分子的立體構(gòu)型

1、分子的立體構(gòu)型第1課時(shí)價(jià)層電子對互斥理論目標(biāo)定位1.認(rèn)識(shí)共價(jià)分子結(jié)構(gòu)的多樣性和復(fù)雜性。2.理解價(jià)層電子對互斥理論的含義。3.能根據(jù)有關(guān)理論判斷簡單分子或離子的構(gòu)型。新知導(dǎo)學(xué)新知探究點(diǎn)點(diǎn)落實(shí)一、常見分子的立體構(gòu)型1.寫出下列物質(zhì)分子的電子式和結(jié)構(gòu)式，并根據(jù)鍵角確定其分子構(gòu)型:分子類型化學(xué)式電子式結(jié)構(gòu)式鍵角分子立體構(gòu)型三原子分子CO24(1:C:()O=C=O180°直線形H2OH：0：II0/11II105°V形四原子分子CH2O:():*II：C:H1J/0-C、11約120°平囿二角形NH311H：N：11/HHH107°三角錐形五原子分子CH4|1：

2、C：11IHj|H10928'正四面體形2.歸納總結(jié)分子的立體構(gòu)型與鍵角的關(guān)系:分子類型鍵角立體構(gòu)型實(shí)例AB2180°直線形CO2、BeCl2、CS2<180°V形H2O、H2SAB3120°平囿二角形BF3、BCl3<120°三角錐形NH3、H3。、PH3AB410928'M四間體形CH4、NH4、CCl4L歸納總結(jié)-分子的立體構(gòu)型（1）分子構(gòu)型不同的原因：共價(jià)鍵的方向性與飽和性，由此產(chǎn)生的鍵長、鍵角不同。（2）依據(jù)元素周期律推測立體結(jié)構(gòu)相似的分子，如CO2與CS2、H2O與H2S、NH3與PH3、CH4與CC14等；CH4

3、和CC14都是五原子型正四面體，CH3CI、CH2c12、CHCI3是四面體構(gòu)型但不是正四面體，而白磷是四原子型正四面體，它與CH4等五原子型正四面體的構(gòu)型、鍵角是不同的（P4分子中的鍵角為60°）。典型有機(jī)物分子的立體結(jié)構(gòu)：C2H4、苯（C6H6）、CH2=CHCH=CH2（丁二烯）、CH2=CHCmCH（乙烯基乙快）等都是平面形分子；C2H2為直線形分子。X活學(xué)活用1.硫化氫（H2S）分子中，兩個(gè)HS鍵夾角都接近90。,說明H2s分子的立體構(gòu)型為;二氧化碳（CO2）分子中，兩個(gè)C=O鍵夾角是180°,說明CO2分子的立體構(gòu)型為；四氯化碳（CC14）分子中，任意兩個(gè)C-C

4、1鍵的夾角都是109°28',說明CC14分子的立體構(gòu)型為。答案V形直線形正四面體形解析用鍵角可直接判斷分子的立體構(gòu)型。三原子分子鍵角為180。時(shí)為直線形，小于180°時(shí)為V形。S、O同主族，因此H2s和H2O分子的立體構(gòu)型相似，為V形。由甲烷分子的立體構(gòu)型可判斷CC14的分子構(gòu)型。2.下列各組分子中所有原子都可能處于同一平面的是（）A.CH4、CS2、BF3B.CO2、&0、NH3C.C2H4、C2H2、C6H6D.CC14、BeC12、PH3答案C解析題中的CH4和CC14為正四面體形分子，NH3和PH3為三角錐形分子，這幾種分子的所有原子不可能都在同一

5、平面上。CS2、CO2、C2H2和BeC12為直線形分子，C2H4為平面形分子，C6H6為平面正六邊形分子，這些分子都是平面形結(jié)構(gòu)。故選C項(xiàng)。二、價(jià)層電子對互斥理論1 .價(jià)層電子對互斥理論的基本內(nèi)容：分子中的價(jià)由手對一一成鍵由手對和孤由子對由千相百排斥作用,盡可能趨向彼此遠(yuǎn)離。（1）當(dāng)中心原子的價(jià)電子全部參與成鍵時(shí)，為使價(jià)電子斥力最小一就要求盡可能采取對稱結(jié)構(gòu)。(2)當(dāng)中心原子的價(jià)電子部分參與成鍵時(shí)，未參與成鍵的孤電子對與成鍵電子對之間及孤電子對之間、成鍵電子對之間的斥力不同，從而影響分子構(gòu)型。(3)電子對之間的夾角越大，相互之間的斥力越小。2 .價(jià)層電子對互斥理論與分子立體構(gòu)型(1)分析下列

6、中心原子中的價(jià)電子全部參與形成共價(jià)鍵的分子的立體構(gòu)型并完成下表(由中心原子周圍的原子數(shù)n來預(yù)測)：ABn立體構(gòu)型范例n=2直線形CO2、BeCl2n=3平囿二角形CH2O、BF3n=4正四囿體形CH4、CCI4n=5三角雙錐形PC15n=6正八面體形SF6(2)中心原子上有孤電子對(價(jià)電子中未參與形成共價(jià)鍵的電子對)的分子的立體構(gòu)型：中心原子上的孤電子對占據(jù)中心原子周圍的空間,與成鍵電子對互相排斥,使分子的立體構(gòu)型發(fā)生變化，如：H2O為AB2型分子，氧原子上的兩對孤電子對參與互相排斥,所以H2O分子的立體構(gòu)型為V形而不是直線形。NH3分子中氮原子上有一對孤電子對參與互相排斥,故NH3的立體構(gòu)型

7、不能為平面三角形。常見分子的VSEPR模型和空間構(gòu)型實(shí)例(T鍵電子對數(shù)孤電子對數(shù)價(jià)層電子對數(shù)電子對的排列方式VSEPR模型分子的立體構(gòu)型BeC12、CO2202J：直線形直線形BF3、BCl3303人平面平面三角形SO221V/A、,*三角形V形CH4、CCl4404，小四面止四面體形NH331思體形三角錐形H2O22A/A心V形分子空間構(gòu)型的確定方法.一.一，一一1中心原子價(jià)層電子對數(shù)=b鍵電子數(shù)+yaxb）?pn=2直線形VSEPR模型一n-3平面三角形n=4四面體形?分子的立體構(gòu)型一一略去孤電子對在價(jià)層電子對互斥模型中占有的空間X活學(xué)活用3 .用價(jià)層電子對互斥理論（VSEPR）可以預(yù)測許

8、多分子或離子的空間構(gòu)型，有時(shí)也能用來推測鍵角大小。下列判斷正確的是（）A. SO2、CS2、HI都是直線形的分子B. BF3鍵角為120°,SnB2鍵角大于120°C. COC12、BF3、SO3都是平面三角形的分子D. PCl3、NH3、PCl5都是三角錐形的分子答案C解析SO2是V形分子，CS2、HI是直線形的分子，A錯(cuò)誤；BF3鍵角為120°,是平面三角形結(jié)構(gòu)，而Sn原子價(jià)電子數(shù)是4,在SnB2中兩個(gè)價(jià)電子與Br形成共價(jià)鍵，還有一對孤對電子，對成鍵電子有排斥作用，使鍵角小于120°,B錯(cuò)誤；COCl2、BF3、SO3都是平面三角形的分子，鍵角是12

9、0°,C正確；PCl3、NH3都是三角錐形的分子，而PCl5是三角雙錐形結(jié)構(gòu)，D錯(cuò)誤。4 .用價(jià)層電子對互斥理論推測下列分子或離子的立體構(gòu)型：BeCl2,SCl2,BF3,+2PF3,NH4,SO3。答案直線形V形平面三角形三角錐形正四面體形三角錐形解析根據(jù)各分子的電子式和結(jié)構(gòu)式，分析中心原子的孤電子對數(shù)，依據(jù)中心原子連接的原子數(shù)和孤電子對數(shù)，確定VSEPR模型和分子的立體構(gòu)型。分子或舍子中心原子孤分子或國子的VSEPR分子或后子立結(jié)構(gòu)式SC1224四面體形V形S/cinBF303平囿二角形平囿二角形/FR1FFPF314四面體形三角錐形P個(gè)Fp1F十NH404正四面體形正四面體形&

10、quot;H-I_1-H14SO214四面體形三角錐形/)(1卜。一r電子對數(shù)價(jià)層電子對數(shù)BeCl202模型名稱直線形體構(gòu)型名稱直線形ClBeCl學(xué)習(xí)小結(jié)分子空間構(gòu)型的確定方法略去孤電子對、分子的立體構(gòu)型價(jià)層電子對互斥理論>VSEPR模型（T鍵電子對數(shù)十中心原子上的孤電子對數(shù)=價(jià)層電子對數(shù)一而分子的立體構(gòu)型指的是成鍵電子注意（1）價(jià)層電子對互斥構(gòu)型是價(jià)層電子對的立體構(gòu)型,對的立體構(gòu)型，不包括孤電子對。兩者是否一致取決于中心原子上有無孤電子對（未用于形成共價(jià)鍵的電子對），當(dāng)中心原子上無孤電子對時(shí)，兩者的構(gòu)型一致；當(dāng)中心原子上有孤電子對時(shí)，兩者的構(gòu)型不一致。（2）常見的分子立體構(gòu)型直線形、V

11、形、平面三角形、三角錐形、四面體形等。達(dá)標(biāo)檢測當(dāng)堂楂測鞏固反保1.下列分子或離子的中心原子，帶有一對孤電子對的是（）A.H2OB.BeCl2C.CH4D.PC13答案DH：C）：Ik：Cl：Be：Cl:、解析方法1：選項(xiàng)中四種物質(zhì)的電子式依次為H：H：C：H.：Cl：P：（1：H。出0有2對孤電子對，BeC12和CH4沒有孤電子對，PC13有一對孤電子對。方法2:將選項(xiàng)中各物質(zhì)的未知數(shù)據(jù)代入公式：1中心原子上的孤電子對數(shù)=jx（axb）,經(jīng)計(jì)算知，選項(xiàng)中原子上的孤電子對數(shù)依次為2、0、0、1。2 .下列分子或離子中，中心原子價(jià)層電子對的立體構(gòu)型為正四面體形且分子或離子的立體構(gòu)型為V形的是（）+

12、_+_A.NH4B.PH3C.H3OD.0F2答案D解析中心原子價(jià)層電子對的立體構(gòu)型為正四面體形，且分子或離子的立體構(gòu)型為V形的只有3個(gè)原子構(gòu)成的分子或離子，0F2為V形結(jié)構(gòu)。A選項(xiàng)NH4是三角錐形的NH3結(jié)合了一個(gè)H+,呈正四面體形，B項(xiàng)中PH3為三角錐形，C中H3O+是V形的H2O結(jié)合了一個(gè)H+,呈三角錐形。3 .據(jù)報(bào)道，大氣中存在一種潛在的溫室氣體SF5-CF3,雖然其數(shù)量有限，但它是已知?dú)怏w中吸熱最高的氣體。關(guān)于SF5CF3的說法正確的是（）A.分子中有（T鍵也有兀鍵B.所有原子在同一平面內(nèi)C. CF4與CH4都是正四面體結(jié)構(gòu)D. 0.1mo1SF5CF3分子中電子數(shù)為8mol答案C解

13、析A項(xiàng)，分子中都是b鍵，無兀鍵，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，碳原子與其相連的四個(gè)原子形成四面體結(jié)構(gòu)，不可能所有原子共平面；D項(xiàng)，一個(gè)分子中有94個(gè)電子，錯(cuò)誤。4.用價(jià)層電子對互斥理論預(yù)測下列粒子的立體構(gòu)型。H2Se;(2)BCl3;(3)PCl3;(4)CO2;2(5)SO2;(6)SO2答案(1)V形(2)平面三角形(3)三角錐形(4)直線形(5)V形(6)正四面體形課時(shí)作業(yè)基礎(chǔ)過關(guān)題組一常見分子的立體構(gòu)型1 .下列分子構(gòu)型為正四面體形的是（）P4NH3CC14CH4H2sCO2A.B.C.D.答案C2 .下列分子中，所有原子不可能共處在同一平面上的是（）A.C2H2B.CS2C.NH3D.C6H6（苯）答

14、案C解析C2H2、CS2為直線形，C6H6為正六邊形，NH3為三角錐形，只有C選項(xiàng)的所有原子不可能在同一平面上。3 .下列分子的立體構(gòu)型為平面正三角形的是（）A.PCI3B.BC13C.NH3D.CH2O答案B解析PCI3、NH3中的中心原子P、N各有1對孤電子對，跟周圍的三個(gè)（T鍵相互排斥，形成四面體結(jié)構(gòu)，所以這兩個(gè)分子都為三角錐形；CH2O的立體構(gòu)型雖為平面三角形，但不是正三角形。題組二分子中價(jià)電子對數(shù)目的確定4.下列微粒中，含有孤電子對的是（）A.SiH4B.H2O一一_+C.CH4D.NH4答案BHIIIIIJ：Si：JI,1（：O：II、H：C：HH：N：H+解析SiH4、H2O、C

15、H4、NH4的電子式分別為HH11,只有H2O分子中的O原子上有2對孤電子對。5,下列微粒的價(jià)電子對數(shù)正確的是（點(diǎn)""的原子為中心原子）（）A.CH44B.CO21C.BF32D.SO32答案A解析對ABm型分子中心原子價(jià)電子對數(shù)：n=中心原子的價(jià)電子數(shù)+每個(gè)配位原子提供的價(jià)電子數(shù)xm2CH4中,4+1X4n=-2:4,A正確;_,4+0X2CO2中，n=2=2,B不正確;*_.331X3.BF3中，n=-2=3,C不正確;_6+0X3o十.SO3中，n=-2=3,D不正確。6.下列說法中正確的是（）A. NO2、BF3、NCl3分子中沒有一個(gè)分子中原子的最外層電子都滿足了

16、8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)B. P4和CH4都是正四面體形分子且鍵角都為109°28'11+11：N：II,+aC. NH4的電子式為H,離子呈平面正方形結(jié)構(gòu)D.NH3分子中有一對未成鍵的孤電子對，它對成鍵電子的排斥作用較強(qiáng)答案D：Cl：N:CI：-ci-解析NCl3分子的電子式為一，分子中各原子都滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，A錯(cuò)誤；P4為正四面體形分子，但其鍵角為60°,B錯(cuò)誤；NH4為正四面體形結(jié)構(gòu)而非平面正方11：N：EI形結(jié)構(gòu)，C錯(cuò)誤；NH3分子電子式為H，有一對未成鍵電子，由于未成鍵電子對成鍵電子的排斥作用，使其鍵角為107°,呈三角錐形，D正確。題組三價(jià)層電子對互

17、斥理論及其應(yīng)用7 .下列分子的VSEPR模型與分子的立體構(gòu)型相同的是（）A.CCl4B.SO3C.NH3D.H2O答案A8 .根據(jù)VSEPR模型判斷下列各組分子或離子結(jié)構(gòu)相同的是（）A.SO2和CO2B.BF3和NH3C.NH3和H2OD.CH4和NH4答案D解析A項(xiàng)中，SO2分子中S有一對孤電子對，而CO2分子中沒有孤電子對，因此SO2為V形而CO2為直線形；B項(xiàng)中，BF3中B無孤電子對，而NH3中有一對孤電子對，因此其構(gòu)型分別為平面三角形和三角錐形；C項(xiàng)中，其構(gòu)型分別為三角錐形和V形；D項(xiàng)中，中心原子的成鍵情況相同，故分子結(jié)構(gòu)也相同，為正四面體形。9.用價(jià)層電子對互斥理論預(yù)測H2s和BF3

18、的立體構(gòu)型，兩個(gè)結(jié)論都正確的是A.直線形；三角錐形B.V形；三角錐形C.直線形；平面三角形D.V形；平面三角形答案D10 .短周期主族元素A、B可形成AB3分子，下列有關(guān)敘述正確的是（）A.若A、B為同一周期元素，則AB3分子一定為平面正三角形B.若AB3分子中的價(jià)電子個(gè)數(shù)為24個(gè)，則AB3分子可能為平面正三角形C.若為A、B為同一主族元素，則AB3分子一定為三角錐形D.若AB3分子為三角形錐形，則AB3分子一定為NH3答案B解析A項(xiàng)，若為PC13,則分子為三角錐形，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，BC13滿足要求，其分子為平面正三角形，正確；C項(xiàng)，若分子為SO3,則為平面正三角形，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，分子不一定為NH3

19、,也可能為NF3等。能力提升11 .氯的含氧酸卞離子有C1O>CIO2、C1O3、C1O4等，關(guān)于它們的說法中不正確的是（）A. C1。中C1顯+1價(jià)B. C1O2的空間構(gòu)型為直線形C. C1O3的空間構(gòu)型為三角錐形D. C1O4是SO4一的等電子體答案B解析C1O2空間構(gòu)型為V形。12. （1）計(jì)算下列分子或離子中點(diǎn)“？原子的價(jià)電子對數(shù)。 CC14; BeC12; BC13; PCl3。(2)計(jì)算下列微粒中點(diǎn)“原子的孤電子對數(shù)。 H2s； PCl5； BF3; NH3。答案(1)4234(2)2001解析(1)根據(jù)ABm型分子中價(jià)電子對數(shù)目n的計(jì)算公式：n=中心原子的價(jià)電子數(shù)+每個(gè)配位

20、原子提供的價(jià)電子數(shù)xm24+1X4CCI4中C原子的價(jià)電子對數(shù)為-2=4;2+1X2BeCl2中Be原子的價(jià)電子對數(shù)為-2=2;3+1X3BCI3中B原子的價(jià)電子對數(shù)為-2=3;5+1X3pci中p原子的價(jià)電子對數(shù)為-2一=4。1.(2)根據(jù)ABm型分子中心原子的孤電子對數(shù)='(axb)的計(jì)算公式:1一一.一H2s中的S原子的孤電子對數(shù)：2*(62X1)=2;1PC15中的P原子的孤電子對數(shù)：2X(55X1)=0；1BF3中的B原子的孤電子對數(shù)：2*(33X1)=0；1NH3中的N原子的孤電子對數(shù)：2*(53X1)=1。13 .用價(jià)層電子對互斥模型推測下列分子的立體構(gòu)型：一(1)NH2

21、;(2)BBr3;(3)CHC13;(4)SiF4。答案(1)V形(2)平面三角形(3)四面體形(4)正四面體形解析根據(jù)原子最外層電子的排布，可以判斷出本題分子的中心原子含有的孤電子對數(shù)和結(jié)合的原子數(shù)為化學(xué)式NH2BBr3CHCl3SiF4中心原子含有的孤電子對數(shù)2000中心原子的(T鍵數(shù)2344中心原子的價(jià)層電子對數(shù)4344NHa分子略去兩對孤電子對，分子構(gòu)型為V形，BBr3為平面三角形，CHCI3分子中由于氫原子和氯原子半徑不同，不能形成正四面體形，SiF4為正四面體形。14 .回答下列問題：(1)寫出具有10個(gè)電子、兩個(gè)或兩個(gè)以上原子核的離子的符號(hào)、(2)寫出具有18個(gè)電子的無機(jī)化合物的

22、化學(xué)式(3)在(1)(2)題涉及的粒子中，空間構(gòu)型為正四面體的有;為三角錐形的有O答案(1)OHNH4%0>+NH2(2)H2sH2O2PH3SiH4HCl(3)NH4、SiH4出0+、PH3解析(1)第二周期元素的氫化物具有10個(gè)電子，其分子結(jié)合一個(gè)H+或電離出一個(gè)H+后，形成陰、陽離子所具有的電子數(shù)不變，離子符號(hào)為NH4、H3O+、NH2、OHo(2)第三周期元素的氫化物分子中具有18個(gè)電子，第二周期元素形成R2Hx型的化合物，如C2H6、H2O2等，也具有18個(gè)電子。符合條件的分子有H2O2、N2H4、SiH4、PH3、H2SHCl。(3)由等電子原理分析，NH4、SiH4為正四面

23、體構(gòu)型，H3O+、PH3為三角錐形。理解感悟熟悉和掌握典型分子或離子的立體構(gòu)型，根據(jù)等電子原理確定其他分子或離子的立體構(gòu)型。等電子體的立體構(gòu)型、性質(zhì)相似。15 .20世紀(jì)50年代科學(xué)家提出價(jià)層電子對互斥理論(簡稱VSEPR模型)，用于預(yù)測簡單分子立體構(gòu)型。其要點(diǎn)可以概括：I.用AXnEm表示只含一個(gè)中心原子的分子組成，A為中心原子，X為與中心原子相結(jié)合的原子，E為中心原子最外層未參與成鍵的電子對(稱為孤電子對)，(n+m)稱為價(jià)層電子對數(shù)。分子中的價(jià)層電子對總是互相排斥，均勻地分布在中心原子周圍的空間；n.分子的立體構(gòu)型是指分子中的原子在空間的排布，不包括中心原子未成鍵的孤電子對；m.分子中價(jià)層電子對之間的斥力主要順序?yàn)閕.孤電子對之間的斥力孤電子對與共用電子對之間白斥力共用電子對之間的斥力；ii.雙鍵與雙鍵之間的斥力雙鍵與單鍵之間的斥力單鍵與單鍵之間的斥力；iii.X原子得電子能力越弱，AX形成的共用電子對之間的斥力越強(qiáng)；iv.其它。請仔細(xì)閱讀上述材料，回答下列問題：根據(jù)要點(diǎn)I可以畫出AXnEm的VSEPR理想模型，請?zhí)顚懴卤恚簄+m