选修三 第二章 第2节 分子的立体结构 学案.docx

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选修三第二章第2节分子的立体结构学案

第二章分子结构与性质

第二节分子的立体结构

第1课时

学习目标：

1.会判断一些典型分子的立体结构，认识分子结

构的多样性和复杂性，理解价层电子对互斥模型。

2.通过对典型分子立体结构探究过程，学会运用观察、比较、分类及归纳等方法对信息进行加工，提高科学探究能力。

b5E2RGbCAP

3.通过观察分子的立体结构，激发学习化学的兴趣，感受化学世界的奇妙。

学习重点：

价层电子对互斥模型

学习难点：

能用价层电子对互斥模型预测分子的立体结构

学习过程：

【温故知新】

观察CO2、H2O、NH3、CH2O、CH4等分子的球棍模型<或比例模型），判断它们的立体构型，并思考：

为什么它们会具有这样的构型？

p1EanqFDPw

【学习新知】

一、形形色色的分子

【自主学习】请学生阅读教材P35相关内容，思考如下问题：

<1）分子中所含有的原子个数与它们的空间构型有何关系？

<2）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？

DXDiTa9E3d

【思考交流】

试写出C、H、N、O的电子式，根据共价键的饱和性讨论C、H、N、O的成键情况。

原子

H

C

N

O

电子式

可形成共用电子对数

成键情况

【归纳】原子不同，可形成的数目不同，共价键的性不同

写出CO2、H2O、NH3、CH2O、CH4的电子式和结构式；根据电子式、结构式描述CO2、H2O、NH3、CH2O、CH4的成键情况.分析分子内的原子总数、孤对电子数及空间结构。

分子

CO2

H2O

NH3

CH2O

CH4

电子式

结构式

原子总数

孤对电子数

空间结构

【归纳】含有同种原子

的分子，因为原子形成的不同，

不同。

【归纳小结】分子结构多样性的原因：

1、构成分子的总数不同；2、含有同样数

目原子的分子的不同。

【思考交流】观察阅读P36彩图，思考讨论：

不同的分子为何会形成不同的键角，从而导致不同的结构？

二、价层电子对互斥理论：

【自主学习】阅读教材P37-38内容，归纳以下问题：

<1）价层电子对互斥理论怎样解释分子的空间构型？

<2）什么是价层电子对？

对于ABn型分子如何计算价层电子对数？

<3）什么是VSEPR模型？

如何确定分子的VSEPR模型与空间构型？

1、价层电子对互斥理论：

由于中心原子的孤对电子占有一定的空间，对其他成键电子对存在排斥力，影响其分子的空间结构。

分子的立体构型是相互排斥的结果。

RTCrpUDGiT

分子中

的斥力>的斥力>的斥力。

由于相互排斥作用,尽可能趋向彼此远离，排斥力最小。

2、价层电子对的计算：

价层电子对是指。

以ABn型分子为例：

价层电子对数=中

心原子所成+中心原子数=n+1/2

注：

a为中心原子A价电子数，b为配位原子B最多能接受的电子数，n即为分子式中的n值

，即配位原子的个数。

5PCzVD7HxA

求算阴、阳离子中价层电子对数时，应分别相应或离子所带电荷数。

3、VSEPR模型：

【思考交流】如何应用价层电子对数确定VSEPR模型及空间构型？

完成下表，总结规律。

A的电子对数

成键电子对数

孤对电子对数

VSEPR几何构型

实例

实例构型

2

2

0

CO2

3

3

0

CH2O

2

1

SO2

4

0

CH4

3

1

NH3

2

2

H2O

6

0

SF6

4

2

XeF4

【归纳】

4、对于ABn型分子空间结构确定的一般步骤为：

<1）确定中心原子

<2）根据计算结果找出理想的VSEPR模型；

<3）去掉孤电子对，得到分子真实的空间构型。

【反馈练习】课本P39思考与交流

【当堂达标】

1、下列物质中，分子的立体结构与水分子相似的是<）

A、CO2B、H2SC、PCl3D、SiCl4

2、下列分子的立体结构，其中属于直线型分子的是<）

A、H2OB、CO2C、C2H2D、P4

3、写出你所知道的分子具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）正四面体

4、下列分子中，各原子均处于同一平面上的是<）

A、NH3B、CCl4C、H2OD、CH2O

5、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、CO2B、PCl3C、CCl4D、NO2

6、下列分子或离子的中心原子，带有一对孤对电子的是<）

A、XeO4B、BeCl2C、CH4D、PCl3

7、为了解释和预测分子的空间构型，科学家在归纳了许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。

这种模型把分子分成两类：

一类是；另一类是。

BF3和NF3都是四个原子的分子，BF3的中心原子是，NF3的中心原子是；BF3分子的立体

构型是平面三角形，而NF3分子的立体构型是三角锥形的原因是jLBHrnAILg

。

8、用价层电子对互斥模型推测下列分子或离子的空间构型。

BeCl2；SCl2；SO32-；SF6

第二章分子结构与性质

第二节分子的立体结构

第2

课时

学习目标

1．认识杂化轨道理论的要点

2．能根据杂化轨道理论判断简单分子或离子的构型

学习重点

杂化轨道理论及其应用

学习难点

分子的立体结构，杂化轨道理论

学习过程

【温故知新】

<1）用价电子对互斥理论预测，甲烷分子的空间构型如何？

键角为多少？

<2）按照已学过的价健理论能否解释正四面体构型甲烷分子？

为什么？

【自主学习】

阅读教材P39-41相关内容。

归纳以下问题：

<1）杂化与杂化轨道的概念是什么？

<2）杂化有哪些类型？

分别举例说明。

<3）杂化轨道与分子的空间构型存在

什么关系呢？

如何用杂化轨道理论解释分子的空间构型？

【归纳总结】

三、杂化轨道理论

1、杂化的概念：

在形成分子时，由于原子的相互影响，若干不同类型能量的原子轨道混合起来，重新组合成一组新轨道，这种轨道重新组合的过程叫做，所形成的新轨道就称为。

xHAQX74J0X

提出杂化轨道理论的目的：

合理解释分子的空间构型。

2、杂化的类型：

<1）sp杂化：

s轨道和p轨道间的杂化。

如：

<2）sp2杂化：

s轨道和p轨道间的杂化。

如：

<3）sp3杂化：

s轨道和p轨道间的杂化。

如：

3、确定中心原子的杂化类型：

<1）确定中心原子价电子对数

<2）判断分子的VSEPR模型

<3）根据VSEPR模型与杂化类型的一一对应关系找出杂化类型：

直线型——杂化；

平面型——杂化；

四面体——杂化。

【小结】

杂化类型

杂化轨道数目

杂化轨道间的夹角

空间构型

实例

Sp

2

180°

直线

BeCl2

Sp2

3

120°

平面三角形

BF3

Sp3

4

109°28′

四面体形

CH4

【知识升华】思考交流：

<1）任何情况下轨道都可以发生杂化吗？

杂化轨道有什么用途？

<2）水、甲烷、氨气中心原子均为sp3杂化，为什么水的键角为105度？

氨气的为107度？

【注意】1、杂化只有在形成分子时才会发生；

2、能量的轨道方可发生杂化；

3、杂化轨道成键时满足原理，从而决定键角。

4、杂化轨道只用来形成或容纳，轨道方可用于形成π键。

【反馈练习】

1、P41“思考与交流”。

2、利用杂化轨道理论解释乙烯、乙炔、苯的空间构型。

【当堂达标】

1、下列分子中心原子是sp2杂化的是<）

APBr3BCH4CBF3DH2O

2、关于原子轨道的说法正确的是<）

A凡是中心原子采取sp3杂化轨道成键的分子其几何构型都是正四面体

BCH4分子中的sp3杂化轨道是由4个H原子的1s轨道和C原子的2p轨道混合起来而形成的

Csp3杂化轨道是由同一个原子中能量相近的s轨道和p轨道混合起来形成的一组能量相近的新轨道

D凡AB3型的共价化合物，其中中心原子A均采用sp3杂化轨道成键

3、用Pauling的杂化轨道理论解释甲烷分子的四面体结构，下列说法

不正确的是<）

A、C原子的四个杂化轨道的能量一样

B、C原子的sp3杂化轨道之间夹角一样

C、C原子的4个价电子分别占据4个sp3杂化轨道

D、C原子有1个sp3杂化轨道由孤对电子占据

4、下列对sp3、sp2、sp杂化轨道的夹角的比较，得出结论正确的是<）

Asp杂化轨道的夹角最大

Bsp2杂化轨道的夹角最大

Csp3杂化轨道的夹角最大

Dsp3、sp2、sp杂化轨道的夹角相等

5、乙烯分子中含有4个C—H和1个C=C双键，6个原子在同一平面上。

下列关于乙烯分子的成键情况分析正确的是<）LDAYtRyKfE

A每个C原子的2s轨道与2p轨道杂化，形成两个sp杂化轨道

B每个C原子的1个2s轨道与2个2p轨道杂化，形成3个sp2杂化轨道

C每个C原子的2s轨道与3个2p轨道杂化，形成4个sp3杂化轨道

D每个C原子的3个价电子占据3个杂化轨道，1个价电子占据1个2p轨道

6、ClO-、ClO2-、ClO3-、ClO4-中Cl都是以sp3杂化轨道与O原子成键的，试推测下列微粒的立体结构Zzz6ZB2Ltk

微粒

ClO-

ClO2-

ClO3-

ClO4-

立体结构

7、根据杂化轨道理论，请预测下列分子或离子的几何构型：

CO2，CO32-

H2S，PH3

8、为什么H2O分子的键角既不是90°也不是109°28′而是104.5°？

第二章分子结构与性质

第二节分子的立体结构

第3课时

学习目标

1．掌握配位键、配位化合物的概念，能举出常见的配位键、配合物的例子。

2．会正确表示配位键、配位化合物。

学习重点

配位键、配位化合物的概念

学习难点

配位键、配位化合物的概念

学习过程

【课前思考】

为什么CuSO4•5H2O晶体是蓝色而无水CuSO4是白色？

完成探究实验，填充如下表格：

固体

①CuSO4②CuCl2·2H2O③CuBr2

白色绿色深褐色

④NaCl⑤K2SO4⑥KBr

白色白色白色

哪些溶液呈天蓝色

实验说明什么离子呈天蓝色，什么离子没有颜色

四、配合物理论：

1、配位键

（1）概念

共用电子对由一个原子单方向提供给另一原子共用所形成的共价键。

配位键的形成条件：

一方有；另一方有

。

<2）表示

AB

电子对给予体电子对接受体

【举例】含有配位键的离子或分子：

H3O+

NH4+

【探究实验】实验2-2.，观察并记录现象。

【过渡思考】什么是配位化合物呢？

是否含有配位键就是配位化合物？

阅读教材，找出配位化合物的概念。

2、配位化合物：

离子或原子与某些分子或离子以键结合而形成的化合物称为配合物。

【迁移思考】我们还见过哪些配位化合物的例子？

<完成实验2-3）

3、配位化合物的应用：

<了解）

【课堂小结】

本节主要讲述了配位键和配位化合物，注意它们的联系。

记住常见的配合物的例子。

【当堂达标】

1、铵根离子中存在的化学键类型按离子键、共价键和配位键分类，应含有<）

A、离子键和共价键

B、离

子键和配位键

C、配位键和共价键

D、离子键

2、下列属于配合物的是<）

A、NH4ClB、Na2CO3.10H2O

C、CuSO4.5H2OD、Co

3、下列分子或离子中，能提供孤对电子与某些金属离子形成配位键的是<）

①H2O②NH3③F—④CN—⑤CO

A、①②B、①②③C、①②④D、①②③④⑤

4、配合物在许多方面有着广泛的应用。

下列叙述不正确的是<）

A、以Mg2+为中心的大环配合物叶绿素能催化光合作用。

B、Fe2+的卟啉配合物是输送O2的血红素。

C、[Ag

D、向溶液中逐滴加入氨水，可除去硫酸锌溶液中的Cu2+。

5．下列微粒：

①H3O+②NH4+③CH3COO-④NH3⑤CH4中含有配位键的是<）

A、①②B、①③C、④⑤D、②④

6．亚硝酸根NO2-作为配体，有两种方式。

其一是氮原子提供孤对电子与中心原子配位；另一是氧原子提供孤对电子与中心原子配位。

前者称为硝基，后者称为亚硝酸根。

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