第2课时 价层电子对互斥模型\n价层电子对互斥模型(VSEPR模型)(1)价层电子对互斥模型认为,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。(2)VSEPR的“价层电子对”是指分子中的中心原子与结合原子间的σ键电子对和中心原子上的孤电子对。多重键只计其中的σ键电子对,不计π键电子对。(3)价层电子对互斥模型(VSEPR模型):对ABn型的分子或离子,中心原子A的价层电子对(包括成键σ键电子对和未成键的孤电子对)之间由于存在排斥力,将使分子的几何构型总是采取电子对相互排斥最小的那种构型,以使彼此之间斥力最小,分子或离子的体系能量最低、最稳定。\n(4)价层电子对互斥模型(即VSEPR模型):价层电子对数目:234VSEPR模型:直线形平面三角形正四面体形(5)价层电子对互斥模型(即VSEPR模型)的应用——预测分子空间结构:①中心原子不含孤电子对的分子或离子。中心原子不含孤电子对的分子,VSEPR模型与分子的空间结构一致。\n\n②中心原子含孤电子对的分子或离子。中心原子若有孤电子对,孤电子对也要占据中心原子的空间,并与成键电子对互相排斥。则VSEPR模型与分子的空间结构不一致。推测分子的空间结构必须略去VSEPR模型中的孤电子对。\n\n【效果自测】1.判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。(1)价层电子对之间的夹角越小,排斥力越小。()(2)NH3分子的VSEPR模型与分子的空间结构不一致。()(3)五原子分子的空间结构都是正四面体形。()(4)VSEPR模型就是分子的空间结构。()(5)、NH3与H3O+的空间结构均为三角锥形。()(6)中心原子若有孤电子对,孤电子对不会占据中心原子的空间。()(7)分子的空间结构总是采取电子对相互排斥最小的那种构型,以使彼此之间斥力最小。()(8)CH4分子的VSEPR模型与分子的空间结构不一致。()×√××√×√×\n2.有关NH3分子的结构分析正确的是()。A.中心原子孤电子对数为0,分子为平面三角形,键角为120°B.中心原子孤电子对数为0,分子为三角锥形,键角为107°C.中心原子孤电子对数为1,分子为三角锥形,键角为107°D.中心原子孤电子对数为1,分子为平面三角形,键角为109°28'答案:C\n3.用价层电子对互斥模型推测下列分子的空间结构:(1)H2Te;(2)BCl3;(3)CH2Br2;(4)SiF4。答案:(1)V形 (2)平面三角形 (3)四面体形 (4)正四面体形\n解析:根据原子的最外层电子排布,可以判断出本题中各分子中中心原子含有的孤电子对数。H2Te略去两对孤电子对,分子的空间结构为V形;BCl3为平面三角形;CH2Br2分子中由于氢原子和溴原子不同,不能形成正四面体形,为四面体形;SiF4为正四面体形。\n【问题引领】探究任务建立价层电子对互斥模型的思维模型观察分析下列三组分子的空间结构:(1)三原子分子的空间结构:\n(2)四原子分子的空间结构:\n(3)五原子分子的空间结构:\n认真思考后回答下列问题。1.含有相同数目的原子的不同分子,其空间结构不同的根本原因是什么?提示:根本原因是含有相同数目原子的分子中,中心原子有的含有孤电子对,有的不含有孤电子对。2.CH4、NH3、H2O的电子式中,中心原子C、N、O三个原子的价层电子对数是否相同?孤电子对数是否相同?提示:相同。不相同。3.结合CH4、NH3、H2O的电子式、价层电子对数、孤电子对数、键角数据,你有什么发现?提示:中心原子的价层电子对数相同时,孤电子对数越少,键角越大,说明孤电子对对成键电子对的排斥作用大。孤电子对数越多,键角越小。\n【归纳提升】1.价层电子对互斥模型的基本要点(1)在AXn型分子中,中心原子A的周围配置的原子或原子团的空间结构,主要决定于中心原子价层电子对(包括成键电子对和未成键的孤电子对)的互相排斥作用,分子的空间结构总是采取电子对相互排斥作用最小的那种结构。(2)AXn分子中,A与X之间通过两对或三对电子(即通过双键或三键)结合而成,则价层电子对互斥模型把双键或三键作为一个电子对看待。(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。\n(4)中心原子的价层电子对数目和空间结构的关系为:\n2.用价层电子对互斥模型判断共价分子或离子空间结构的一般规则(1)确定中心原子价层电子对数:①σ键电子对:可由分子式确定,例如H2O中的中心原子为O,O有2对σ键电子对。②中心原子上的孤电子对=(式中:a为中心原子的价电子数,对主族元素来说,价电子数等于原子的最外层电子数;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,氢为1,其他原子等于“8-该原子的价电子数”)。对于阴(阳)离子来说,a为中心原子的价电子数加上(或减去)离子的电荷数,x和b的计算方法不变。③中心原子的价层电子对数=σ键电子对数\n(2)根据中心原子(A)周围的电子对数,找出相对应的理想几何结构图形。如果出现奇数电子(有一个成单电子),可把这个单电子当作电子对来看待。(3)画出结构图,把成键原子排布在中心原子(A)周围,每一对电子结合一个成键原子,剩下的未结合的电子对便是孤电子对。(4)根据孤电子对、成键电子对之间相互斥力的大小,确定排斥力最小的稳定结构,并估计这种结构与理想几何构型的偏离程度。\n3.用价层电子对互斥模型判断共价分子结构的实例根据分子中σ键电子对数和孤电子对数,可以依据下面的方法确定相应的较稳定的分子空间结构:\n\n\n特别提醒VSEPR模型与分子的空间结构不一定一致,分子的空间结构指的是成键电子对的空间结构,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,两者一致;当中心原子上有孤电子对时,两者不一致。\n【典型例题】【例题】用价层电子对互斥模型推测下列分子或离子的空间结构:直线形直线形正四面体形V形平面三角形平面三角形正四面体形三角锥形正四面体形正四面体形正四面体形三角锥形\n解析:分析中心原子的孤电子对数,依据中心原子结合的原子数和孤电子对数,确定VSEPR模型和分子或离子的空间结构。\n方法技巧利用VSEPR模型确定分子或离子的空间结构的注意事项:(1)对于ABn型分子,成键电子对数等于成键原子的原子个数。(2)若ABn型分子中,A与B之间通过两对或三对电子(即通过双键或三键)结合而成,则价层电子对互斥模型把双键或三键作为一对电子对看待。(3)分子的中心原子的孤电子对数为0时,VSEPR模型与分子空间结构相同,分子均为空间对称性结构。(4)分子的空间结构与分子类型有关,如AB2型分子只能为直线形或V形结构,AB3型分子只能为平面正三角形或三角锥形结构。故由分子类型(ABn型)和孤电子对数能很快确定分子的空间结构。\n【变式训练】下列分子中,各原子均处于同一平面上的是()。A.NH3B.CCl4C.H2OD.CH4答案:C\n
