1、第2课时 价电子对互斥理论 等电子原理,第2章 第2节 共价键与分子的空间构型,学习目标定位,理解价电子对互斥理论和等电子原理，能根据有关理论、原理判断简单分子或离子的空间构型。,新知导学,达标检测,内容索引,新知导学,1.价电子对互斥理论的基本内容：分子中的价电子对(成键电子对)和孤电子对由于相互 作用，尽可能趋向彼此远离。 (1)当中心原子的价电子全部参与成键时，为使价电子 ，就要求尽可能采取 结构。 (2)当中心原子的价电子部分参与成键时，未参与成键的孤电子对与成键电子对之间及孤电子对之间、成键电子对之间的 ，从而影响分子的空间构型。 (3)电子对之间的夹角 ，相互之间的斥力 。,一、价
2、电子对互斥理论,排斥,斥力最小,对称,斥力不同,越大,越小,相关视频,(4)成键电子对之间斥力由大到小顺序：叁键叁键叁键双键双键双键双键单键单键单键。 (5)含孤电子对的斥力由大到小顺序：孤电子对孤电子对 孤电子对单键 单键单键。,2.价电子对互斥理论与分子的空间构型 (1)分析中心原子中的价电子全部参与形成共价键的分子的空间构型并完成下表(由中心原子周围的原子数n来预测)：,直线形,平面三角形,正四面体形,三角双锥形,正八面体形,(2)中心原子上有孤电子对(价电子中未参与形成共价键的电子对)的分子的空间构型：中心原子上的 占据中心原子周围的空间，与_互相排斥，使分子的空间构型发生变化，如：
3、H2O为AB2型分子，氧原子上的 参与互相排斥，所以H2O分子的空间构型为V形而不是直线形。 NH3分子中氮原子上有 参与互相排斥，故NH3的空间构型不能为平面三角形。,孤电子对,成键,电子对,两对孤电子对,一对孤电子对,常见分子的价电子对互斥模型和空间构型,直线形,三角形,直线形,平面三角形,V形,正四面体形,三角锥形,四面 体形,V形,(1)ABm型分子中心原子价电子对数目的计算方法 ABm型分子(A是中心原子，B是配位原子)中价电子对数n的计算： n (2)在计算中心原子的价电子对数时应注意如下规定 作为配位原子，卤素原子和H原子均提供1个电子，氧族元素的原子不提供电子。 作为中心原子，
4、卤素原子按提供7个电子计算，氧族元素的原子按提供6个电子计算。,例1 根据价电子对互斥理论及原子的杂化轨道理论判断，NF3分子的空间构型和中心原子的杂化方式为 A.直线形、sp1杂化 B.平面三角形、sp2杂化 C.三角锥形、sp2杂化 D.三角锥形、sp3杂化,答案,解析,(1)根据价电子对互斥理论分析分子或离子空间构型，关键是分析分子或离子中的中心原子的成键电子对数和孤电子对数。 (2)中心原子的价电子对数等于中心原子的杂化轨道数。,方法规律,例2 用价层电子对互斥理论(VSEPR)可以预测许多分子或离子的空间构型，有时也能用来推测键角大小。下列判断正确的是 A.SO2、CS2、HI都是直
5、线形的分子 B.BF3键角为120，SnBr2键角大于120 C.COCl2、BF3、SO3都是平面三角形的分子 D.PCl3、NH3、PCl5都是三角锥形的分子,答案,解析,解析 SO2是V形分子，CS2、HI是直线形的分子，A错误； BF3键角为120，是平面三角形结构，而Sn原子价电子数是4，在SnBr2中两个价电子与Br形成共价键，还有一对孤对电子，对成键电子有排斥作用，使键角小于120，B错误； COCl2、BF3、SO3都是平面三角形的分子，键角是120，C正确； PCl3、NH3都是三角锥形的分子，而PCl5是三角双锥形结构，D错误。,1.比较N2和CO的结构、性质，填写下表空格
6、：,二、等电子原理,2,14,10,直线形,直线形,10,14,2,2.分析比较N2和CO的结构和性质，你能得出的结论是 。 3.等电子原理是指 相同、 相等的分子或离子具有相同的空间构型和化学键类型等结构特征，它们的许多性质(主要是物理性质)是 的。满足等电子原理的分子或离子互称为 。,CO分子和N2分子具有相同的原子总数、相同的价电子数，即等电子体，其性质相近,化学通式,价电子总数,相近,等电子体,(1)等电子体判断方法 化学通式相同，价电子总数相等的分子或离子互为等电子体。 (2)常见的等电子体,例3 等电子体的结构相似、物理性质相似，下列各对粒子中，空间结构相似的是 A.SO2与O3
7、B.CO2与NO2 C.CS2与NO2 D.PCl3与BF3,答案,(1)判断一些简单分子或离子的空间构型； (2)利用等电子体在性质上的相似性制造新材料； (3)利用等电子原理针对某性质找等电子体。,等电子体应用,方法规律,例4 根据等电子原理，由短周期元素组成的粒子，只要其原子数相同，各原子最外层电子数之和相同，也可互称等电子体，它们也具有相似的结构特征。 (1)仅由第2周期元素组成的共价分子中，互为等电子体的是_和_；_和_。,答案,解析,解析 仅由第2周期元素组成的共价分子中，即C、N、O、F组成的共价分子，如N2与CO价电子总数均为10，CO2与N2O价电子总数均为16个电子。,N2
8、,CO CO2 N2O,(2)在短周期元素组成的物质中，与 互为等电子体的分子有_。,答案,解析,解析 依题意，只要原子数相同，各原子最外层电子数之和也相同，即可互称等电子体， 为三原子，各原子最外层电子数之和为562118，SO2、O3也为三原子，各原子最外层电子数之和为6318。,SO2、O3,(1)同主族替换法 同主族元素最外层电子数相等，故可将粒子中一个或几个原子换成同主族元素原子，如O3与SO2、CO2与CS2互为等电子体。 (2)左右移位法 将粒子中的两个原子换成原子序数分别增加n和减少n(n1,2等)的原子，如N2与CO、 和CNO互为等电子体。 将粒子中的一个或几个原子换成原子
9、序数增加(或减少)n的元素带n个单位电荷的阳离子(或阴离子)，如 互为等电子体。,替换法写等电子体,方法规律,(3)叠加法 互为等电子体的微粒分别再增加一个相同的原子或同主族元素的原子，如N2O与CO2互为等电子体。,学习小结,1.价电子对互斥理论，杂化轨道理论应用,2.等电子体化学通式相同，价电子总数相同，其结构相似，物理性质相似。,达标检测,1.下列有关价层电子对互斥理论的描述正确的是 A.价层电子对就是键电子对 B.孤电子对数由分子式来确定 C.分子的空间构型是价层电子对互斥的结果 D.孤电子对数等于键数,1,2,3,4,5,答案,解析,6,解析 价层电子对数是键数与孤电子对数之和，孤电
10、子对数是指没有成键的价电子对数，其与中心原子价层电子总数、与中心原子结合的原子最多能接受的电子数及与中心原子结合的原子数有关，A、B、D项错误。,2.已知CN与N2互为等电子体，可推算出HCN分子中键与键的数目之比为 A.13 B.21 C.11 D.12,答案,解析,1,2,3,4,5,6,解析 CN与N2互为等电子体，二者结构相似，C原子与N原子之间形成叁键，则HCN分子的结构式为HCN，叁键中含有1个键、2个键，单键属于键，故HCN分子中键与键的数目之比为2211。,3.下列分子或离子的中心原子带有一对孤电子对的是 A.H2O B.BeCl2 C.CH4 D.PCl3,解析 将选项中各物
11、质的未知数据代入公式： 中心原子上的孤电子对数 (axb)，经计算知，选项中原子上的孤电子对数依次为2、0、0、1。,答案,解析,1,2,3,4,5,6,4.下列分子或离子中，中心原子价电子对的空间构型为四面体形，且分子或离子空间构型为V形的是 A. B.PH3 C.H3O D.OF2,答案,解析,1,2,3,4,5,6,解析 对ABm型分子中心原子价电子对数：,1,2,3,4,5,6,5.用价层电子对互斥理论完成下列问题。 (1),1,2,3,4,5,答案,6,(2)用价电子对互斥理论推断甲醛中HCH的键角_(填“”“”或“”)120。,1,2,3,4,5,答案,解析,6,解析 甲醛分子式为CH2O，C原子的价电子对数为 (420)3，孤电子对数为0，所以CH2O为平面分子，由于C=O与CH之间的排斥作用大于2个CH键之间的排斥作用，所以甲醛分子中CH键与CH键之间的夹角小于120。,6.请解答下列各题： (1)写出与H2O分子互为等电子体的两种微粒的化学式：_、_。,1,2,3,4,5,答案,解析,6,H2S,(2)写出一种与 互为等电子体的微粒的化学式：_ _。,1,2,3,4,5,答案,解析,6,CO2(或N2O),直线,1,2,3,4,5,6,答案,解析,
