第二节 分子的立体构型
第1课时 价层电子对互斥模型
学业要求 素养对接 1.结合实例了解共价分子具有特定的空微观探析：分子的立体构型和价层电子间结构。 对互斥模型。 2.能运用价层电子对互斥理论和模型进模型认知：运用价层电子对互斥模型解行解释和预测分子的空间结构。 释和预测分子的空间结构。
[知 识 梳 理]
一、形形色色的分子
?直形线，如CO2分子1.三原子分子立体构型? ?V形，如H2O分子?平面三角形，如甲醛分子2.四原子分子立体构型?
三角锥形，如氨分子?
3.五原子分子立体构型：最常见的是正四面体，如CH4，键角为109°28′。 【自主思考】
1.五原子分子都是正四面体结构吗？
提示 不是，如CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3等，虽为四面体结构，但由于碳原子所连的四个原子不相同，四个原子电子云的排斥力不同，使四个键的键角不全相等，所以并不是正四面体结构。
二、价层电子对互斥理论 1.价层电子对互斥理论
分子的立体构型是“价层电子对”相互排斥的结果。 2.价层电子对互斥模型与分子(离子)的立体结构 (1)中心原子价电子全部参与形成共价键的分子(ABn)
价电子对数 成键电子对数 电子对立 体构型 分子立体构型 实例 2 2 直线形 直线形 CO2、 BeCl2 3 3 平面三角形 平面三角形 BF3、BCl3、 BBr3 4 4 正四面体形 正四面体形 CH4、CCl4、 SiF4 (2)中心原子有孤电子对的分子(ABn)
孤电子对数 价层电子对数 成键电子对数 1 3 2 2 4 2 1 4 3 电子对立体构型 平面三角形 正四面体形 正四面体形 分子立体构型 实例 【自主思考】
－＋
2.如何确定CO23和NH4的中心原子的孤电子对数？
V形 SO2 V形 H2O 三角锥形 NH3 提示 阳离子：a为中心原子的价电子数减去离子的电荷数(绝对值)，故NH＋4中中心原子为11
N，a＝5－1，b＝1，x＝4，所以中心原子孤电子对数＝2(a－xb)＝2(4－4×1)＝0。
－
阴离子：a为中心原子的价电子数加上离子的电荷数(绝对值)，故CO23中中心原子为C：a
11
＝4＋2，b＝2，x＝3，所以中心原子孤电子对数＝2(a－xb)＝2(6－3×2)＝0。
[自 我 检 测]
1.判断正误，正确的打“√”；错误的打“×”。 (1)所有的三原子分子都是直线形结构。( ) (2)所有的四原子分子都是平面三角形结构。( ) (3)五原子分子的空间构型都是正四面体。( )
(4)P4和CH4都是正四面体分子且键角都为109°28′。( )
(5)NH3分子中有一对未成键的孤电子对，它对成键电子的排斥作用较强。( ) (6)VSEPR模型和分子的立体构型，二者可能是不同的。( ) (7)价电子对之间的夹角越小，排斥力越小。( )
(8)NH3分子的VSEPR模型与分子构型不一致。( ) 答案 (1)× (2)× (3)× (4)× (5)√ (6)√ (7)× (8)√
2.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。 答案 2 σ 4 四面体 V
3.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________
－
(7)H3O＋________ (8)SO24________
答案 (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
学习任务一 常见分子的构型 【合作交流】
在宏观世界中，花朵、蝴蝶、冰晶等诸多物质展现出规则与和谐的美。科学巨匠爱因斯坦曾感叹：“在宇宙的秩序与和谐面前，人类不能不在内心里发出由衷的赞叹，激起无限的好奇。”实际上，宏观的秩序与和谐源于微观的规则与对称。同样分子中的原子不是杂乱无章地堆积在一起，而是按照一定规律结合的整体，使分子在空间呈现出一定的几何形状(即空间构型)。
1.硫化氢分子中，两个H—S键的夹角都接近90°，推测H2S分子的立体构型是怎样的？ 提示 V形
2.科学家研制出可望成为高效火箭推进剂的N(NO2)3(如图所示)。已知该分子中N—N—N键角都是108.1°。试推测四个氮原子围成的空间是空间正四面体吗？
提示 不是。由于N—N—N键角都是108.1°。所以四个氮原子围成的空间不是正四面体而是三角锥形。
3.分子的立体构型与化学式有必然联系吗？
提示 没有。AB2(或A2B)型分子可能是直线形分子，也可能是V形分子，AB3(或A3B)型分子可能是平面三角形分子，也可能是三角锥形分子，AB4型分子一定是正四面体形分子。 【点拨提升】 1.常见分子的立体构型
类别 双原子 分子 代表分子 HCl、N2 CO2 三原子 分子 H2O V形 结构式 H—Cl、N≡N O===C===O 分子的立体构型 直线形 直线形 BF3 四原子 分子 NH3 平面三角形 三角锥形 五原子 分子 CH4 正四面体形 2.分子的立体构型与键角的关系
分子类型 AB2 键角 180° ＜180° 120° ＜120° 立体构型 直线形 V形 平面三角形 三角锥形 实例 CO2、BeCl2、CS2 H2O、H2S BF3、BCl3 NH3、H3O＋、PH3 AB3
AB4 109°28′ 正四面体形 CH4、NH＋4、CCl4 【例1】 下列分子的立体结构模型正确的是( )
A.CO2的立体结构模型：B.H2O的立体结构模型：
C.NH3的立体结构模型：
D.CH4的立体结构模型：
解析 CO2的立体构型为直线形，A不正确；H2O的立体构型为V形，B不正确；NH3的立体构型为三角锥形，C不正确；CH4的立体构型为正四面体形，D正确。 答案 D
根据价电子对互斥理论确定分子的立体结构模型，价层电子对个数＝σ键个数＋
1
孤电子对个数.σ键个数＝配原子个数，孤电子对个数＝2×(a－xb)，a指中心原子价电子个数，x指配原子个数，b指配原子形成稳定结构需要的电子个数。 【变式训练】
1.下列分子的立体构型为正四面体形的是( ) ①P4 ②NH3 ③CCl4 ④CH4 ⑤H2S ⑥CO2 A.①③④⑤ C.①③④
B.①③④⑤⑥ D.④⑤
解析 NH3的立体构型是三角锥形、H2S的立体构型是V形、CO2的立体构型是直线形，故选C。 答案 C
2.下列叙述正确的是( )
A.NH3分子中N原子处在3个H原子所组成的三角形的中心 B.CCl4分子中C原子处在4个Cl原子所组成的正方形的中心 C.H2O分子中O原子处在2个H原子所组成的直线的中央
D.CO2是非极性分子，分子中C原子处在2个O原子所连接的直线的中央
2020新突破化学选修三人教版第2章第二节第1课时价层电子对互斥模型Word版含解析
