化学人教版选修3学案：2-2-1 价层电子对互斥理论 Word版含解析15页

第二节 分子的立体构型
第一课时 价层电子对互斥理论
[学习目标] 1.通过图片或模型认识共价分子结构的多样性和复
杂性。
2．学会用价层电子对互斥模型来判断分子的立体构型。
一、形形色色的分子
1．三原子分子(AB2型)
2.四原子分子(AB3型)
3.五原子分子(AB4型)
最常见的为正四面体形，如 CH4、CCl4等，键角为 109°28′。

二、价层电子对互斥理论
1．内容
价层电子对互斥理论认为，分子的立体结构是“价层电子对”相
互排斥的结果。价层电子对是指分子中的中心原子上的电子对，包括 σ
键电子对和中心原子上的孤电子对。
2．价层电子对数的确定
σ 键电子对数可由分子式确定。而中心原子上的孤电子对数，确
定方法如下：
中心原子上的孤电子对数＝
1
2
(a－xb)；
a 为中心原子的价电子数；x 为与中心原子结合的原子数；b 为与
中心原子结合的原子最多能接受的电子数。
3．VSEPR 模型和分子的立体结构
H2O 的中心原子上有 2 对孤电子对，与中心原子上的 σ 键电子对
相加等于 4，它们相互排斥形成四面体形 VSEPR 模型。略去 VSEPR
模型中的中心原子上的孤电子对，因而 H2O 的立体结构为 V 形。
知识点一   常见分子的立体构型
1．分子的键角和空间结构

2.其他分子的空间构型(立体结构)

①常见直线形分子：双原子分子、HCN 结构式为(H—C≡N)、乙
炔(H—C≡C—H)。
②四原子分子中，CH2O 分子中的 C===O、C—H 键的键长不同，
其分子构型为等腰三角形；SO3、BF3 为平面正三角形；P4(白磷)为正
四面体形( )，键角为 60°。
③AB4 型分子或离子：CX4(X 为卤素原子或氢原子)、SiCl4、
SiH4、NH＋4、SO2－4 。
五原子分子都是正四面体结构吗？
【点拨】 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。
【例 1】 硫化氢(H2S)分子中，两个 H—S 键的夹角接近 90°，说
明 H2S 分子的空间构型为________；二氧化碳(CO2)分子中，两个
C===O 键的夹角为 180°，说明 CO2分子的空间构型为________；甲烷
(CH4)分子中，任意两个 C—H 键的夹角都为 109°28′，说明 CH4 分
子的空间构型为________。
【提示】 本题考查利用已学知识分析分子的空间结构。解题时，
要密切联系所学的化学键、键参数、元素的性质和递变规律等来解题。
【解析】 用键角可直接判断分子的空间构型。S、O 同主族，因
此 H2S 和 H2O 分子的空间构型相似，为 V 形。其他分子的空间构型参
照知识点进行判断。
【答案】 V 形 直线形 正四面体形
下列各组的几种分子中所有原子都可能处于同一平面的是( C )

A．CH4、CS2、BF3      B．CO2、H2O、NH3
C．C2H4、C2H2、C6H6 D．CCl4、BeCl2、PH3
解析：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为平面正六边
形分子，这些分子都是平面形结构，故选 C。
知识点二   价层电子对互斥理论
1．价层电子对互斥理论的基本要点
(1)在 ABn型分子中，中心原子 A 的周围配置的原子或原子团的几
何构型，主要决定于中心原子价电子层中电子对(包括成键电子对和未
成键的孤电子对)的互相排斥作用，分子的几何构型主要采取电子对相
互排斥作用最小的那种结构。
(2)ABn型分子中，A 与 B 之间通过两对或三对电子(即通过双键或
三键)结合而成，则价层电子对互斥理论把双键或三键作为一个电子对
看待。
(3)价层电子对之间相互排斥作用大小的一般规律：
孤电子对－孤电子对>孤电子对－成键电子对>成键电子对－成键
电子对。
2．用价层电子对互斥理论确定分子或离子空间构型的方法
(1)运用价层电子对互斥理论判断主族元素间形成的 ABn 型或
ABxCy型(A 为中心原子)分子或离子的立体构型，一般需要经过以下三
个步骤。
第一步：中心原子上价层电子对数的确定
方法一：中心原子上的价层电子对数＝σ 键电子对数＋中心原子
上的孤电...