选修3第二章第2节《分子的立体结构》教案
选修3第二章第2节《分子的立体结构》教案 [教学目标] 1、知识和技能 （1）认识共价分子的多样性和复杂性；初步认识价层电子对互斥模型； （2）杂化轨道理论解释分子的空间构型；键的极性与分子的极性的关系，杂化轨道理论。 （3）认识配合物理论，了解配合物的结构 2、过程与方法 （1）能用VSEPR模型预测简单分子或离子的立体结构； （2）.认识分子的极性与分子构型的关系.了解手性分子在生命科学等方面的应用。 （3）能根据配合物结构与配合物形成的条件和过程实验解释 3、情感、态度与价值观 （1）培养学生严谨认真的科学态度和空间想象能力； （2）培养学生搜集资料和信息处理能力； （3）对学生进行辨证唯物主义教育。 [重点难点] （1）利用价层电子对互斥模型预测分子的立体结构； （2）杂化轨道理论； （3）配位键，配合物理论，配合物结构与配合物形成的条件和过程实验解释。 [教学课时] 3节 [教学过程] 第一课时 一、形形色色的分子 师生互动： 与学生一起认识形形色色的分子 学生活动：知识整理：运用你对分子的已有的认识，完成下列表格 分子式 分子的立体 结构 原子数目 键角 电子式 H2O CO2 NH3 BF3 CH2O CH4 C2H2 C2H4 C6H6 C8H8 P4 问题发现： 同为三原子分子的CO2和H2O，四原子分子的NH3和CH2O，它们的立体结构却不同，为什么？ 二、价层电子对互斥模型（VSEPR 模型） （一）首先引导学生学习其中的基本知识。 1、中心原子： 学习活动：指出下列分子的中心原子： H2O CO2 NH3 CH4 BF3 CH2O 2、价层电子对： 学生活动： （1）根据上表中分子的电子式，指出下列分子里中心原子的价层电子对数目： H2O CO2 NH3 CH4 BF3 CH2O （2）根据你对价层电子对现有的知识，价层电子对可分为哪几类？ （二）与学生一起认识VSEPR模型 1、VSEPR模型 结合CH4 、CH2O的立体结构的球棍模型理解VSEPR模型（重点是从键角的角度理解价层电子对的相互排斥） 2、分类 第一类：中心原子的价层电子对全部为成键电子对。 如：CH4 排斥力：价层电子对相同，排斥力相同； 价层电子对不同，叁键＞双键＞单键 判断方法： 分子的立体结构 ABn n = 2 n =3 n = 4 第二类：中心原子的价层电子对中除了成键电子对，还有孤对电子对 如：H2O 排斥力：孤对电子对与孤对电子对＞孤对电子对与成键电子对＞成键电子对与成键电子对 判断方法：根据中心原子的孤对电子对的数目及中心原子结合的原子的数目确定。 应用反馈： 1、请你应用VSEPR理论完成下表 。 化学式 中心原子含有孤对电子对数 中心原子结合的原子数 空间构型 H2S NH2- NF3 CHCl3 CCl4 2、完成课本P40 思考与交流。 回顾小结：略 课外作业： 1、用VSEPR模型预测，下列分子的立体结构与水分子相似的是 （ ） A、OF2 B、H2S C、BeCl2 D、CO2 2、下列分子的立体结构，其中属于直线型分子的是 （ ） A、H2O B、CO2 C、C2H2 D、P4 3、下列分子中，各原子均处于同一平面上的是 （ ） A、NH3 B、CCl4 C、H2O D、CH2O 4、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 5、多核离子所带电荷可以认为是中心原子得到或失去电子导致，根据VSEPR模型，下列离子中所有原子都在同一平面的一组是（ ） A、NO2-和NH2- B、H3O+和ClO3- C、NO3-和CO32- D、PO43-和SO42- 6、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 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 。 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 第二课时 三、杂化轨道理论简介 1、S—P杂化轨道和简单分子几何构型的关系: 杂化方式 SP SP2 SP3 SP3不等性杂化 轨道夹角 180 120 109o28’ 中心原子位置 ⅡA，ⅡB ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 中心原子孤对 电子数 0 0 0 1 2 3 分子几何构型 直线型 平面三角 正四面体 三角锥 V字形 直线型 实例 BeCl2 Hg Cl2 BF3 CH4 SiCl4 NH3 PH3 H2O H2S HCl 2.共价键的分类: 按原子轨道重叠方式分为σ键(头碰头的方式)和π键(肩并肩的方式); 按电子对在两原子核间是否偏离分为极性键和非极性键. 按电子对来源:正常共价键和配位共价键 按成键情况分:单键,双键和三键 3.分子的极性判断：① 同种元素形成的双原子分子一定是非极性分子，如：H2、O2、Cl2等。②不同种元素形成的双原子分子一定是极性分子，如：CO、HCl、NO等。③多原子分子的极性主要取决于分子的空间构型，若为对称结构，则是非极性分子，若为不对称结构，则为非极性分子。如CH4、CCl4，正四面体型；CO2、CS2、C2H2，直线型；BF3平面正三角形，均为对称图形，因此以上分子均为非极性分子，而NH3、PH3，三角锥型；H2O、H2S折线型，是不对称图形，分子为极性分子。 分子的极性判断也可以采用经验判断规律：对于ABn型的共价化合物，如果化合物ABn中A元素的化合价数的绝对值等于其主族序数，则ABn为非极性分子，否则为非极性分子。如NH3中N的化合价为－3价与其族序数 ⅤA不相等，因此NH3是极性分子，而CO2中C的化合价为＋4价与其族序数ⅣA相等，则CO2为非极性分子。 相似相溶原理：由极性分子组成的溶质易溶于由极性分子组成的溶剂中，如HCl、NH3、H2SO4等极性分子易溶于极性溶剂水中。由非极性分子组成的溶质易溶于非极性分子组成的溶剂中，如非极性分子Br2，I2，S等易溶于非极性溶剂CCl4，CS2,苯等中。 【典型案例】 【例题1】.有关苯分子中的化学键描述正确的是 ( ) A.每个碳原子的sp2杂化轨道中的其中一个形成大π键 B.每个碳原子的`未参加杂化的2p轨道形成大π键 C.碳原子的三个sp2杂化轨道与其它形成三个σ键 D.碳原子的未参加杂化的2p轨道与其它形成σ键 【解析】苯分子中每个碳原子中的三个sp2杂化轨道分别与两个碳原子和一个氢原子形成σ键.同时每个碳原子还有一个未参加杂化的2p轨道 ,他们均有一个未成对电子.这些 2p轨道相互平行,以 “肩并肩”方式相互重叠,形成一个多电子的大∏键. 【答案】BC 【例题2】下列叙述中正确的是 A.极性分子中不可能含有非极性键 B.离子化合物中不可能含有非极性键 C.非极性分子中不可能含有非极键 D.共价化合物中不可能含有离子键 【解析】 A如H2O2中含非极性键,B如Na2O2中含非极性键,C如CCl4是极性键构成的非极性分子. 【答案】D 【例题3】 实验测得BeCl2为共价化合物,两个Be—Cl键间的夹角为180°,由此可判断BeCl2属于（ ） A.由极性键形成的极性分子 B.由极性键形成的非极性分子 C.由非极性键形成的极性分子 D.由非极性键形成的非极性分子 【解析】键角是1800说明分子是对称的，正电荷中心与负电荷中心重合是非极性分子 【答案】B 第三课时 四、配位键理论简介 请写出NH4+、SO2的电子式。 1、配位键： 其中提供孤对电子的原子叫做 ；接受电子的原子，叫做 。 2、形成配位键的条件：其中一个原子必须提供孤对电子，另一原子必须能接受孤对电子的空轨道。 3、结构式中配位键的表示方法： 4、配合物理论 实验1：观察现象填写课本表格。 （1）配合物： ①中心原子： ②配体： ③配位数： ④配合物的组成：如图 ⑤配合物的命名，关键在于配合物内界（即配离子）的命名。 命名顺序：自右向左：配位体数（即配位体右下角的数字）——配位体名称——“合”字或“络”字——中心离子的名称——中心离子的化合价。 如：[Zn(NH3)2]SO4内界名称为： ， K3[Fe(CN)6]内界名称为 ， [Zn(NH3)4]Cl2 命名为 ， K3[Fe(CN)6]命名为 ， Cu(NH3)4]SO4命名为 ， [Ag(NH3)2]OH命名为 。 ⑥配合物的结构式可表示为： 实验2： 现象：蓝色沉淀 → 蓝色透明溶液 → 深蓝色的晶体 成份：（ ）
