第二节 分子的立体构型 第1课时 价层电子对互斥理论
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立体构型。
形形色色的分子
1．常见分子的立体构型
(1)三原子分子的立体构型有直线形和V形两种。
化学式 CO2 H2O
化学式 电子式 结构式 CH2O 约120° NH3 107° 三角锥 形 键角 立体构型 立体构 型名称 平面 三角形 电子式 结构式 O===C===O 键角 180° 105° 立体构型 立体构 型名称 直线形 V形 (2)四原子分子大多数采取平面三角形和三角锥形两种立体构型。 (3)五原子分子的可能立体构型更多，最常见的是正四面体形。
化学式 电子式 结构式 键角 立体构型 立体构 型名称 正四面 CH4 CCl4 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° 109°28′ 109°28′ 体形 正四面 109°28′ 体形 立体构型 直线形 V形 平面三角形 三角锥形 正四面体形 实例 CO2、BeCl2、CS2 H2O、H2S BF3、BCl3 NH3、PH3 CH4、CCl4 AB3 AB4 3.分子的不同构型及其成因 (1)分子构型不同的原因：共价键具有方向性与饱和性，由此产生的键长、键角不同。 (2)依据元素周期律推测立体结构相似的分子，如CO2与CS2、H2O与H2S、NH3与PH3、CH4与CCl4等。CH4和CCl4都是五原子型正四面体，CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3是四面体构型但不是正四面体，而白磷是四原子型正四面体，它与CH4等五原子型正四面体的构型、键角是不同的(P4分子中的键角为60°)。
(3)典型有机物分子的立体构型
C2H4、苯(C6H6)、CH2===CH—CH===CH2(1，3-丁二烯)、CH2===CH—C≡CH(乙烯基乙炔)等都是平面形分子；C2H2为直线形分子。
1．正误判断(正确的打“√”，错误的打“×”，并阐释错因或列举反例)。
语句描述 (1)CS2分子的立体构型是V形 (2)NF3分子的立体构型是四面体形 (3)键长、键角不同是导致分子构型不同的主要原因 (4)正四面体形分子一定是五原子分子 正误 阐释错因或列举反例
答案：(1)× 应为直线形 (2)× 应为三角锥形 (3)√
(4)× 不一定，如P4分子
2．CH4是正四面体构型，CH4与Cl2的四种取代产物(CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4)都是正四面体构型吗？说明理由。
答案：不是。由于C—H键和C—Cl键的键长不相等，所以CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3不是正四面体构型，而CCl4是正四面体构型。
1．能说明CH4分子中的五个原子不在同一平面而呈正四面体结构的是( ) A．两个键之间的夹角为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．碳原子的价电子都参与成键 答案：A
2．下列分子的立体结构模型正确的是( )
A B H2O NH3 C D CO2 CH4 解析：选D。CO2的立体构型是直线形，A项错误；H2O的立体构型为V形，B项错误；NH3的立体构型为三角锥形，C项错误；CH4是正四面体结构，D项正确。
3．下列分子构型与分子中共价键键角对应一定正确的是( ) A．直线形分子：180° C．三角锥形：109°28′
B．平面正三角形：120° D．正四面体形：109°28′
解析：选B。A项，HCl是直线形分子，因只有一个共价键，故不存在键角，A项错误；氨分子呈三角锥形，键角为107°，C项错误；甲烷与白磷分子均是正四面体形分子，但键角分别为109°28′、60°，D项错误。
4．下列各组分子中所有原子都可能处于同一平面的是( ) A．CH4、CS2、BF3 C．C2H4、C2H2、C6H6
B．CO2、H2O、NH3 D．CCl4、BeCl2、PH3
解析：选C。题中的CH4和CCl4为正四面体形分子，NH3和PH3为三角锥形分子，这几种分子的所有原子不可能都在同一平面上。CS2、CO2、C2H2和BeCl2为直线形分子，C2H4为平面形分子，C6H6(苯)为平面正六边形分子，这些分子都是平面形结构。故选C项。
价层电子对互斥理论
1．价层电子对互斥理论(VSEPR)：分子中的价层电子对包括σ键电子对和中心原子上的孤电子对，由于电子对的相互排斥作用，而趋向尽可能彼此远离，分子尽可能采取对称的立体构型，以减小斥力。
2．价层电子对的确定方法
(1)a表示中心原子的价电子数。 对于主族元素：a＝最外层电子数； 对于阳离子：a＝价电子数－离子电荷数； 对于阴离子：a＝价电子数＋|离子电荷数|。 (2)x表示与中心原子结合的原子数。
(3)b表示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＝8－该原子的价电子数。
3．VSEPR模型预测分子或离子的立体构型 (1)中心原子上的价电子都用于形成共价键的分子
ABn 价层电子对数 n＝2 2 n＝3 3 n＝4 4 电子对排布方式 正四面体形 109°28′ CH4 直线形 180° CO2 平面三角形 120° BF3 立体构型名称 键角 实例 (2)中心原子上有孤电子对的分子：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，并互相排斥使分子呈现不同的立体构型。
含孤电子对的 VSEPR模型 分子或离子 的立体构型 分子或离 子的立体 构型名称 化学式 H2O NH3 H3O SO2
＋V形 三角锥形 三角锥形 V形 1．正误判断(正确的打“√”，错误的打“×”，并阐释错因或列举反例)。
语句描述 (1)分子的VSEPR模型和相应分子的立体构型是相同的 (2)根据价层电子对互斥理论，H3O的立体构型为平面正三角形 (3)SO2分子与CO2分子的组成相似，故它们都是直线形分子 (4)SnBr2分子中Sn—Br键的键角等于180° ＋正误 阐释错因或列举反例 答案：(1)× 不一定，如H2O的VSEPR模型是四面体形，而H2O分子的立体构型是V形
(2)× 应为三角锥形 (3)× SO2分子是V形
(4)× SnBr2分子为V形，Sn—Br键的键角等于105°
2．NH4与NH3的VSEPR模型一致吗？分子(离子)的立体构型一致吗？说明理由。 答案：NH4与NH3的价层电子对数都是4，故其VSEPR模型都是四面体形；但NH4无
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2019-2020学年人教版化学选修三江苏专用学案：第二章 第二节 第1课时 价层电子对互斥理论 Word版含答案
