价层电子对互斥理论[优质PPT]
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高中化学价层电子对互斥理论优秀课件
同为三原子分子，CO2 和 H2O 分子的空间结构为什么不同？
直线形
V形 同为四原子分子，CH2O 和 NH3 分子的空间结构为什么不同？
平面 三角形 三角锥形
二、价层电子对互斥模型〔VSEPR〕
1、价层电子对： 中心原子上的 电子对
成键电子对：σ键电子对 孤电子对：未参与成键的电子对
2、理论根本要点〔适用于ABm型〕
第二节 分子的立体构型 一、形形色色的分子
CO2
H2O
分子的立体CH构4型：
共价键的方向性表达
NH3
HCHO
C2H2
C6H6
C8H8
CH3OH
CH3CH2OH
CH3COOH
C60
C20
C40
CБайду номын сангаас0
科学视野
用质谱仪测定分子结构：
科学视野 分子的立体构型是怎样测定的？ 测分子立体结构：红外光谱仪→吸收峰→分析
4、确定中心原子价层电子对 =σ键电子对+中心原子上的孤对电子数目
〔1〕σ键电子对： 由分子式确定，即σ键个数
〔2〕中心原子上的孤电子对 =(a―xb)/2
中心原子为主族元素时，a等于最外层电子数 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， 氢为1，其他原子等于“8―价电子数〞
〔2〕对于阴离子来说，a为中心原子的价电子数加上 离子的电荷数，其他不变。
小结
分子立体构型 的推断
①确定价层电子对数判断VSEPR模型 ②再次判断孤电子对数 ③确立分子的立体构型
中心原子
代表物
中心原子 结合的原子数
分子类型
空间构型
CO2
2
人教版高中化学选修三课件：第二章 第二节 第一课时 价层电子对互斥理论(26张PPT)
•1、所有高尚教育的课程表里都不能没有各种形式的跳舞：用脚跳舞，用思想跳舞，用言语跳舞，不用说，还需用笔跳舞。 •2、一切真理要由学生自己获得，或由他们重新发现，至少由他们重建。 •3、教育始于母亲膝下，孩童耳听一言一语，均影响其性格的形成。 •4、好的教师是让学生发现真理，而不只是传授知识。 •5、数学教学要“淡化形式，注重实质.
实例
2
0
2
3
0
3
2
1
直线形
直线形
HgCl2、 BeCl2、
CO2
三角形
平面三角形 V形
BF3、 BCl3 SnBr2、 PbCl2
σ键电 孤电子 价层电 电子对的 VSEP 分子或离子 实例
子对数 对数 子对数 排列方式 R模型 的立体构型
4
0
3
1
4
四面 体形
正四面体形 三角锥形
CH4、 CCl4 NH3、 NF3
VSEPR模型 的立体构型 体构型名称
NH3
_三__角__锥__形
HCN
_直__线__形
H3O＋
_三__角__锥__形
SO2
_V_形
[特别提醒] VSEPR模型与分子的立体构型不一定一致，分子的 立体构型指的是成键电子对的立体构型，不包括孤电子 对(未用于形成共价键的电子对)。两者是否一致取决于 中心原子上有无孤电子对，当中心原子上无孤电子对 时，两者的构型一致；当中心原子上有孤电子对时，两 者的构型不一致。
2
2
V形
H2O
1．用价层电子对互斥理论判断SO3的分子构型为 ( )
A．正四面体形 B．V形
C．三角锥形
D．平面三角形
解析：SO3中S原子的价层电子对数为3，其全部用于形
价层电子对互斥理论和分子轨道理论精选优质 PPT
四、价层电子对互斥理论 1. 要点： 2. ⑴分子或离子的空间构型决定了中心原子周
围的价层电子数。 3. ⑵价层电子对尽可能彼此远离，使它们之间
的斥力最小， 4. ⑶通常采取对称结构
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1
2. 推断分子或离子空间构型的步骤： （1）确定中心原子价层电子对数 价层电子对数 = (中心原子价电子数 + 配位
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19
②第二周期，同核双原子分子的分子轨道 Li，Be， B， C， N 分子轨道为：
(1s)(1 s)(2s)(2 s) 2p y( 2p z
2p)x 2 2 p p y z(
2 p)x
O， F， Ne的分子轨道为：
(1s)(1 s)(2s)(2 s)(2p)x 2 2p p y z 2 2 p p y z(2 p)x
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24
(5) 第二周期异核双
原子分子轨道能级图
遵循能量近似、最大 重叠、对称性原则
CO：14
N2 ： 14
2
(
1s)2(
1 s)2(
2s)2(
2 s)2 2p2 y(
)2
2px
2pz
[12 22 32 42 14 52]
原子提供的电子数 - 离子电荷代数值)/ 2 ① H和(X)卤原子各提供一个价电子，O和S
提供的电子数为0。 ② 卤素作为中心原子时，提供的价电子数为7。 ③ O、S作为中心原子时，提供的价电子数为6。
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围的价层电子数。 3. ⑵价层电子对尽可能彼此远离，使它们之间
的斥力最小， 4. ⑶通常采取对称结构
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1
2. 推断分子或离子空间构型的步骤： （1）确定中心原子价层电子对数 价层电子对数 = (中心原子价电子数 + 配位
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19
②第二周期，同核双原子分子的分子轨道 Li，Be， B， C， N 分子轨道为：
(1s)(1 s)(2s)(2 s) 2p y( 2p z
2p)x 2 2 p p y z(
2 p)x
O， F， Ne的分子轨道为：
(1s)(1 s)(2s)(2 s)(2p)x 2 2p p y z 2 2 p p y z(2 p)x
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(5) 第二周期异核双
原子分子轨道能级图
遵循能量近似、最大 重叠、对称性原则
CO：14
N2 ： 14
2
(
1s)2(
1 s)2(
2s)2(
2 s)2 2p2 y(
)2
2px
2pz
[12 22 32 42 14 52]
原子提供的电子数 - 离子电荷代数值)/ 2 ① H和(X)卤原子各提供一个价电子，O和S
提供的电子数为0。 ② 卤素作为中心原子时，提供的价电子数为7。 ③ O、S作为中心原子时，提供的价电子数为6。
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第三章-1节-价层电子对互斥理论PPT课件
2
对氧 族原 子
作中心体时ne =6 作配体时ne =0
对卤 素原 子
作中心体时ne =7 作配体时ne =1
注意：多重键与单电子作为一对电子处理。
.
4
价层电子对互斥作用的顺序
• 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
• 双键、叁键或单个电子均按单键处理， 排斥作用大小:
排除作用更大，因此包含多重键时的键角比只 焓单键的键角大
X2C=O F2CO Cl2CO
∟XCO 126°
124.3 °
X2C=CX2 F2C=CH2 F2C=CFCl
∟XCC 125.3 ° 123 °
.
12
3.对分子键长变化的解释
• 价层电子对之间斥力的差异使键长发生改变， 影响对称性（点群）。 Oh群
.
14
拉长
分子 垂直轴向键长 赤道平面键长
PCl5（气）
210pm
204pm
ClF3
171.6pm
.
162.1pm
13
四.对该理论模型的评述
• 1.能够成功预测主族元素分子的形状，能够解 释键参数的变化规律。
• 2.该模型不需要复杂计算，结果是定性的。
• 3.存在许多例外，对高配位数预测例外更多。
• 5.杂化轨道理论能解释分子的几何构形，但不 能预测，而价层电子对互斥理论能预测分子 的几何构形，但不能解释分子的成键情况， 两者结合，具有一定的互补性，可达到处理 问题简便、迅速、全面的效果。
.
6
第二步：画出价层电对的所以几何构型
• 对于ClF3共有 三种。
第三步：计算各结 构的斥力大小
结果：a < c < b
对氧 族原 子
作中心体时ne =6 作配体时ne =0
对卤 素原 子
作中心体时ne =7 作配体时ne =1
注意：多重键与单电子作为一对电子处理。
.
4
价层电子对互斥作用的顺序
• 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
• 双键、叁键或单个电子均按单键处理， 排斥作用大小:
排除作用更大，因此包含多重键时的键角比只 焓单键的键角大
X2C=O F2CO Cl2CO
∟XCO 126°
124.3 °
X2C=CX2 F2C=CH2 F2C=CFCl
∟XCC 125.3 ° 123 °
.
12
3.对分子键长变化的解释
• 价层电子对之间斥力的差异使键长发生改变， 影响对称性（点群）。 Oh群
.
14
拉长
分子 垂直轴向键长 赤道平面键长
PCl5（气）
210pm
204pm
ClF3
171.6pm
.
162.1pm
13
四.对该理论模型的评述
• 1.能够成功预测主族元素分子的形状，能够解 释键参数的变化规律。
• 2.该模型不需要复杂计算，结果是定性的。
• 3.存在许多例外，对高配位数预测例外更多。
• 5.杂化轨道理论能解释分子的几何构形，但不 能预测，而价层电子对互斥理论能预测分子 的几何构形，但不能解释分子的成键情况， 两者结合，具有一定的互补性，可达到处理 问题简便、迅速、全面的效果。
.
6
第二步：画出价层电对的所以几何构型
• 对于ClF3共有 三种。
第三步：计算各结 构的斥力大小
结果：a < c < b
课件10：2.2.1 价层电子对互斥理论
PbCl2
电子对 数目
电子对 的空间
构型
成键 电子 对数
孤电子 对数
电子对的 排列方式
分子的 空间构型
实例
4
0
四面体
CH4、CCl4 NH4＋、SO42—
4 四面体
3
1
三角锥
NH3、PCl3 SO32－、H3O+
2
2
V—型 H2O
电子对 数目
电子对 的空间
构型
成键 电子 对数
孤电 子
对数
电子对的 排列方式
科学视野—分子的立体结构是怎样测定的？ 测分子体结构：红外光谱仪→吸收峰→分析。
同为三原子分子，CO2 和 H2O 分子的空间结构却不同， 什么原因？
同为四原子分子，CH2O与 NH3 分子的的空间结构 也不同，什么原因？
二、价层电子对互斥（VSEPR）理论
（ Valence Shell Electron Pair Repulsion ）
5
SF6
6
PCl5
5
PCl3
4
CH4
4
2
2
3
0
3
1
2
0
4
1
6
0
5
0
3
1
4
0
②确定价层电子对构型
价层电子 对数目
2
3
4
价层电子 直 平面 正四面
对构型
线 三角型 体
5
三角 双锥
6
正八 面体
注意：孤对电子的存在会改变键合电子对 的分布方向，从而改变化合物的键角
电子间斥力大小： 孤对间＞孤对与键合间＞键合间
肉眼不能看到分子，那么，科学家是怎样知道分子的形状的呢?早年 的科学家主要靠对物质的宏观性质进行系统总结得出规律后进行推测， 如今，科学家已经创造了许许多多测定分子结构的现代仪器，红外光谱 就是其中的一种。
价层电子对互斥理论ppt课件共25页PPT
4 正四面体 1 三角锥
SP3
OF2
4 正四面体 2
V形
SP3
SO2
3 平面三角形 1
V形
SP2
（3）判断共价分子结构的实例
例 1 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、对数、电子对构型和分子构型 。
AlCl3
H2S
SO32 - NH4 +
NO2
IF3
解：总数 对数
分子的
例
空间构型
变形四面体 SF4
T形
ClF3
直线形
XeF2
分 中心原 电子对的空 中心原 分子的空 中心原子
子的价 间排布
子的孤 间构型 的杂化轨
子 电子对
对电子
道类型
数
对
SiCl4
4 正四面体 0 正四面体 SP3
CS2
2
直线
0 直线 SP
BF3
3 平面三角形 0 平面三角形 SP2
PCl3
2 2 2 3 3 4 4 4 4
空间构型
直线形 V形 V型
平面三角形 三角锥形 正四面体 四面体 正四面体 正四面体
41、学问是异常珍贵的东西，从任何源泉吸 收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹
42、只有在人群中间，才能认识自 己。——德国
43、重复别人所说的话，只需要教育； 而要挑战别人所说的话，则需要头脑。—— 玛丽·佩蒂博恩·普尔
价层电子对互斥理论ppt课件
51、山气日夕佳，飞鸟相与还。 52、木欣欣以向荣，泉涓涓而始流。
53、富贵非吾愿，帝乡不可期。 54、雄发指危冠，猛气冲长缨。 55、土地平旷，屋舍俨然，有良田美 池桑竹 之属， 阡陌交 通，鸡 犬相闻 。
无机化学 价层电子对互斥理论 PPT课件
斥力大小和下列两种因素有关：
① 键角 ② 电子对的种类 键角小时 电对距离近，斥力大
电子对的种类 角度相同时： 孤电子对 —— 孤电子对 斥力最大 因为孤电子对的负电集中。 孤电子对 —— 成键电对 斥力居中
成键电对 —— 成键电对 斥力最小 因为有配体原子核会分散电对的负电。
结论 首先要尽量避免具有最大斥力的
（c） 一对孤电子对位于 三角锥的顶角上，
另一对位于三角锥 共用底面三角形的一个 角上。
90°方向上 的分布情况
孤对 － 孤对
0
孤对 － 键对
6
键对 － 键对
0
0
1
4
3
2
2
从 90°方向上的分布情况看， （b）种稳定。
这种构型称为 “ T ” 字形。
例 5. 1 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
② 等性杂化体现在价层电 子对互斥理论中，属于价层电子 对数 m 和配体数 n 相等类型。
等性杂化
m=n
在等性杂化中由分子构型 可以直接看出杂化方式。
这是因为分子构型与电子 对构型一致。
不等性杂化体现在价层电子 对互斥理论中，属于价层电子对 数 m 大于配体数目 n 类型。
不等性杂化
m>n
在不等性杂化中，分子构型 与杂化方式没有直接的关系，关 键是电子对构型可以直接对应杂 化方式。
解： 电子总数 电子对数 电子对构型
分子构型 杂化方式
H3O+ 6 + 1 3 ―1 = 8
4 正四面体
三角锥 sp3 不等性杂化
电子总数
CS2 4+02 = 4
电子对数
2
电子对构型
价层电子对互斥理论 PPT
【合作学习】
研读课本37页—38页“考虑交流”往常的 内容,小组合作完成下列问题: 1、价层电子对是指什么？σ 键电子对数与中心 原子上的孤电子对数如何确定？
2、仿照教材表2-4的格式,试计算CO2、SO42-、 H3O+的孤电子对数。 3、确定(2)中所述3种微粒的价层电子对数。
【讨论交流】
在三维空间内,将价层电子对看作点电荷, 若中心原子的价层电子对数分别为2、3、4时, 这些电子对在空间最估计的排列方式是如何的？
形形色色的分子
CO2
直线形 180°
H2O
V形 105°
形形色色的分子
HCHO
平面三角形 120°
NH3
三角锥形 107°
价层电子对互斥理论
对ABx型的分子或离子,中心原子A的价层
电子对之间由于存在排斥力,将使分子的几何构 型总是采取电子对相互排斥最小的那种构型,以 使相互之间斥力最小,分子或离子的体系能量最 低,最稳定。
感谢您的聆听！
电 子
模型与数分子对数立体类型 构型模型一致,若孤电子对
对 数不为0,则二者不一致
数
44正四 面3体2
0 AB4 1 AB3 2 AB2
正四面体 CH4
三角锥形 NH3
V形
H2O
【课堂练习】
1、下列分子或离子中,不含有孤对电子的是( )
A、H2O
B、H3O+
C、NH3
D、NH4+
2 、下列分子①BCl3、②CCl4、③H2S、④CS2中,
vsepr模型略去孤电子对分子实际构型2确定co的实际空间构型bf10510928大家学习辛苦了还是要坚持大家学习辛苦了还是要坚持继续保持安静继续保持安静ab平面三角直线形co平面三角形bf正四面体ch三角锥形nh00vseprvsepr001下列分子或离子中不含有孤对电子的是
价层电子对互斥理论精选优质 PPT
实例
4
4
0
3
1
2
2
7
总电子 电子对 成键 未成对 分子构型 对数 理想构型 电子对 电子对
实例
5
5
0
4
1
孤对电子优先代替平
伏位置上的原子和相关 3
2
键对电子
2
3
8
总电子 电子对 成键 未成对 分子构型 对数 理想构型 电子对 电子对
实例
6
6
0
5
1
第二对孤对电子
优先代替第一对孤
对电子反位的原子
和相关键对电子
XeF4 4+(8-4×1)/2 = 6
SF6
VP= 1 (6+6)=6
2
LP = 0
5
LP≠0分子的空间构型
≠电子对的空间构型使价层电子对斥力最小
总电子 电子对 成键 未成对 分子构型 对数 理想构型 电子对 电子对
实例
2
2
0
3
3
0
3
1
6
总电子 电子对 成键 未成对 分子构型 对数 理想构型 电子对 电子对
4
2
9
10
这两个问题还是要注意的！
当分子中有 键时, 键
应排在相当于孤对电子的
位置 ！
F
F
F
1
S = O VP= 2 (6+4)=5 F
键的极性和中心原子的电负性会使键角改变
: :
Cl 110o18'
Cl
124o21'
1 C = O VP= 2 (4+0+2)=3 F
N
102 o F H F
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V形
SP3
SO2
3 平面三角形 1
V形
SP2
等电子原理
具有相同价电子数(指全部电子总数或价电子总 数)和相同原子数的分子或离子具有相同的结构 特征，这个原理称为“等电子原理”。符合此 条件的分子或离子互为等电子体。利用等电子 原理可以判断一些简单分子或离子的空间构型。 1．N2、CO、CN－、OH- ，都是双原子分子或 离子，价电子总数为10，两个原子间都以叁键 相结合，叁键中有1个σ键，2个π键。
键角
sp 直线形 180°直线形 180° sp 直线形 180°直线形 180° sp2 平面三角形 120°平 角面形三 120°
sp3
正四 面体
正四 109.5° 面体 109.5° 109.5°V形 104.5°
三角 107.3°
锥形 107.3°
思考、讨论
1、下列分子或离子中，空间构型为V型的
碳原子轨
道
sp3
sp2
杂化方式
分子形状 特点
正四面体
平面结构
sp 直线型
sp2 平面结构
确定分子空间构型的简易方法：
价层电子对互斥理论
共价分子的几何外形取决于分子 价层电子对数目和类型。
1、推断分子空间构型的具体步骤：
对于ABm型分子或离子，其中心原子A的杂化轨道 数恰好与A的价电子对数相等。
A的价电子对数
S和P的三种杂化
杂化类型
SP
参与杂化的 原子轨道
1个S
1个P
杂化轨道数 2个SP
杂化轨道间 夹角
180°
空间构型 直线形
实例
BeCl2
SP2
SP3
1个S 2个P 1个S 3个P
3个SP2
4个SP3
120° 正三角形
BF3
109.5° 正四面体
CH4
有机分子
CH4
CH2=CH2 CH≡CH
C6H6
专题四分子空间结构与物质性质 单元分子构型与物质的性质
分子的空间构型
C 2s
2px 2py 2pz
C原子与H原子结合形成的分子为什么是
CH4，而不是CH2或CH3？CH4分子为什么具有 正四面体的空间构型（键长、键能相同，
键角相同为109°28′）？
原子轨道杂化前后的变与不变
变：轨道的形状和伸展发向 不变：原子轨道数不变
价电 中心原 子对 子杂化
数 轨道类型
杂化轨道/ 电子对空
间构型
轨道 夹角
分子空 间构型
键角
气态
2 BeCl2 2 CO2
3 BF3
sp 直线形 180° sp 直线形 180° sp2 平面三角形 120°
4 CH4 4 NH4+ 4 H2O NH3 4
sp3 正四 109.5°
面体
4 PCl3
价层电子对互斥模型的两种类型 价层电子对互斥模型说明的是价层电子对形成σ键的 共用电子Байду номын сангаас和孤电子对的空间构型； 而分子的空间构型指的是形成σ键电子对的空间构型 ，不包括孤电子对。 (1)当中心原子无孤电子对时，两者的构型一致； (2)当中心原子有孤电子对时，两者的构型不一致
电子对的 空间构型
分子的 空间构型
例
3 1 平面三角形 V形
SnCl2
4 1 四面体
三角锥
NH3
2 四面体
V形
H2O
不等性sp3杂化
NH 3 HN=1H0ο17'8
N：2s22p3 2p
2s
s p3杂化
H 2O HO=1H0ο34'0
O：2s22p4
2p
2s
s p3杂化
sp 3
课堂练习
例3：计算下列分子或离子中的价电子对数，并根据已学填写下表
物质
价电
子对 数
气态 BeCl2
CO2
中心原 子杂化 轨道类型
BF3
CH4
NH4+
H2O
NH3
PCl3
杂化轨道/ 电子对空
间构型
轨道 分子空 夹角 间构型
键角
直线形 180°
直线形 180°
平面三角 形
120°
正四 109.5° 面体 109.5°
2
3
4
A的杂化轨道数
2
3
4
杂化类型
sp
sp2
sp3
A的价电子空间构型 直线型 平面三角形 正四面体
对于 ABm型分子或离子，其中心原子A的 价电子对数可依如下公式算得:
2、ABm型分子的价电子对数n的确定
中心原子A的价电子数+配位原子B提供的价电子数×m ±离子电荷数
n=
2
（1）对于主族元素，中心原子价电子数=最外层电子数，配 位原子中氢或卤素原子提供价电子数为1;
是( Ｂ）
A、CS2 B、H2Se C、HCN D、ICl
思考、讨论
2、下列分子中哪一个分子的空间构型为正
四面体（ Ｄ ）
A、CHCl3 B、CH3Cl C、BBr3 D、SnCl4 3、下列分子和离子中，中心原子的价电子 对几何构型为四面体，且分子(离子)空间
构型为V形的是（ Ｄ ）
A、NH4+ B、SO2 C、H3O+ D、OF2
•确定中心原子的孤对电子对数，推断分子的空间构型
① 孤对电子=0: 分子的空间构型=电子对的空间构型
例如：
1
BeCl2 n= 2(2+2)=2
1
BF 3 n= 2 (3+3)=3
CH 4
n=
1
2 (4+4)=4
直线形 平面三角形 四面体
②孤对电子≠0 ：分子的空间构型不同于电子
对的空间构型。
n
孤对 电子
课堂练习
分 子 SiCl4 CS2
中心原 子的价 电子对 数
4
2
电子对的空 间排布
中心原 子的孤 对电子 对
正四面体 0
直线
0
分子的空 间构型
中心原子 的杂化轨 道类型
正四面体 SP3 直线 SP
BF3
3 平面三角形 0 平面三角形 SP2
PCl3
4 正四面体 1 三角锥
SP3
OF2
4 正四面体 2
如：PCl3 中
n = 5 + 1× 3 = 4 2；
（2）O、S作为配位原子时按不提供价电子计算，作中心原 子时价电子数为6；
（3）离子的价电子对数计算
NH4+
：n
=
5
+ 1× 4 2
-1
=
4
SO42-
：n
=
6
+
0 2
+
2
=
4
课堂练习
例3：计算下列分子或离子中的价电子对数，并根据已学填写下表
物质
2．CO2、N－ 3 、OCN－、SCN－、NO＋ 2 ，都含有 3 个原子，价电子总数为 16，具有相同的结 构，都是直线形分子，中心原子上都采取 sp 杂化轨道，形成直线形骨架，键角为 180°。 3．SO2、O3、NO－ 2 ，都含有 3 个原子，价电 子总数为 18，中心原子采取 sp2 杂化类型， 价电子对的空间理想模型为平面三角形，中
V形 104.5°
三角 107.3° 锥形 107.3°
课堂练习
例3：计算下列分子或离子中的价电子对数，并根据已学填写下表
物质
价电
子对 数
气态
2 BeCl2 2 CO2
3 BF3
4 CH4 4 NH4+
4 H2O NH3 4
4 PCl3
中心原 子杂化 轨道类型
杂化轨道/ 电子对空
间构型
轨道 夹角
分子空 间构型