时价层电子对互斥理论优质课.pptx

第二章 第二节分子的立体结构第第1 1课时课时 价层电子对互斥理论价层电子对互斥理论一、形形色色的分子一、形形色色的分子O2HClH2OCO2思考思考:在在O2、HCl这样的这样的双原子分子中存在分子双原子分子中存在分子的立体结构问题吗？何的立体结构问题吗？何谓谓“分子的立体结构分子的立体结构”？所谓所谓“分子的立体结构分子的立体结构”指多原子构成的共价分子指多原子构成的共价分子中，原子的中，原子的空间关系问题空间关系问题。C2H2CH2OCOCl2NH3P4CH4CH3CH2OHCH3COOHC6H6C8H8CH3OHC60C20C40C70小结：常见分子空间构型小结：常见分子空间构型 1 1、三原子分子的空间结构、三原子分子的空间结构 2 2、四原子分子的空间结构、四原子分子的空间结构 3 3、五原子分子的空间结构、五原子分子的空间结构 直线型：直线型：V V型：型：CO2、HCN、C2H2H2O、SO2、H2S平面三角型：平面三角型：三角锥型：三角锥型：SO3、HCHO、BF3NH3、H3O四面体：四面体：CCl4、CH4其它等其它等 分子的立体结构是怎样测定的？分子的立体结构是怎样测定的？利用红外光谱仪利用红外光谱仪吸收峰吸收峰分析得分析得出结构出结构 同为三原子分子，同为三原子分子，CO2 和和 H2O 分子的空间结分子的空间结构却不同，什么原因？构却不同，什么原因？直线形直线形V V形形 同为四原子分子，同为四原子分子，CH2O与与 NH3 分子的的空分子的的空间结构也不同，什么原因？间结构也不同，什么原因？三角锥形三角锥形平面三角形平面三角形二、价层电子对互斥（二、价层电子对互斥（VSEPRVSEPR）理论）理论 （Valence Shell Electron Pair Repulsion）共价分子中，中心原子周围电子对排布的共价分子中，中心原子周围电子对排布的几何构型主要取决于中心原子的几何构型主要取决于中心原子的价层电子对价层电子对的数目的数目。价层电子对各自占据的位置倾向于。价层电子对各自占据的位置倾向于彼此分离得彼此分离得尽可能的远尽可能的远，此时电子对之间的，此时电子对之间的斥力最小斥力最小，整个分子，整个分子最稳定最稳定。1 1、理论要点、理论要点 价层电子对价层电子对包括包括成键的成键的电子对电子对和和孤电子对孤电子对不包括成键的不包括成键的电子对电子对！价层电子对相互排斥作用的大小，决定于价层电子对相互排斥作用的大小，决定于电子对电子对之间之间的的夹角夹角和和电子对电子对的成键情况的成键情况一般规律：一般规律：电子对之间的电子对之间的夹角越小夹角越小，排斥力越大排斥力越大；成键电子对受两个原子核的吸引，电子云比较紧缩；成键电子对受两个原子核的吸引，电子云比较紧缩；孤对电子对只受中心原子的吸引，电子云较孤对电子对只受中心原子的吸引，电子云较“肥大肥大”，对邻近电子对的斥力较大。电子对之间斥力大小的顺序：对邻近电子对的斥力较大。电子对之间斥力大小的顺序：孤对电子对孤对电子对孤对电子对孤对电子对孤对电子对孤对电子对成键电子对成键电子对成键电子对成键电子对成键电子对成键电子对 三键、双键比单键包含的电子数目多，所以其斥力三键、双键比单键包含的电子数目多，所以其斥力大小顺序为：大小顺序为：三键双键单键三键双键单键（一）应用价层电子对互斥（一）应用价层电子对互斥（VSEPRVSEPR）理论判断分子空间构型）理论判断分子空间构型1 1、对于、对于ABnABn型分子型分子（1 1）n=2 n=2 无孤对电子对无孤对电子对 有孤对电子对有孤对电子对 直线形直线形 V V形形（2 2）n=3 n=3 无孤对电子对无孤对电子对 有孤对电子对有孤对电子对 平面三角形平面三角形 三角锥三角锥（3 3）n=4 n=4 正四面体正四面体 -中心原子的确定中心原子的确定 1)1)根据元素的个数根据元素的个数如：如：ABn化合物，中心原子为：化合物，中心原子为：A2)2)依据化合物中各元素的单电子数依据化合物中各元素的单电子数(8-(8-价电子价电子)方法方法:原子个数较少的为中心原子原子个数较少的为中心原子方法：单电子数越多的为中心原子方法：单电子数越多的为中心原子如：如：HClOHClO分子中，中心原子为：分子中，中心原子为：O O特例：特例：C C元素单电子为元素单电子为4 4个个ABn电子式结构式有无孤电子对空间构型CO2H2ONH3CH2OCH42 2、价层电子对数计算、价层电子对数计算 确定中心原子价层电子对数目确定中心原子价层电子对数目 中心原子价中心原子价层电子对数层电子对数 配位原子数孤电子对数配位原子数孤电子对数 键电子对数孤电子对数键电子对数孤电子对数 中心原子孤对电子数计算中心原子孤对电子数计算孤对电子数孤对电子数=(abx)/2注注:a:a为中心原子价电子数为中心原子价电子数 主主族元素族元素a=原子最外层电子数原子最外层电子数 阳离子阳离子 a=价电子数价电子数-离子电荷数离子电荷数 阴离子阴离子 a=价电子数价电子数+离子电荷数离子电荷数 b b为与中心原子结合原子的单电子数为与中心原子结合原子的单电子数 （H H为为1 1，其余原子为，其余原子为8-8-价电子数）价电子数）x x为为与中心原子与中心原子结合原子个数结合原子个数 化学式化学式价层电子对数价层电子对数 键电子对数键电子对数 孤对电子对数孤对电子对数H2OSO2NH3CO2HCNSO3BF3PCl3CH42 1 1 0 0 0 0 1 2 2 3 2 2 3 3 3 0 4 4 34 2 2 3 3 4 4 化学式化学式 价层电子价层电子对数对数 键电子键电子对数对数孤对电子孤对电子对数对数NH2H3O+SO42NH4+2 1 0 0 2 3 4 4 4 44 4 确定价层电子对构型确定价层电子对构型 价层电子对价层电子对数目数目23456价层电子对价层电子对构型构型直直线线形形平面平面三角形三角形正四面正四面体形体形三角三角双锥形双锥形正八正八面体形面体形化学式化学式价层电子价层电子对数对数 键电键电子对数子对数孤对电孤对电子对数子对数VSEPR构型构型H2OSO2NH3CO2HCNSO3BF3PCl3CH42 1 1 0 0 0 0 1 2 2 3 2 2 3 3 3 0 4 4 34 2 2 3 3 4 4 正四面体形平面三角形正四面体形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化学式化学式 价层电价层电子对数子对数 键电键电子对数子对数孤对电孤对电子对数子对数VSEPR构构型型NH2H3O+SO42NH4+2 1 0 0 2 3 4 4 4 44 4 正四面体形正四面体形正四面体形正四面体形3 3、确定分子构型、确定分子构型 在价层电子对构型的基础上，在价层电子对构型的基础上，去掉去掉孤电子对孤电子对由真实原子形成的构型由真实原子形成的构型 注意：注意：1）孤对电子的存在会改变键合电子对）孤对电子的存在会改变键合电子对 的分布方向，从而改变化合物的键角的分布方向，从而改变化合物的键角2）电子间斥力大小：）电子间斥力大小：孤对间孤对与键合间键合间孤对间孤对与键合间键合间3 3、确定分子构型、确定分子构型 在价层电子对构型的基础上，去掉在价层电子对构型的基础上，去掉孤电子对由真实原子形成的构型孤电子对由真实原子形成的构型 注意：注意：1）孤对电子的存在会改变键合电子对）孤对电子的存在会改变键合电子对 的分布方向，从而改变化合物的键角的分布方向，从而改变化合物的键角2）电子间斥力大小：）电子间斥力大小：孤对间孤对与键合间键合间孤对间孤对与键合间键合间化学式化学式价层电价层电子对数子对数 键电子键电子对数对数孤对电孤对电子对数子对数VSEPR模模型型分子构型分子构型H2OSO2NH3CO2HCNSO3BF3PCl3CH42 1 1 0 0 0 0 1 2 2 3 2 2 3 3 3 0 4 4 34 2 2 3 3 4 4 正四面体形平面三角形正四面体形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V形V形三角锥形直线形直线形平面三角形平面三角形三角锥形正四面体形化学式化学式 价层电价层电子对数子对数 键电键电子对数子对数孤对电孤对电子对数子对数VSEPR构构型型离子构型离子构型NH2H3O+SO42NH4+2 1 0 0 2 3 4 4 4 44 4 正四面体形正四面体形正四面体形正四面体形V形平面三角形正四面体形正四面体形微粒微粒结构式结构式VESPR模型模型分子或离子构型分子或离子构型HCNNH4H3O SO2BF3价层电价层电子对数子对数电子对的电子对的空间构型空间构型成键电成键电子对数子对数孤电子孤电子对对 数数电子对的电子对的排列方式排列方式分子的分子的空间构型空间构型实实 例例2直直 线线20直直 线线BeCl2CO23三角三角型型30三角三角型型BF3SO321V型型SnBr2PbCl2分子空间构型与孤对电子关系分子空间构型与孤对电子关系价层电价层电子对数子对数电子对的电子对的空间构型空间构型成键成键电子电子对数对数孤电子孤电子对对 数数电子对的电子对的排列方式排列方式分子的分子的空间构空间构型型实实 例例4四面体四面体40四面体四面体CH4CCl4NH4SO4231三角锥三角锥NH3PCl3 SO32 H3O+22V型型H2O分子空间构型与孤对电子关系分子空间构型与孤对电子关系价层电价层电子对数子对数电子对电子对的空间的空间构型构型成键成键电子电子对数对数孤电孤电子子对对 数数电子对的电子对的排列方式排列方式分子的分子的空间构型空间构型实实 例例5三角三角双锥双锥50三角双三角双锥锥PCl541变形变形四面体四面体SF432T型型BrF323直线直线型型XeF2本节重点：本节重点：会利用会利用VSEPR理论得出理论得出孤电子对数孤电子对数价层电子对构型价层电子对构型分子构型分子构型