化学竞赛—价层电子对互斥理论课件.ppt

1、价层电子对价层电子对互斥理论互斥理论(VSEPR模型模型)形形色色的分子形形色色的分子O2HClH2OCO2C2H2CH2ONH3P4CH4CH3CH2OHCH3COOHC6H6C8H8CH3OHC60C20C40C70为什么为什么CO2 和和 H2O都是三原子分子，而分子的空都是三原子分子，而分子的空间结构却不同？间结构却不同？为什么为什么CH2O和和 NH3都四原子分子，而分子的空都四原子分子，而分子的空间结构也不同？间结构也不同？写出写出CO2、H2O、NH3、CH2O、CH4等分子的电子式、等分子的电子式、结构式结构式分子分子CO2H2ONH3CH2OCH4电子式电子式结构式结构式中心

2、原子中心原子有无孤对电子有无孤对电子空间结构空间结构O C O:H O H:H N H:H:H C H:HHO=C=OH-O-HH-N-H-HH-C-H=OH-C-H-HH无无有有有有无无无无直线形直线形V 形形 三角三角 锥形锥形 平面平面三角形三角形 正四正四 面体面体:H C H:O:一、价层电子对互斥理论的要点一、价层电子对互斥理论的要点1.中心原子的价层电子对只包括形成中心原子的价层电子对只包括形成键的电子键的电子对和价层的孤电子对。对和价层的孤电子对。2.中心原子周围的价层电子对数决定了中心原子周围的价层电子对数决定了分子或离子的空间构型。分子或离子的空间构型。3.价层电子对尽可能

3、彼此远离，使它们价层电子对尽可能彼此远离，使它们之间的斥力最小。之间的斥力最小。价层电子对价层电子对=成键电子对成键电子对+孤对电子对孤对电子对 (VP)(BP)(LP)1、确定中心原子的价层电子对数、确定中心原子的价层电子对数 以以AXm为例为例(A中心原子中心原子,X配位原子配位原子)：原则：原则：A的价电子数的价电子数=主族序数主族序数 配位原子配位原子X：H和卤素每个原子各提供一个价和卤素每个原子各提供一个价 电子电子,规定规定：氧与硫不提供价电子；氧与硫不提供价电子；阳阳离子应减去电荷数离子应减去电荷数,阴阴离子应加上电荷数。离子应加上电荷数。VP=1/2A的价电子数的价电子数+X提

4、供的价电子数提供的价电子数m 离子电荷数离子电荷数()阴阴 阳阳二、推断分子或离子空间构型的步骤：二、推断分子或离子空间构型的步骤：计算结果不为整数，则应进为整数。计算结果不为整数，则应进为整数。例：例：价电子数价电子数 VP(价电子对数价电子对数)NH4+5+4-1=8 CCl4 4+4=8 NO2 5+0=5 ICl2-7+2+1=10 OF2 6+2=8 PO43-5+3=8444354 XeF4 8+4=1262、确定电子对的空间构型：、确定电子对的空间构型：VP=2 直线形直线形VP=3 平面三角形平面三角形VP=4 正四面体正四面体VP=5 三角双锥三角双锥VP=6 正八面体正八面

5、体3、确定中心原子的孤对电子对数，推断分子的空间、确定中心原子的孤对电子对数，推断分子的空间构型。构型。(1)LP=0:分子的空间构型分子的空间构型=电子对的空间构型电子对的空间构型2BeHVP=(2+2)=2 直线形直线形213BFVP=(3+3)=3 平面三角形平面三角形214CHVP=(4+4)=4 正四面体正四面体215PClVP=(5+5)=5 三角双锥三角双锥216SFVP=(6+6)=6 八面体八面体21例如：例如：(2)LP0：分子的空间构型不同于电子对的空间：分子的空间构型不同于电子对的空间构型构型 34611 21 2SnCl2平面三角形平面三角形 V形形NH3正正四面体四

6、面体 三角锥三角锥形形H2O正四面体正四面体 V形形IF5正正八面体八面体 四方锥四方锥形形XeF4正正八面体八面体 平面正方形平面正方形VPLP电子对的电子对的空间构型空间构型 分子的分子的空间构型空间构型例例515253VP LP电子对的电子对的空间构型空间构型 分子的分子的空间构型空间构型例例 三角双锥三角双锥 变形四面体变形四面体 SF4三角双锥三角双锥 T形形 ClF3三角双锥三角双锥 直线形直线形 XeF2分分子子中心原中心原子的价子的价电子对电子对数数电子对的空间电子对的空间排布排布中心原中心原子的孤子的孤对电子对电子对对分子的空分子的空间构型间构型SiCl4CS2BF3PCl3

7、OF2SO2423443正四面体正四面体 0正四面体正四面体直线形直线形直线形直线形 0平面三角形平面三角形 2平面三角形平面三角形正四面体正四面体正四面体正四面体平面三角形平面三角形 0 1 1三角锥三角锥形形V形形V形形例例1.用用VSEPR理论预测理论预测SiH4、H2S、PH3分子分子的空间构型，并判断它们键角的相对大小。的空间构型，并判断它们键角的相对大小。解：解：SiH4 VP=(4+4 1)/2=4 无孤电子对无孤电子对 SiH4分子构型为正四面体分子构型为正四面体形形。H2S VP=(6+2 1)/2=4 H2S的价电子对应为正四面体排布，其中的价电子对应为正四面体排布，其中两

8、对为孤电子对，所以分子构型应为两对为孤电子对，所以分子构型应为V形形。PH3 VP=(5+3 1)/2=4 PH3的价电子对应为正四面体排布，其中一对为的价电子对应为正四面体排布，其中一对为孤电子对，所以分子构型应为三角锥孤电子对，所以分子构型应为三角锥形形。所以三个分子的键角从大到小的顺序是：所以三个分子的键角从大到小的顺序是：SiH4PH3H2S。例例2.利用价层电子对互斥理论判断下列分子和离子利用价层电子对互斥理论判断下列分子和离子的几何构型。要求写出价层电子总数、价层电子对的几何构型。要求写出价层电子总数、价层电子对数、电子对构型和分子构型数、电子对构型和分子构型。AlCl3 H2S

9、SO32-NH4+NO2 IF3解：总数解：总数 对数对数 6 8 8 8 5 103 4 4 4 3 5分子构型分子构型 三角形三角形 V形形 三角锥三角锥形形 正四面体正四面体 V字字 T形形AlClClClSOOONHHHHNOOFFFSHH电子对构型电子对构型三角形三角形 正四面体正四面体 正四面体正四面体 正四面体正四面体 三角形三角形 三角双锥三角双锥价层电子价层电子对数对数(VP)电子对的电子对的空间构型空间构型价电子对价电子对 数数孤电孤电子对子对分子空分子空间构型间构型 23 直线直线形形 三角三角形形直线直线形形三角三角形形203 3 01V形形4 5 四面体四面体三角双锥

10、三角双锥444012正四面体正四面体V形形三角锥三角锥形形55550123三角双三角双锥锥形形变形四变形四面体面体形形 T T形形直线直线形形实例实例BeCl2BF3SnCl2CH4NH3H2OPCl5SF4ClF3XeF2价层电子价层电子 对数对数电子对的电子对的空间构型空间构型价电子价电子对数对数孤电孤电子对子对分子空分子空间构型间构型6 正八正八面体面体666012正八面正八面体型体型四角锥四角锥正方型正方型SF6IF5XeF4例例1、求求H3O+和和SO42 的价电子对数的价电子对数，并推测其空间，并推测其空间构型。构型。解：解：H3O+的价电子对数的价电子对数=(6+3 1 1)/2

11、=4价电子对的排布为正四面体形，其中一对为孤电子对，价电子对的排布为正四面体形，其中一对为孤电子对，所以分子空间构型为三角锥型。所以分子空间构型为三角锥型。SO42 的价电子对数的价电子对数=(6+0+2)/2=4价电子对的排布为正四面体形，无孤电子对，所以分价电子对的排布为正四面体形，无孤电子对，所以分子空间构型也是正四面体型。子空间构型也是正四面体型。例例2：写出下列分子的路易斯结构式：写出下列分子的路易斯结构式(用短线表示共用用短线表示共用电子对电子对,小黑点表示孤对电子小黑点表示孤对电子)，并预测分子的几何构，并预测分子的几何构型。型。(1)PCl3 (2)BCl3 (3)CS2 (4)C12O(1)PCl3：三角锥三角锥形形.PCICI.CI.CI.(2)BCl3：平面三角平面三角形形BCI.Cl.(3)CS2：直线直线形形C=S=S.(4)C12O：V形形O.Cl.CI.