第二节 分子的立体构型 第1课时 价层电子对互斥理论
[目标要求] 1.认识共价分子结构的多样性和复杂性。2.理解价层电子对互斥理论的含义。3.能根据有关理论判断简单分子或离子的构型。
一、形形色色的分子 1．三原子分子 分子 电子式 结构式 CO2 H2O 2.四原子分子 分子 电子式 结构式 CH2O (甲醛) NH3 P4 (白磷) 键角 立体结构 键角 107° 立体结构 3.五原子分子 CH4、CCl4的立体结构是________________，键角是____________。 二、价层电子对互斥理论 1．价层电子对互斥理论
分子中的价层电子对(包括________和________________________)由于________作用，而趋向尽可能彼此远离以减小________，分子尽可能采取对称的空间构型。电子对之间的夹角越大，排斥力________。
2．利用价层电子对互斥理论判断分子空间构型
(1)中心原子上的价电子都用于形成共价键分子的空间构型 ABn形 立体结构 实例 n＝2 CO2、CS2 n＝3 CH2O、BF3 n＝4 CH4、CCl4 (2)中心原子上有孤电子对的分子的空间构型 对于中心原子上有孤电子对(未用于形成共价键的电子对)的分子，中心原子上的孤电子对也要占据中心原子周围的空间，并参与____________，使分子呈现不同的立体构型。
3．VSEPR模型和分子的立体构型
H2O的中心原子上有________对孤电子对，与中心原子上的________键电子对相加等于________，它们相互排斥形成____________形VSEPR模型。略去VSEPR模型中的中心原子上的孤电子对，因而H2O分子呈________形。
1．下列分子中，各原子均处于同一平面上的是( ) A．NH3 B．CCl4 C．P4 D．CH2O
2．用价层电子对互斥模型预测下列粒子的立体结构是直线形的是( )
＋
A．PCl3 B．BeCl2 C．NH4 D．CCl4
3．下列物质中既有极性键，又有非极性键的直线形分子的是( ) A．CS2 B．CH4
1
C．CH3CH2Cl D．HC≡CH
4．能说明CH4分子的5个原子不在同一平面而为正四面体结构的是( ) A．两个键之间夹角为109°28′ B．C—H键为极性共价键
C．4个C—H键的键能、键长相同 D．碳的价层电子都形成共价键
5．用价层电子对互斥模型预测下列粒子的立体结构。 (1)H2Se____________ (2)OF2____________ (3)BCl3____________ (4)PCl3____________ (5)CO2____________ (6)SO2____________
＋2－
(7)H3O____________ (8)SO4____________
练基础落实
知识点1 常见分子的立体构型
1．下列分子构型为正四面体形的是( ) ①P4 ②NH3 ③CCl4 ④CH4 ⑤H2S ⑥CO2 A．①③④⑤ B．①③④⑤⑥ C．①③④ D．④⑤
2．下列分子中，所有原子不可能共处在同一平面上的是( ) A．C2H2 B．CS2 C．NH3 D．C6H6 3．下列分子的空间构型为平面正三角形的是( ) A．PCl3 B．BCl3 C．NH3 D．CH2O 知识点2 用价层电子对互斥模型判断分子的空间构型
4．若ABn的中心原子A上没有孤对电子，运用价层电子对互斥模型，下列说法正确的是( )
A．若n＝2，则分子的立体结构为V形 B．若n＝3，则分子的立体结构为三角锥形 C．若n＝4，则分子的立体结构为正四面体形 D．以上说法都不正确
5．在以下的分子或离子中，空间结构的几何形状不是三角锥形的是( )
－＋
A．NF3 B．CH3 C．CO2 D．H3O 6．对SO3的说法正确的是( )
A．结构与NH3相似 B．结构与SO2相似 C．结构与BF3相似 D．结构与P4相似 练方法技巧
价层电子对几何构型与分子的空间构型的确定方法
7．下列分子和离子中，中心原子价层电子对的几何构型为四面体形且分子或离子的空间构型为V形的是( )
＋＋
A．NH4 B．PH3 C．H3O D．OF2 8．下列分子或离子中，不含有孤对电子的是( )
＋＋
A．H2O B．H3O C．NH3 D．NH4
确定分子空间构型的简易方法——价层电子对互斥理论
9．用价层电子对互斥理论预测H2S和BF3的立体结构，两个结论都正确的是( ) A．直线形；三角锥形 B．V形；三角锥形 C．直线形；平面三角形 D．V形；平面三角形 练综合拓展
10．下列说法中，正确的是( )
A．由分子构成的物质中一定含有共价键 B．形成共价键的元素不一定是非金属元素
C．正四面体结构的分子中的键角一定是109°28′
2
D．CO2和SiO2都是直线形分子 11．下列叙述正确的是( )
A．P4和CO2分子中都只含有共价键
B．CCl4和NH3的分子的立体结构都是正四面体形
－
C．BF3分子中各原子均达到8e稳定结构
D．甲烷的结构式为，它是对称的平面形分子 12．下列对应关系不正确的是( ) 选项 A B C D 中心原子ⅣA ⅤA ⅣA ⅥA 所在族 分子通式 AB4 AB3 AB2 AB2 立体结构 正四面体形 平面三角形 直线形 Ⅴ形
13.(1)写出具有10个电子，两个或两个以上原子核的离子符号：________；________；________。
(2)写出具有18个电子的无机化合物的化学式： ________、________、________、________。
(3)在(1)(2)题涉及的粒子中，空间结构为正四面体形的有____________；为三角锥形的有___________________________。
14．(1)利用VSEPR推断分子或离子的空间构型。 3－
PO4______；CS2______；AlBr3(共价分子)______。
(2)有两种活性反应中间体粒子，它们的粒子中均含有1个碳原子和3个氧原子。请依据下面给出的这两种粒子的球棍模型，写出相应的化学式：
__________；__________。
(3)按要求写出第二周期非金属元素构成的中性分子的化学式。
平面三角形分子________，三角锥形分子________，四面体形分子________。
(4)为了解释和预测分子的空间构型，科学家在归纳了许多已知的分子空间构型的基础 上，提出了一种十分简单的理论模型——价层电子对互斥模型。这种模型把分子分成两 类：一类是________________；另一类是__________________。
BF3和NF3都是四个原子的分子，BF3的中心原子是________，NF3的中心原子是 ________；BF3分子的立体构型是平面三角形而NF3分子的立体构型是三角锥形的原因是_________________________________________________________。
15．已知A、B、C、D、E为中学常见的五种物质，均含元素Y，有的还可能含有元素 X、Z，元素X、Y、Z的原子序数依次递增。
①元素Y在A、B、C、D、E中所呈化合价依次递增，其中只有B为单质。 ②常温下将气体D通入水中发生反应，生成C和E。
③工业上以A、空气和水为原料，通过催化氧化法制成E。 请回答以下问题：
(1)A分子的空间构型是__________；从轨道重叠的方式看，B分子中的共价键类型有 __________。
(2)写出②中反应的化学方程式：___________________________________________。
3
(3)工业上，若输送Cl2的管道漏气，用A进行检验时可观察到大量白烟，同时有B生成，写出有关反应的化学方程式：_________________________________________________。
第二节 分子的立体构型
第1课时 价层电子对互斥理论 基础落实 一、
3．正四面体形 109°28′ 二、
1．σ电子对 中心原子的孤电子对 排斥 斥力 越小 2．(1)直线形 平面三角形 正四面体形 (2)互相排斥 3．2 σ 4 四面体 V 课堂练习
1．D [NH3是三角锥形，CCl4是正四面体形，P4是正四面体形，CH2O是平面三角形。]
＋
2．B [PCl3是三角锥形，BeCl2是直线形，NH4是正四面体形，CCl4是正四面体形。] 3．D 4.A
5．(1)V形 (2)V形 (3)平面三角形 (4)三角锥形 (5)直线形 (6)V形 (7)三角锥形 (8)正四面体形 课时作业 1．C
2．C [C2H2、CS2为直线形，C6H6为正六边形，NH3为三角锥形，只有C选项的所有原子不可能在同一平面上。]
3．B [PCl3、NH3中的中心原子——P、N原子各有1对孤对电子，跟周围的三个σ键相互排斥，形成四面体结构，所以这两个分子都为三角锥形；CH2O的几何构型虽为平面三角形，但不是正三角形。]
4．C [若中心原子A上没有未用于成键的孤电子对，则根据斥力最小的原则，当n＝2时，分子结构为直线形；n＝3，分子结构为平面三角形；n＝4，分子结构为正四面体形。]
5．C
6．C [根据价层电子对互斥理论可知，在SO3中，S原子没有孤电子对，但与S原子相连的原子个数为3，因此SO3分子结构呈平面三角形。]
7．D [四个选项中的分子或离子中心原子的价层电子对数都为4且空间构型都为四面体形，但只有OF2中心原子结合两个F原子，分子的空间构型为V形。分子的空间构型与分子中中心原子的价层电子对的几何构型不是一回事。]
8．D
9．D [在H2S中，价电子对数为4，若无孤电子对存在，则其应为正四面体构型。但中
4
心原子S上有两对孤电子对，而且孤电子对也要占据中心原子周围的空间，它们相互排斥，因此H2S为V形结构。在BF3中，价电子对数为3，其中心原子B上无孤电子对，因此BF3应为平面三角形。]
10．B [分子构成的物质中不一定有共价键，如He；AlCl3中Al与Cl间以共价键结合，但Al为金属元素；P4为正四面体结构，但键角为60°；CO2分子的中心原子无孤电子对，为直线形结构，而SiO2晶体中不存在单个分子。]
11．A
12．B [当中心原子在ⅤA族时，AB3分子应是三角锥形。当中心原子在ⅣA族时，AB4
分子是正四面体形，当中心原子在ⅣA族时，AB2分子是直线形，当中心原子在ⅥA族时，AB2分子是Ⅴ形。]
－＋＋
13．(1)OH NH4 H3O (2)H2S PH3 SiH4
＋＋
HCl (3)NH4、SiH4 H3O、PH3
＋
解析 (1)第二周期非金属元素的氢化物具有10个电子，其分子结合1个H或失去1＋
个H，都不会影响离子的电子数。同理第三周期元素的氢化物具有18个电子。
14．(1)四面体形 直线形 平面三角形
＋－
(2)CH3 CH3 (3)BF3 NF3 CF4
(4)中心原子上的价电子都用于形成共价键 中心原子上有孤对电子 B N BF3分子中B原子的3个价电子都与F原子形成共价键，而NF3分子中N原子的3个价电子与F原子形成共价键，还有一对未成键的电子对，占据了N原子周围的空间，参与相互排斥，形成三角锥形
3－
解析 PO4是AB4型，成键电子对是4，为四面体形。CS2是AB2型，成键电子对是2，是直线形。AlBr3是AB3型，成键电子对是3，是平面三角形。AB3型分子，中心原子无孤电子
＋－
对的呈平面三角形，有一对孤电子对的呈三角锥形，所以分别是CH3、CH3。第二周期非金属元素构成的中性分子的化学式，呈三角锥形的是NF3，呈平面三角形的是BF3，呈四面体形的是CF4。
15．(1)三角锥形 σ键和π键 (2)3NO2＋H2O===2HNO3＋NO (3)8NH3＋3Cl2===N2＋6NH4Cl
5
高中化学2.2.1价层电子对互斥理论课时作业新人教版选修3
