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分子的立体结构导学案(杨银枝)

第二节分子的立体结构

杨银枝

【学习重点】

1、分子的立体结构;

2、价层电子对互斥模型

3、杂化轨道理论和配位键。

【知识要点】

第一课时

一、行行色色的分子

1、常见典型分子的立体结构

ABn 立体结构范例双原子分子n=1 H2、HCl等

三原子分子n=2 CO2、CS2、BeCl2等H2O、H2S等

四原子分子n=3

BF3、CH2O等NH3、H3O+、PCl3等

五原子分子n=4 CH4、CCl4、NH4+等

此外,还有一些结构特殊、更复杂的常见分子的结构见课本36页图2—12。

2、分子的稳定性与其立体结构

(1)、式的S8分子更稳定

(2)式的C6H12稳定

*3、分子的立体结构的测定:见课本P37【科学视野】

测定分子的立体结构

【基础练习】

1、下列分子的立体结构,其中属于直线型分子的是()

A.H2O B、CO2C、C2H2D、P4

2、下列分子的结构中,原子的最外层电子不都满足8电子稳定结构的是- ()

A、CO2

B、PCl3

C、CCl4

D、NO2

【作业】预习价层电子对互斥理论,并完成学案

第二课时

【思考与交流】从上图中可知,原子数相同的不同分子,它们的立体结构并不相同。同样三原子分子CO2和H2O,为什么CO2呈直线形而H1O呈V形?同样是四原子分子NH3和CH2O,为什么CH2O呈平面三角形而NH3呈三角锥形?

【学习过程】写出CO2、H2O、NH3、CH2O、CH4的结构式和电子式,从中得到什么启发?

代表物电子式结构式中心原子结

合的原子数

中心原子孤

对电子对数空间构型

CO2 O = C = O H2O H-O-H

NH3

H

H-N-H

CH2O

H

H-C = O

CH4

H

H-C-H

H

【总结】:经分析、比较可知,由于中心原子的孤对电子对占有一定的空间,对其他成键电子对存在排斥力,影响其分子的空间结构。

二、价层电子对互斥理论(VSEPR theory)(一种简单的理论模型,可以用来预测分子的

立体结构)

1、基本理论:价层电子对互斥理论认为,分子的立体构型是“价层电子对”相互排斥的结构。价层电子对是指分子中的中心原子上的电子对,包括σ键和中心原子上的孤电子对。

2、价层电子对互斥理论模型把分子分成两大类:(1)一类是中心原子上的价电子都用于形成共价键。如CO2、CH2O、CH4等分子中的C原子。(2)另一类是中心原子上有(未用于形成共价键的电子对)的分子。如H2O和NH3中心原子上就有孤对电子。(1)第一类:是中心原子没有孤对电子(中心原子上的价电子都用于形成共价键)的分子。

如:CO2、CH2O、CH4等分子中的C原子。它们的立体结构可用中心原子周围的原子数(n)来预测(即σ键数目),概括如下:

ABn 价层电子对数范例立体结构

n=2 CO2,CS2

n=3 CH2O

n=4 CH4,CCl4

(2)第二类: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。中心原子上的孤对电子也要占据中心原子周围的空间,并参与互相排斥。

○1[中心原子孤电子对的计算]

中心原子孤电子对数=1/2(a-xb)

其中,a是

x是

b是

例如SO2的孤电子对计算:a= ,x= b=

H2O的孤电子对计算:a= ,x= b=

NH4+的孤电子对计算:a= ,x= b=

CO32-的孤电子对计算:a= ,x= b= ○2中心原子上有孤电子对的,它们的立体结构可用中心原子周围的原子数(n)和孤对电子数来预测,概括如下:

分子孤电子对成键电子对价层电子对数VSEPR模型立体结构H2O

NH3

【思考与交流】

确定BF3,NH4+,SO32-的VSEPR模型和立体结构

分子结构式成键电子对孤电子对VSEPR模型立体结构BF3

NH4+

SO32-

【基础练习】

1.下列分子和离子的中心原子的价层电子对互斥模型为四面体而分子或离子的空间构型为

V形的是()

A.NH4+

B.PH3

C.H3O+

D.H2S

2、下列物质中,分子的立体结构与水分子相似的是- ()

A、CO2

B、H2S

C、PCl3

D、SiCl4

3、下列分子或离子的中心原子,带有一对孤对电子的是- ()

A、XeO4

B、BeCl2

C、CH4

D、PCl3

4、下列分子或者离子中中心原子未用于成键的电子对最多的是( )

A.NH4+

B.NH3

C.H2O

D.BCl3

5、有下列分子:①CS2②PCl3③H2S④CH2O⑤H3O+⑥NH4+⑦BF3⑧SO2

⑴分子的立体结构为直线形的有:_

⑵分子的立体结构为V形的有:_

⑶分子的立体结构为平面三角形的有_ _

⑷分子的立体结构为三角锥的有:_

⑸分子的立体结构为正四面体的有_ _