第二節(jié)分子的立體結(jié)構(gòu)教案教材

1、第二節(jié)分子的立體結(jié)構(gòu)（第一課時(shí)）教學(xué)目標(biāo)：1. 會(huì)判斷一些典型分子的立體結(jié)構(gòu)，認(rèn)識(shí)分子結(jié)構(gòu)的多樣性和復(fù)雜性，理解價(jià)層電子對(duì)互斥模型。2. 通過(guò)對(duì)典型分子立體結(jié)構(gòu)探究過(guò)程，學(xué)會(huì)運(yùn)用觀察、比較、分類(lèi)及歸納等方法對(duì)信息進(jìn)行加工，提高科學(xué)探究能力。3. 通過(guò)觀察分子的立體 結(jié)構(gòu)，激發(fā)學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，感受化學(xué)世界的奇妙。教學(xué)重點(diǎn)：價(jià)層電子對(duì)互斥模型教學(xué)難點(diǎn)：能用價(jià)層電子對(duì)互斥模型解釋分子的立體結(jié)構(gòu)新課導(dǎo)入展示C02、H20、CH4 、NH3、BF3、CH20分子的球棍模型【問(wèn)題】1什么是分子的立體構(gòu)型？2.同為三原子分子，C02和H20分子的空間結(jié)構(gòu)卻不同，什么原因？同為四原子分子，CH20與NH3分子

2、的的空間結(jié)構(gòu)也不同，什么原因？3分子的立體結(jié)構(gòu)與穩(wěn)定性有關(guān)二、價(jià)層電子對(duì)互斥理論（VSEPR）-預(yù)測(cè)分子的立體構(gòu)型（一）幾組概念1中心原子：對(duì) ABn型分子，B圍繞A成鍵，則A為中心原子，n值為中心原子結(jié)合的原 子數(shù)。2價(jià)層電子對(duì)：=b鍵個(gè)數(shù)+中心原子上的孤對(duì)電子對(duì)個(gè)數(shù)b鍵電子對(duì)數(shù)=與中心原子結(jié)合的原子數(shù)中心原子上的孤電子對(duì)數(shù)：法一：寫(xiě)電子式判斷法二：=1/2 （ a-xb）a:對(duì)于原子：為中心原子的最外層電子數(shù)與中心原子結(jié)合的原子數(shù)b : 與中心原子結(jié)合的原子最多能接受的電子數(shù) （H為1，其他原子為8-該原子的最外層電子數(shù)）【實(shí)例】P38表2-4，仔細(xì)觀察。【鞏固練習(xí)】分子或離子b鍵電 子對(duì)

3、數(shù)中心原子a:xb孤電子對(duì)數(shù)C02NH3H20CH4BF3S02CO32-SF6PCI5SO42-HCHOHCN（二） VSEPR模型預(yù)測(cè)分子的立體構(gòu)型1. 對(duì)ABn型的分子或離子，中心原子 A價(jià)層電子對(duì)（包括成鍵b鍵電子對(duì)和未成鍵的孤對(duì)電子對(duì)）之間由于存在排斥力， 將使分子的幾何構(gòu)型總是采取電子對(duì)相互排斥最小的那種 構(gòu)型，以使彼此之間斥力最小，分子體系能量最低，最穩(wěn)定。2. 預(yù)測(cè)分子的立體構(gòu)型【學(xué)生】讀書(shū)P38最后一段（1 ）中心原子上無(wú)孤對(duì)電子的分子：價(jià)電子都用于形成共價(jià)鍵ABn價(jià)層電子對(duì)VSEPR模型分子或離子的立體構(gòu)型范例n=22直線形直線形CO2 , CS2n=33平面二角形平面三角

4、形CH2O、 BF3n=44正四面體形正四面體形CH4、 CCl4ABn價(jià)層電子對(duì)VSEPR模型分子或離子的立體構(gòu)型范例n= 55三角雙錐三角雙錐PC15n = 66正八面體正八面體SF6卩(2) 中心原子上存在孤對(duì)電子的分子：剩下的就是分子中心原子的孤對(duì)電子也要占據(jù)中心原子的空間，并與成鍵電子對(duì)互相排斥。 推測(cè)分子的立體模型必須略去孤對(duì)電子在價(jià)層電子對(duì)互斥模型占有的空間, 的立體結(jié)構(gòu)?！菊故尽繉?shí)例 H20、NH3、【小結(jié)】ABn型分子的VSEPR模型和立體結(jié)構(gòu)實(shí)例b鍵電子對(duì)數(shù)孤對(duì)電 子對(duì)數(shù)價(jià)層電 子對(duì)數(shù)VSEPR 模型立體構(gòu) 型名稱電子對(duì)的排布模型H20224正四面體型V形NH3314四面體

5、形隹角三形zfsS02NF3PH3H30+【思考與交流】確定 BF3、NH4+、SO32-的VSEPR模型和它們的立體構(gòu)型課堂練習(xí)1下列物質(zhì)中，分子的立體結(jié)構(gòu)與水分子相似的是A. C02B.H2SC.PCI3D.SiCI42下列分子的立體結(jié)構(gòu)，其中屬于直線型分子的是A. H20B.C02C.C2H2D.P43若ABn型分子的中心原子 A上沒(méi)有未用于形成共價(jià)鍵的孤對(duì)電子，運(yùn)用價(jià)層電子對(duì)互斥 模型，下列說(shuō)法正確的（）A.若n=2,則分子的立體構(gòu)型為 V形B.若n=3,則分子的立體構(gòu)型為三角錐形C.若n=4,則分子的立體構(gòu)型為正四面體形D.以上說(shuō)法都不正確【課后鞏固練習(xí)】1以上兩個(gè)表格2.實(shí)例b鍵電

6、子對(duì)數(shù)孤對(duì)電子對(duì)數(shù)價(jià)層電 子對(duì)數(shù)VSEPR模型立體構(gòu)型名稱S03CO32-NH2-SO42-HCNCH20【教學(xué)反思】第二節(jié)分子的立體結(jié)構(gòu)（第二課時(shí)）【新問(wèn)題】1寫(xiě)出碳原子的核外電子排布圖，思考為什么碳原子與氫原子結(jié)合形成CH4，而不是CH2 ？2甲烷分子呈正四面體結(jié)構(gòu)，它的四個(gè)C-H鍵的鍵長(zhǎng)相同，鍵角都是109° 28 四個(gè)C-H鍵的性質(zhì)完全相同根據(jù)價(jià)鍵理論，甲烷形成四個(gè)C-H鍵都應(yīng)該是b鍵，然而C原子最外層的四個(gè)電子分別2個(gè)在球形2S軌道、2個(gè)在相互垂直2P軌道上，用它們跟 4個(gè)氫原子的1S原子軌道重 疊，不可能形成四面體構(gòu)型的甲烷分子如何解決上列一對(duì)矛盾？【講解】值得注意的是價(jià)

7、層電子對(duì)互斥模型只能解釋化合物分子的空間構(gòu)形，卻無(wú)法解釋許多深層次的問(wèn)題。為了解決這一矛盾，鮑林提出了雜化軌道理論三雜化軌道理論C:2s22p2激發(fā)【講解】甲烷的形成過(guò)程：碳原子 2s軌道中的一個(gè)電子吸收能量躍遷到 2p軌道上，這個(gè)過(guò) 程稱為激發(fā)。但此時(shí)各個(gè)軌道的能量并不完全相同， 于是由1個(gè)s軌道和3個(gè)p軌道混雜并 重新組合成4個(gè)能量與形狀完全相同的軌道 。我們把這種軌道稱之為 sp3雜化軌道。然后四個(gè)sp3雜化軌道上的電子間相互排斥，使四個(gè)sp3雜化軌道 指向空間距離最遠(yuǎn)的正四面體的四個(gè)頂點(diǎn)，碳原子四個(gè)sp3雜化軌道分別與四個(gè)氫原子的1s軌道形成四個(gè)相同的s-sp3鍵，從而形成CH4分子。

8、由于四個(gè)C-H鍵完全相同，所以形成的 CH4分子為正四面體， 鍵 角為 109 ° 28 '1雜化軌道理論雜化：雜化是指在形成分子時(shí)，由于原子的相互影響，若干不同類(lèi)型能量相近的原子軌道混 雜起來(lái)，重新組合成一組新的原子軌道。這種重新組合的過(guò)程叫做雜化，所形成的新的軌道稱為雜化軌道。2要點(diǎn)：(1)發(fā)生軌道雜化的原子一定是中心原子。(2) 參加雜化的各原子軌道能量要相近(同一能級(jí)組或相近能級(jí)組的軌道)。(3) 雜化軌道的能量、形狀完全相同。(4) 雜化前后原子軌道數(shù)目不變：參加雜化的軌道數(shù)目等于形成的雜化軌道數(shù)目；雜化后原 子軌道方向改變，雜化軌道在成鍵時(shí)更有利于軌道間的重疊(5

9、) 雜化軌道只用于形成b鍵或者用來(lái)容納未參與成鍵的孤對(duì)電子。(6) 未參與雜化的p軌道，可用于形成n鍵6#W2O y形結(jié)枸“ O有卑電子的$礦與 H 的注成裡丿 百對(duì)電子Msp3不成薛-為孤對(duì)電子 故 H2O SV 璀結(jié)柚-HOH 肆第步 應(yīng)109 -,但由于弧対電子的斥力，i克角袞刃、104 -45 *INH3三角鍛形M；H-【講解】學(xué)習(xí)價(jià)層電子對(duì)互斥理論知道:NH3和H20的VSEPR模型和甲烷分子一樣，也是正四面體的，因此它們的中心原子也是sp3雜化的不同的是NH3和H20的中心原子的4個(gè)雜化軌道分別用于b鍵和孤對(duì)電子對(duì),這樣的4個(gè)雜化軌道顯然有差 【講解】除sp3雜化軌道#外，還有sp

10、雜化軌道和sp2雜化軌道。sp雜化軌道由1個(gè)s軌道和1個(gè)p軌道雜化而得;sp2雜化軌道由1個(gè)s軌道和2個(gè)p軌道雜化而得, 3雜化類(lèi)型(1) SP3雜化(2) sp雜化同一原子中 ns-np雜化成新軌道；一個(gè) s軌道和一個(gè) p軌道雜化組合成兩個(gè)新的 sp雜化軌道。sp雜化同一原子中ns-np雜化成新軌道；一個(gè)s軌道和一個(gè)p軌道雜化組合成兩個(gè)新的sp雜化軌道。2sBeCI2分子形成激發(fā)2p2stt直線形sp雜化態(tài)鍵合直線形化合態(tài)7#(3) sp2sp2雜化軌道間的夾角是120度，分子的幾何構(gòu)型為平面正三角形2stl2p2p正三角形B的基態(tài)激發(fā)態(tài)sp2雜化態(tài)Cl1200#【歸納總結(jié)】思考題：根據(jù)以上

11、事實(shí)總結(jié)：如何判斷一個(gè)化合物的中心原子的雜化類(lèi)型#思考題：根據(jù)以下事實(shí)總結(jié)：2如何判斷一個(gè)化合物的中心原子的雜化類(lèi)型?4如何判斷一個(gè)化合物的中心原子的雜化類(lèi)型雜化軌道數(shù)=價(jià)層電子對(duì)數(shù)=中心原子孤對(duì)電子對(duì)數(shù)+中心原子結(jié)合的原子數(shù)分子雜化軌道數(shù)雜化類(lèi)型VSEPR模型分子空間構(gòu)型CO2CH2OSO2NH3H2OCH4【結(jié)論】當(dāng)中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為 當(dāng)中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為 當(dāng)中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為【反饋練習(xí)】4時(shí)，其雜化類(lèi)型為 sp3雜化,3時(shí)，其雜化類(lèi)型為 sp2雜化,2時(shí)，其雜化類(lèi)型為 sp雜化。8用雜化軌道理論分析下列物質(zhì)的雜化類(lèi)型、成鍵情況和分子的空間構(gòu)型。(1) CH2 = CH2

12、(2) CH三CH#【講解】C原子在形成乙烯分子時(shí)， 碳原子的2s軌道與2個(gè)2p軌道發(fā)生雜化，形成3個(gè)sp2 雜化軌道，伸向平面正三角形的三個(gè)頂點(diǎn)。每個(gè)C原子的2個(gè)sp2雜化軌道分別與2個(gè)H原子的1s軌道形成2個(gè)相同的b鍵，各 自剩余的1個(gè)sp2雜化軌道相互形成一個(gè)b鍵 各自沒(méi)有雜化的1個(gè)2p軌道則垂直于雜化軌道所在的平面，彼此肩并肩重疊形成n鍵。 所以，在乙烯分子中雙鍵由一個(gè)b鍵和一個(gè)n鍵構(gòu)成。【講解】C原子在形成乙炔分子時(shí)發(fā)生 sp雜化。兩個(gè)碳原子以sp雜化軌道與氫原子的1s軌道結(jié)合形成b鍵。 各自剩余的1個(gè)sp雜化軌 道相互形成1個(gè)b鍵，兩個(gè)碳原子的未雜化 2p軌道分別在 Y軸和Z軸方向

13、重疊形成n鍵。所以乙炔分子中碳 原子間以叁鍵相結(jié)合?！咀⒁狻浚弘s化軌道只能用于形成b鍵或容納孤對(duì)電子，剩余的未雜化p軌道還可形成n鍵?！揪毩?xí)】在學(xué)習(xí)價(jià)層電子對(duì)互斥模型和雜化軌道理論的基礎(chǔ)上描述化合物中每個(gè)化學(xué)鍵是怎樣形成的？1. C022 . H20C原子發(fā)生SP雜化生成了兩個(gè) SP軌道分別與兩個(gè) 0原子的一個(gè)P軌道形成兩個(gè)b鍵；C原子剩余的兩個(gè) P軌道分別與兩個(gè) 0原子剩余的1個(gè)P軌道形成兩個(gè)n鍵。0原子發(fā)生SP3雜化生成了四個(gè) SP3雜化軌道，其中的兩個(gè)分別與兩個(gè) H原子的S軌道 形成兩個(gè)b鍵；0原子剩余的兩個(gè) SP3雜化軌道分別被兩對(duì)孤對(duì)電子占據(jù)。2下列分子中的中心原子雜化軌道的類(lèi)型相同

14、的是A、C02 與 S02B、CH4 與 NH3C、 BeCI2 與 BF3D、C2H4 與 C2H23為什么CH4、NH3與H20分子中中心原子的雜化軌道的類(lèi)型都是sp3雜化，但三者的空間構(gòu)型卻大不相同？4.BF3是平面三角形，但 NF3卻是三角錐形，試用雜化軌道理論加以說(shuō)明。視野了解】第三課時(shí)四配合物理論簡(jiǎn)介【實(shí)驗(yàn)】2-1,觀察實(shí)驗(yàn)，填寫(xiě) P41表格固體哪些溶液呈天藍(lán)色實(shí)驗(yàn)說(shuō)明什么 離子無(wú)色，什 么離子呈天藍(lán) 色【結(jié)論】呈天藍(lán)色的物質(zhì)是水和銅離子，【Cu(H2O)42+【思考與交流】1. Cu2+與H2O是如何結(jié)合的呢？2. 為什么CuSO4 ?5H2O晶體是藍(lán)色而無(wú)水 CuSO4是白色?

15、【思考】除水外，是否還有其他微粒也是電子對(duì)給予體呢?Cu(NH3)42+ 離子【實(shí)驗(yàn)2-2】現(xiàn)象向硫酸銅水溶液中加入氨水藍(lán)色沉淀Cu2+2NH3 H2O=Cu(OH)2 J +2NH4+繼續(xù)加入氨水沉淀溶解，形成深藍(lán)色溶液Cu(OH)2+4NH3=Cu(NH3)42+2OH-加入乙醇深藍(lán)色的晶體：Cu(NH3)4 SO4 H2OOIL【實(shí)驗(yàn) 溶液 現(xiàn)象：2-3】在盛有氯化鐵溶液(或任何含有的Fe3+溶液)的試管中滴加硫氰化鉀 (KSCN ) 生成血紅色溶液原因：生成Fe(SCN)n3-n(n=1 6)作用：檢驗(yàn)或鑒定 Fe3+，用于電影特技和魔術(shù)表演(一) 配位鍵1概念：成鍵的兩個(gè)原子一方提供

16、孤對(duì)電子，一方提供空軌道而形成的共價(jià)鍵2形成條件：一方要有孤對(duì)電子，一方要有空軌道 配位鍵是一種特殊的共價(jià)鍵 H30+、NH4+中含有配位鍵 配位鍵與其他共價(jià)鍵的性質(zhì)完全相同3配位鍵的表示方法（二）配位化合物（配合物）1. 把金屬離子（或原子）與某些分子或離子（稱為配體）以配位鍵結(jié)合形成的化合物。 說(shuō)明： 配位鍵的強(qiáng)度有大有小，因而有的配合物很穩(wěn)定，有的不穩(wěn)定； 許多過(guò)渡元素金屬離子對(duì)多種配體具有很強(qiáng)的結(jié)合力， 因而過(guò)渡金屬配合物遠(yuǎn)比主族金屬 的配合物多。 含有配位鍵的化合物不一定是配位化合物，如H30+、NH4+中含有配位鍵2. 配合物的組成 中心原子： 也稱配位體的形成體， 一般是帶 正電

17、荷的陽(yáng)離子， 主要是過(guò)渡金屬的陽(yáng)離子，但也有中性原子。如：Ni（C0）5、Fe（C0）5中的Ni和Fe都是中性原子 配位體：配位體可以是 陰離子，如X-、OH-、SCN-、CN-、C2O42-、PO43-等；也可以 是中性分子，女口 H20、NH3、CO、醇、胺、醚等。配位體中直接同中心原子配合的原 子叫做配位原子。 配位原子是必須含有孤對(duì)電子的原子 ，如 NH3 中的 N 原子， H2O 分 子中的O原子，配位原子常是 VA、VIA、VIIA主族元素的原子。 配位數(shù)：與中心離子直接以配位鍵結(jié)合的配位原子個(gè)數(shù) 配離子的電荷數(shù)：等于中心離子和配位體總電荷數(shù)的代數(shù)和 注意：有些配合物沒(méi)有外界：如【 Co（NH3） Cl3 】，是難電離的物質(zhì)練習(xí)書(shū)寫(xiě)：向硝酸銀溶液中逐漸滴加氨水的離子方程式【課后鞏固練習(xí)】1. 氣態(tài)氯化鋁（ Al2Cl6 ）是具有配位鍵的化合物，分子中原子間成鍵關(guān)系如圖所示，請(qǐng)將下 列結(jié)構(gòu)中你認(rèn)為是配位鍵的斜線上加上箭頭2、向下列配合物的水溶液中加入 AgNO3 溶液，不能生成 AgCl 沉淀的是（）A:Co(NH3) 4CI2 ClB:Co(NH3) 3CI3C:Co(NH3) 6 CI3D:Co(NH3) 5CI CI23、人體內(nèi)血紅蛋白是 Fe2+卟林配合