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选修3 第一章原子结构与性质第2节分子的立体构型第1课时价层电子对互斥理论学习目标：1.认识共价分子结构的多样性和复杂性。
2.理解价层电子对互斥理论的含义。
3.能根据有关理论判断简单分子或离子的构型。
教学难点：1、理解价层电子对互斥理论的含义2、能根据有关理论判断简单分子或离子的构型教学重点：1、理解价层电子对互斥理论的含义2、能根据有关理论判断简单分子或离子的构型教学过程：知识回顾:1．分析下列化学式中画有横线的元素，选出符合要求的物质并填空。
A．NH3B．H2O C．HCl D．CH4E．C2H6F．N2(1)所有的价电子都参与形成共价键的是______；(2)只有一个价电子参与形成共价键的是______；(3)最外层有未参与成键的电子对的是______；(4)既有σ键，又有π键的是______；(5)既有极性键又有非极性键的是__________；(6)分子构型为正四面体的是____________。
【解析】A．NH3中N原子与3个H原子形成3个σ键，还有一对不成键电子；B．H2O中O原子与2个H原子形成2个σ键，还有两对不成键电子；C．HCl中Cl原子与1个H原子形成1个σ键，还有三对不成键电子；D．CH4中C原子与4个H原子形成4个σ键，所有价电子都参与成键，其分子构型为正四面体形；E．C2H6中C原子分别与3个H原子及另1个C原子形成4个σ键，所有价电子都参与成键；C—H为极性键，C—C为非极性键；F．N2中N原子与另1个N原子形成1个σ键，2个π键，还有一对不成键电子。
答案(1)DE (2)C (3)ABCF (4)F (5)E (6)D2．常见分子的立体构型通常有两种表示方法，一是比例模型，二是球棍模型。
请你用短线将下列几种分子的比例模型、球棍模型连接起来。
【解析】 本题主要考查常见分子的立体构型。
H 2O 分子为三原子分子呈V 形，应选E—c ；NH 3分子为四原子分子呈三角锥形，应选B—d ； CCl 4分子为五原子分子呈正四面体形，应选C—a ； CO 2分子为三原子分子呈直线形，应选A—b 。
第二节分子的立体构造第一课时教课目的：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模型展望简单分子或离子的立体构造；4、培育学生谨慎仔细的科学态度和空间想象能力。
要点难点：分子的立体构造；利用价层电子对互斥模型展望分子的立体构造教课过程创建问题情境：1、阅读课本P37-40内容；2、展现CO2、H2O、NH3、CH2O、CH4分子的球辊模型（或比率模型）；3、提出问题：⑴什么是分子的空间构造？⑵相同三原子分子CO2和H2O，四原子分子NH3和CH2O，为何它们的空间构造不一样？[议论沟通]1、写出CO2、H2O、NH3、CH2O、CH4的电子式和构造式；2、议论H、C、N、O原子分别能够形成几个共价键；3、依据电子式、构造式描绘CO2、H2O、NH3、CH2O、CH4的分子构造。
[模型研究]由CO2、H2O、NH3、CH2O、CH4的球辊模型，剖析构造不一样的原由。
[指引沟通]指引学生得出因为中心原子的孤对电子据有必定的空间，对其余成键电子对存在排挤力，影响其分子的空间构造。
——引出价层电子对互斥模型（VSEPRmodels）[解说剖析] 价层电子对互斥模型把分子分红两大类：一类是中心原子上的价电子都用于形成共价键。
如CO2、CH2O、CH4平分子中的C原子。
它们的立体构造可用中心原子四周的原子数来展望，归纳以下：ABn立体构造典范n=2直线型CO2n=3平面三角形CH2On=4正四周体型CH4另一类是中心原子上有孤对电子（未用于形成共价键的电子对）的分子。
如H2O和NH3中心原子上的孤对电子也要据有中心原子四周的空间，并参与相互排挤。
因此H2O分子呈V型，NH3分子呈三角锥型。
（如图）课本P40。
[应用反应]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造。
中心原子含有中心原子联合化学式空间构型孤对电子对数的原子数H2S 2 2 V形NH2-22V形BF303正三角形CHCl304四周体SiF404正四周体[练习]：1、以下物质中，分子的立体构造与水分子相像的是A、CO2B、H2SC、PCl3D、SiCl42、以下分子的立体构造，此中属于直线型分子的是A、H2OB、CO2C、C2H2D、P43、写出你所知道的分子拥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正四周体4、以下分子中，各原子均处于同一平面上的是A、NH3B、CCl4C、H2OD、CH2O5、以下分子的构造中，原子的最外层电子不都知足8电子稳固构造的是A、CO2B、PCl3C、CCl4D、NO26、以下分子或离子的中心原子，带有一对孤对电子的是A、XeO4B、BeCl2C、CH4D、PCl37、为认识释和展望分子的空间构型，科学家在归纳了很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。
第1课时 价层电子对互斥模型[知 识 梳 理]一、形形色色的分子1.三原子分子立体构型⎩⎪⎨⎪⎧直形线，如CO 2分子V 形，如H 2O 分子2.四原子分子立体构型⎩⎪⎨⎪⎧平面三角形，如甲醛分子三角锥形，如氨分子3.五原子分子立体构型：最常见的是正四面体，如CH 4，键角为109°28′。
【自主思考】下列分子根据其分子立体构型连线。
分子A ：H 2O B ：CO 2C ：NH 3D ：CH 2OE ：CH 4分子的立体构型①直线形②V形③平面三角形④三角锥形⑤正四面体形答案 A —② B —① C —④ D —③ E —⑤二、价层电子对互斥理论 1.价层电子对互斥理论分子的立体构型是“价层电子对”相互排斥的结果。
2．价层电子对互斥模型(VSEPR模型)与分子(离子)的立体结构【自主思考】如何确定AB n型分子空间构型？答案（1）确定中心原子（A）的价层电子对数。
（2）根据计算结果找出理想的VSEPR模型。
（3）略去孤电子对在价层电子对互斥模型中占有的空间，剩下的便是分子的立体构型。
[效果自测]1.判断正误，正确的打“√”；错误的打“×”。
（1）所有的三原子分子都是直线形结构。
（）（2）所有的四原子分子都是平面三角形结构。
（）（3）五原子分子的空间构型都是正四面体。
（）（4）P4和CH4都是正四面体分子且键角都为109°28′。
（）（5）NH3分子中有一对未成键的孤电子对，它对成键电子的排斥作用较强。
（）（6）VSEPR模型和分子的立体构型，二者可能是不同的。
（）答案（1）×（2）×（3）×（4）×（5）√（6）√2.H2O的中心原子上有对孤电子对，与中心原子上的键电子对相加等于，它们相互排斥形成形VSEPR模型。
略去VSEPR模型中的中心原子上的孤电子对，因而H2O分子呈形。
答案 2 σ 4 四面体V3.用价层电子对互斥模型预测下列粒子的立体结构。
2013-2014学年高中化学 第2章第2节 分子的立体结构第1课时课时作业 新人教版选修31．下列分子或离子中心原子的价电子数对应关系不正确的是( )A ．SO 2—6B ．NH ＋4—5 C ．CO 2－3—6D ．BF 3—3 【答案】 B2．下列分子中，所有原子不可能共处在同一平面上的是( )A ．C 2H 2B ．CS 2C ．NH 3D ．C 6H 6 【解析】 C 2H 2、CS 2为直线形，C 6H 6为正六边形，NH 3为三角锥形，只有C 选项的所有原子不可能共处在同一平面上。
【答案】 C3．下列微粒中，含有孤电子对的是( )A ．SiH 4B ．CH 4C ．H 2OD ．NH ＋4 【解析】 依据中心原子孤电子对数的计算公式：SiH 4中Si 的孤电子对数＝12(4－4×1)＝0，CH 4中C 的孤电子对数＝12(4－4×1)＝0，H 2O 中O 的孤电子对数＝12(6－2×1)＝2，NH ＋4中N 的孤电子对数＝12(5－1－4×1)＝0，故选C 。
【答案】 C4．根据价层电子对互斥模型，判断下列分子或者离子的空间构型不是三角锥形的是( )A ．PCl 3B ．H 3O ＋C ．HCHOD ．PH 3 【解析】 PCl 3分子中P 原子的成键电子对数为3，孤电子对数为1，其价层电子对的空间构型为四面体形，分子的空间构型为三角锥形；同理，H 3O ＋和PH 3分子的成键电子对数和孤电子对数分别为3和1，分子的空间构型为三角锥形；HCHO 分子的中心原子的价电子都用来形成共价键，中心原子周围的原子数为3，空间构型为平面三角形。
【答案】 C5．用价层电子对互斥理论判断SO 3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】 SO 3中，中心原子S 的孤电子对数＝12(6－3×2)＝0，没有孤电子对，只有3对σ键电子对，故其分子构型为平面三角形。
【答案】 D6．用价层电子对互斥理论预测H 2S 和BF 3的立体构型，两个结论都正确的是( )A ．直线形；三角锥形B ．V 形；三角锥形C ．直线形；平面三角形D ．V 形；平面三角形【解析】 H 2S 与H 2O 类似，中心原子S 上有2对孤电子对，为了减小孤电子对的排斥作用，只能将H 和孤电子对相间排列，H 2S 分子构型呈V 形；BF 3分子的中心原子B 上无孤电子对，当分子构型呈平面三角形时，成键电子对之间的斥力最小，分子最稳定。
【答案】 D7．若AB n 的中心原子A 上没有孤电子对，运用价层电子对互斥模型，下列说法正确的是( )A ．若n ＝2，则分子的立体构型为V 形B ．若n ＝3，则分子的立体构型为三角锥形C ．若n ＝4，则分子的立体构型为正四面体形D ．以上说法都不正确【解析】 若中心原子A 上没有未用于成键的孤电子对，则根据斥力最小的原则，当n ＝2时，分子结构为直线形；n ＝3时，分子结构为平面三角形；n ＝4时，分子结构为正四面体形，这样排列的结果是：周围成键的原子与原子之间、未成键的电子与未成键电子之间、成键原子与未成键电子之间距离最大，排斥力最小。
【答案】 C8．(2013·永州高二检测)用VSEPR 模型预测下列分子或离子的立体构型，其中不正确的是( )A ．NH ＋4为正四面体形B ．CS 2为直线形C ．HCN 为折线形(V 形)D ．PCl 3为三角锥形【解析】 NH ＋4、CS 2、HCN 、PCl 3结构中价层电子对数分别为4对、2对、2对、4对，VSEPR 模型分别为正四面体形、直线形、直线形、四面体形，其中前三者中心原子上无孤电子对，立体构型就是VSEPR模型，PCl3分子中有1对孤电子对，所以立体构型为三角锥形。
【答案】 C9．下列说法中，正确的是( )A．由分子构成的物质中一定含有共价键B．形成共价键的元素不一定是非金属元素C．正四面体结构的分子中的键角一定是109°28′D．CO2和SO2都是直线形分子【解析】由分子构成的物质中不一定有共价键，如He，AlCl3中Al与Cl间以共价键结合，但Al为金属元素，P4为正四面体结构，键角为60°，CO2分子的中心原子无孤电子对，为直线形结构，而SO2分子的中心原子有孤电子对，为V形结构。
【答案】 B10．(2013·牡丹江高二质检)下列物质中，分子的立体构型与水分子相似的是( ) A．CO2B．H2SC．PCl3D．SiCl4【解析】H2O分子中有孤电子对，分子构型为V形，A项CO2为直线形，B项H2S为V 形，C项PCl3为三角锥形，D项SiCl4为正四面体形。
【答案】 B11．下列分子中，键角最大的是( )A．H2S B．H2OC．CCl4D．NH3【解析】题中四种物质中的中心原子的价层电子对数都是4，CCl4中不存在孤电子对，键角为109°28′；NH3存在一对孤电子对，H2S和H2O存在两对孤电子对，由于孤电子对的排斥作用，导致NH3、H2S和H2O的键角小于109°28′。
【答案】 C12．(2013·洛阳高二检测)下列说法中正确的是( )A．NO2、SO2、BF3、NCl3分子中没有一个分子中原子的最外层电子都满足了8电子稳定结构B．P4和CH4都是正四面体分子且键角都为109°28′C．NH＋4的电子式为，离子呈平面正方形结构D．NH3分子中有一对未成键的孤电子对，它对成键电子的排斥作用较强【解析】 NCl 3分子的电子式为 ，分子中各原子都满足8电子稳定结构，A 错误；P 4为正四面体分子，但其键角为60°，B 错误；NH ＋4为正四面体结构而非平面正方形结构，C 错误；NH 3分子电子式为，有一对未成键电子，由于未成键电子对与成键电子对的排斥作用，使其键角为107°，呈三角锥形，D 正确。
【答案】 D13．判断下列离子的空间构型。
(1)CO 2－3____________________________________________；(2)SO 2－3____________________________________________；(3)SO 2－4____________________________________________。
【解析】 本题可由VSEPR 理论进行推断。
(1)中心原子C 的价层电子对数为3＋12(4＋2－2×3)＝3，无孤电子对，故CO 2－3为平面三角形。
(2)中心原子S 的价层电子对数为3＋12(6＋2－2×3)＝4，其中一对为孤电子对，故SO 2－3为三角锥构型。
(3)中心原子S 的价层电子对数为4＋12(6＋2－2×4)＝4，无孤电子对，故SO 2－4为正四面体构型。
【答案】 (1)平面三角形 (2)三角锥形(3)正四面体14．若AB n 的中心原子上有一个孤电子对未能成键，当n ＝2时，其分子结构为________；当n ＝3时，其分子结构为________。
【解析】 若中心原子上有未成键的孤电子对，根据价层电子对互斥理论，其与成键电子对之间存在斥力，AB 2型分子为V 形(如SO 2)。
AB 3型分子为三角锥形(如NH 3)。
【答案】 V 形 三角锥形15．(1)CNS －、NO ＋2具有相同的通式：AX 2，它们的价电子总数都是16，因此它们的结构与由第二周期两元素组成的________分子的结构相同，微粒呈________形，NO ＋2的中心原子的价电子数为________。
(2)CO 2－3、NO －3等微粒具有相同的通式：________，它们的价电子总数都是________，因此它们与由ⅥA 族两元素组成的________分子的结构相同，呈________形，CO 2－3中心原子的价层电子对数为________。
【解析】互为等电子体应该满足的条件：在微粒的组成上，微粒所含原子数目相同；在微粒的构成上，微粒所含价电子数目相同；在微粒的结构上，微粒中原子的空间排列方式相同。
(1)中CNS－、NO＋2的原子个数都为3，N－、S的价电子数与O原子相同，均为6，N＋与C原子的价电子数相同，均为4，两者的价电子总数与CO2相同，都是16，所以CNS－、NO＋2与CO2为等电子体。
(2)中CO2－3、NO－3的原子个数都为4，C2－、N－的价电子数与S原子相同，均为6，所以CO2－3、NO－3与SO3为等电子体。
【答案】(1)CO2直线 4 (2)AX324 SO3平面三角 316．价层电子对互斥理论(简称VSEPR理论)可用于预测简单分子的立体构型。
其要点可以概括为：Ⅰ.用AX n E m表示只含一个中心原子的分子组成，A为中心原子，X为与中心原子相结合的原子，E为中心原子最外层未参与成键的电子对(称为孤电子对)，(n＋m)称为价层电子对数。
分子中的价层电子对总是互相排斥，均匀地分布在中心原子周围的空间；Ⅱ.分子的空间构型是指分子中的原子在空间的排布，不包括中心原子未成键的孤电子对；Ⅲ.分子中价层电子对之间的斥力主要顺序为：ⅰ.孤电子对之间的斥力>孤电子对与共用电子对之间的斥力>共用电子对之间的斥力；ⅱ.双键与双键之间的斥力>双键与单键之间的斥力>单键与单键之间的斥力；ⅲ.X原子得电子能力越弱，A—X形成的共用电子对之间的斥力越强；ⅳ.其他。
请仔细阅读上述材料，回答下列问题：(1)根据要点Ⅰ可以画出AX n E m的VSEPR理想模型，请填写下表：(2)请用VSEPR2_____________________________________________；(3)H2O分子的立体构型为 ________，请你预测水分子中∠H—O—H的大小范围并解释原因：_________________________________________；(4)用价层电子对互斥理论(VSEPR)判断下列分子或离子的空间构型：【解析】AX n E m若是正四面体，n＋m＝4；CO2属AX2E0，n＋m＝2，故为直线形。
水分子属AX2E2，n＋m＝4，有两对孤电子对，应是V形。
又由于孤电子对的作用力强于成键的共用电子对，所以使其角度小于109°28′。
【答案】(1)(2)CO220(3)V形水分子属AX2E2，n＋m＝4，VSEPR理想模型为正四面体形，价层电子对之间的夹角均为109°28′。
根据Ⅲ中的i，应有∠H—O—H<109°28′(4)。
