结合的原子个数结合的原子个数结合原子最多所能接受的电子数结合原子最多所能接受的电子数分子或分子或离子离子孤电子孤电子对数对数价层电子价层电子对数对数VSEPRVSEPR理想理想模型模型VSEPRVSEPR理想理想模型名称模型名称分子
10、或离子分子或离子的空间结构的空间结构分子或离子的分子或离子的空间结构名称空间结构名称COCO2 20 0COCO3 32-2-0 0SOSO4 42-2-0 0NHNH4 4+0 0(1)1)1)1)中心原子上中心原子上无无孤对电子孤对电子0+20+22 20+40+44 40+30+33 30+40+44 4直线形直线形正四面体形正四面体形平面三角形平面三角形正四面体形正四面体形直线形平面正三角形平面正三角形正四面体形正四面体形正四面体形正四面体形VSEPRVSEPR理想模型就是其分子的空间结构。理想模型就是其分子的空间结构。二、价层电子互斥模型二、价层电子互斥模型3.3.利用利用VSEPR
11、VSEPR理论预测粒子的空间结构理论预测粒子的空间结构中心原子上的孤对电子也要占据中心原子周围的空间，并与成键电子对互相排斥。二、价层电子互斥模型二、价层电子互斥模型3.3.利用利用VSEPRVSEPR理论预测粒子的空间构型理论预测粒子的空间构型(2)2)2)2)中心原子上中心原子上有有孤对电子孤对电子在讨论粒子空间构型时应略去孤电子对，才是该粒子的实际空间构型。例如：CH4、NH3、H2O中心原子都是4对价层电子对，它们相互排斥，VSEPR模型都是四面体，中心原子中心原子无孤电子对无孤电子对的分子的分子中心原子中心原子有孤电子对有孤电子对的分子的分子CHCH4 4H H2 2O ONHNH3
12、 3VSEPRVSEPR理想模型理想模型分子空间结构分子空间结构V形形四面体型四面体型三角锥三角锥形形4对电子对电子略去孤电子对略去孤电子对化学式化学式结构式结构式含孤电子对的含孤电子对的VSEPR模型模型分子或离子的分子或离子的空间结构分子或离子的分子或离子的空间结构名称名称H2ONH3V形形三角锥形三角锥形二、价层电子互斥模型二、价层电子互斥模型3.3.利用利用VSEPRVSEPR理论预测粒子的空间构型理论预测粒子的空间构型(2)2)2)2)中心原子上中心原子上有有孤对电子孤对电子VSEPRVSEPR理想模型理想模型后才是后才是其分子的空间结构。其分子的空间结构。价价层电子对互斥构型层电子
13、对互斥构型(VSEPR模型模型)是价层电子对的空间构型是价层电子对的空间构型，分子分子的空间构型的空间构型指的是成键电子对的空间构型，不包括孤电子对指的是成键电子对的空间构型，不包括孤电子对。两者是否一致取决于中心原子上两者是否一致取决于中心原子上有无有无孤电子对孤电子对：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无孤电子对时，两者的构型一致；如：；如：CHCH4 4当中心原子上有孤电子对时，两者的构型不一致当中心原子上有孤电子对时，两者的构型不一致。如：。如：NHNH3 3和和H H2 2O Ou应用应用VSEPRVSEPR模型模型预测粒子空间结构预测粒子空间结构的步骤的步骤1.1
14、.计算中心原子的成键电子对数计算中心原子的成键电子对数结合原子数结合原子数2.2.计算中心原子上的孤电子对数计算中心原子上的孤电子对数=1/2(a-b)3.3.价层电子对数价层电子对数键电子对数孤电子对数键电子对数孤电子对数4.4.确定确定VSEPRVSEPR理想模型理想模型5.5.略去孤电子对，确定粒子的空间结构略去孤电子对，确定粒子的空间结构实验测得实验测得NHNH3 3的键角为的键角为107107，H H2 2O O的的键角为键角为105,105,为什么为什么NHNH3 3和和H H2 2O O的的键角键角均小均小于于1092810928？【思考与讨论】1092810928排排斥斥力力较
15、大大实验测得实验测得NHNH3 3的键角为的键角为107107，H H2 2O O的的键角为键角为105,105,为什么为什么NHNH3 3和和H H2 2O O的的键角键角均小均小于于1092810928？【思考与讨论】1092810928相较成键电子对，相较成键电子对，孤电子对孤电子对有较大的排斥力有较大的排斥力H H2 2O O、NHNH3 3的的孤电子对分别为的的孤电子对分别为2 2、1 1，分子中电子对之间的斥力大小顺序：，分子中电子对之间的斥力大小顺序：孤电子对孤电子对-孤电子对孤电子对孤电子对孤电子对-成键电子对成键电子对 成键电子成键电子-成键电子成键电子，故故H H2 2O
16、O、NHNH3 3的键角分别是的键角分别是105105、107107。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。孤电子对数目越多，键角减小。点拨注意：价层电子对互斥模型注意：价层电子对互斥模型不能用于预测不能用于预测以以过渡金属过渡金属为中心原子的分子为中心原子的分子价电子对互斥模型键电子对中心原子上的孤对电子数目价层电子对数价层电子对互斥模型VSEPR理想模型略去孤电子对粒子的空间结构课堂小结中心原子中心原子无无孤电子对：孤电子对：VSEPRVSEPR理想模型就是其空间结构。理想模型就是其空间结构。若若有有：先判断：先判断VSEPRVSEPR理想模型，理想模型，后略去孤电子对后略去孤电子对，便可得到粒子的空间，便可得到粒子的空间结构结构 大本大本35CC大本大本37:1-2D D学习效果随堂评估自测03