价层电子对互斥理论教案_价层电子对互斥理论
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价层电子对互斥理论
曹叶霞
价层电子对互斥理论
[教学目标]
1、掌握价层电子对互斥理论。
2、理解分子的几何构型与电子对构型的关系。[教学重点及难点]
掌握价层电子对互斥理论 [教学方法] 多媒体辅助讲授法,练习法 [教学时数] 30min学时 [教学过程]
1940年 Sidgwick 提出价层电子对互斥理论, 用以判断分子的几何构型.分子 ABn 中, A 为中心, B 为配体, B均与A有键联关系.本节讨论的 ABn 型分子中, A为主族元素的原子.1.理论要点
ABn型分子的几何构型取决于中心 A 的价层中电子对的排斥作用.分子的构型总是采取电子对排斥力平衡的形式.1)中心价层电子对总数和对数
a)中心原子价层电子 总数等于中心 A 的价电子数(s + p)加上配体在成键过程中提供的电子数, 如 CCl4 4 + 1×4 = 8 b)氧族元素的氧族做中心时: 价电子数为 6, 如 H2O, H2S;
做配体时:提供电子数为 0, 如在 CO2中.c)处理离子体系时, 要加减离子价
d)总数除以 2,得电子对数: 总数为奇数时,对数进 1,例如:总数为 9,对数为 5
2)电子对和电子对空间构型的关系 电子对相互排斥,在空间达到平衡取向.3)分子的几何构型与电子对构型的关系
若配体数和电子对数相一致,各电子对均为成键电对,则分子构型和电子对构型一致。配体数不可能大于电子对数.当配体数少于电子对数时,一部分电子对成为成键电对,另一部分电子成为孤对电子,确定出孤对电子的位置,分子构型才能确定。
电子对数 配体数 孤电对数
电对构型
分子构型
考虑分子构型时,只考虑原子 A,B 的位置,不考虑电子、对电子等。以上三种情况中,孤对电子只有一种位置考虑。
孤对电子的位置若有两种或两种以上的位置可供考虑,则要选择斥力易于平衡位置,而斥力大小和两种因素有关: a)角度小,电对距离近,斥力大;
b)角度相同时,孤对——孤对的斥力最大。因为负电集中,孤对-成键斥力次之,而成键电对-成键电对之间斥力最小,因有配体原子核去分散电对的负电性。于是,要避免的是斥力大的情况在 90°的方向上。
°的分布 : 孤对-孤对
0
0 孤对-成键 成键-成键
0乙种稳定,称 “T”字型
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(总数、对数、电子对构型和分子构型):
AlCl3
H2S SO32-
NH4+
NO2
IF3
解题思路:根据价层电子对互斥理论, 计算单电子个数, 价层电子对数, 孤对电子对数, 进而判断分子的构型(注意:必须考虑离子的价态!)
电子对构型是十分重要的结构因素,要注意!价层电子对数和配体数是否相等也是十分重要的。2.影响键角的因素 1)孤对电子的影响
孤对电子的负电集中,可以排斥其余成键电对,使键角变小,NH3 4对 电对构型四面体,分子构型三角锥。键角 HNH 为107°,这是由于孤对电子对 N-H 成键电 对的排斥,使109°28′变小, 成为107°。
2)中心电负性的影响
键角依次减小,如何解释?
3)配体电负性的影响
中心相同,配体电负性大时,电对距离中心远,键角可以小些,故有:
3.多重键的处理
某配体(非VIA族)与中心之间有双键和三键时,价层电子对数减 1 或 2。
如乙烯 H2C=CH2 以左碳为中心
电子总数 4 + x + 2 = 8,4对,减 1,3 对,为三配体,呈平面三角形:
不提供共用电子, 是因为O, S 等可通过键, 反馈键或大键, 将提供的电子又重新得回;另外, 端基氧或硫, 形成的双键, 要求减去一对价电子, 也得到同样结果.非端基氧或硫, 要将O或S的价电子计入其中, 如在H2CO3中, C为中心, 价电子为 4(C)+ 2X1(O)= 6, 价电对= 3, 电子对构型和分子构型一致, 为三面体: