归纳与整理教学实录

第2节

分子的立体构型

【学习目标】

1、认识共价分子的多样性和复杂性；

2、初步认识价层电子对互斥模型；

3、能用VSEPR模型预测简单分子或离子的立体结构；

4、培养学生严谨认真的科学态度和空间想象能力。

【重点、难点分析】

学习重点：分子的立体结构；利用价层电子对互斥模型预测分子的立体结构

学习难点：分子的立体结构；利用价层电子对互斥模型预测分子的立体结构

【知识链接】

1、写出CO2、H2O、NH3、CH4电子式、结构式

2、写出H、C、N、O基态原子的电子排布式，判断其价电子数目，并判断它们分别可以形成几个共价键

【自主学习】先阅读课本，理解填写下列概念

一、形形色色的分子（阅读课本）

1、分子的立体构型

2、几种常见的分子立体构型

(1)三原子分子

化学式

H2O CO2

结构式

立体构型

比例模型

图2-8 图2-8 球棍模型

图2-8 图2-8

键角

（2）四原子分子

化学式

CH2O NH3

结构式

立体构型

比例模型

图2-9 图2-9 0 球棍模型

图2-9 图2-9

键角

注意：四原子分子中白磷P4也是正四面体立体结构，但键角是60（3）五原子分子

化学式

结构式

立体构型

比例模型

球棍模型

键角

CH4

图2-10 图2-10

(4)其他多原子分子：阅读课本，了解其立体构型

二、价层电子对互斥模型（VSEPR models）

1、价层电子对互斥理论

分子的立体构型是分子中 相互排斥的结果。这种简单的理论可以用来预测分子的立体结构

基本要点：对型ABn的分子或离子，中心原子A价层电子对（包括用于形成共价键的共用电子对和没有成键的孤电子对）之间存在排斥力，将使分子中的原子处于尽可能远的相对位置上，以使彼此之间斥力最小，分子体系能量最低。

2、认识“价层电子对”，“孤电子对”

价层电子对：指分子中的 上的电子对，包括电子对 和中心原子上的 孤电子对：中心原子上的孤电子对数确定方法如下：

a------ 主族元素的价电子数等于 x------ b------ 氢为1其他原子等于 [跟踪练习]填写下表

分子或离子

CO2

NH4

CO3

2-+中心原子

a

x

b

中心原子上的孤电子对数

1、

确定价层电子对互斥模型（VSEPR models）和分子立体构型

[跟踪练习应用VSEPR理论判断下表中分子或离子的构型。进一步认识多原子分子的立体构型. 认真阅读38页体会如何得到分子的立体构型

中心原子含有孤对化学式

电子对数

H2S NH4

BF3

SO2

SiF4

CO3

SO3

PH3

【合作探究】

2-2-+中心原子结合的原空间构型

子数

1.同样三原子分子CO2和H2O，四原子分子NH3和CH2O，为什么它们的空间结构不同？

（提示：由于中心原子的孤对电子占有一定的空间，对其他成键电子对存在排斥力，影响其分子的空间结构，即价层电子对互斥理论）

2.（1）以S和P为例，说明如何根据主族元素在周期表中的位置确定它们的价电子数

（2）以N和Cl为例，说明如何根据主族元素在周期表中的位置确定它们最多能接受的电子数

【疑难点拨】

价层电子对互斥模型（VSEPR 模型）

1．“价层电子对互斥模型”简称（

）的基本观点：分子中的价电子对----成键电子对和孤对电子由于相互排斥作用,尽可能趋向彼此远

，排斥力最

。

2．对于ABn型分子，A原子与B原子间以共价双键、共价三键结合，价层电子对互斥理论仍然适用，这时应把双键或三键当作

电子对来看待。

3．价层电子对之间斥力大小顺序为：

>

>

。

4．对于ABm型分子空间结构确定的一般规则为：

1)

确定中心原子（A）的价层电子对数n n中心原子的价电子数＋每个配位原子提供的价电子数m

2

其中，中心原子的价电子数为中心原子的

，氢原子和卤素原子按

价电子，

按不提供价电子算。

2)

根据

从而推断出理想的几何结构。

3)

根据孤对电子和成键电子对数估计实际构型，要求实际构型应该满足互斥力

，结构

。

【典题解悟】

例1. 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.BF3

D.H3O+ 解析：其中NF3、CH3-和

H3O+的中心原子N、C、O均为sp3杂化，但是只形成3个化学键，有1个杂化轨道被孤对电子占据，又由于价层电子对相互排斥，所以为三角锥形；只有BF3中的B以sp2杂化，形成平面正三角型分子。所以选C。

例2.有关甲醛分子的说法正确的是(

)

A.C原子采取sp杂化

B.甲醛分子为三角锥形结构

C.C原子采取sp2杂化

D.甲醛分子为平面三角形结构

解析：甲醛分子分子(CH2O)中心C原子采用的是sp2杂化，三个杂化轨道呈平面三角形，2个sp2杂化轨道分别与一个H原子形成一个C—H键，另一个sp2杂化轨道与O原子形成一个键，C原子中未用于杂化的个p轨道与O原子的p轨道形成一个键。

【课堂检测】

1.下列物质中，分子的立体结构与水分子相似的是

（

）

A.CO2

B.H2S

C.PCl3

D.SiCl4

2.下列分子的立体结构，其中属于直线型分子的是

（

）

A.H2O

B.CO2

C.C2H2

D.P4

3.下列分子中，各原子均处于同一平面上的是

（

）

A.NH3

B.CCl4

C.H2O

D.CH2O 4.下列分子的结构中，原子的最外层电子不都满足8电子稳定结构的是

（

）

A.CO2

B.PCl3

C.CCl4

D.NO2

5.下列分子或离子的中心原子，带有一对孤对电子的是

（

）

A.XeO4

B.BeCl2

C.CH4

D.PCl3

6.写出你所知道的分子具有以下形状的物质的化学式，并指出它们分子中的键角分别是多少？

（1）

直线形

（2）

平面三角形

（3）

三角锥形

（4）

正四面体

7. 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

。

8. 用价层电子对互斥模型推测下列分子或离子的空间构型。

BeCl2

；SCl2

；SO32-

；

NH4 SO3

+2-