高二化學導學案分子的立體構(gòu)型（新人教版）

《選修三第二章第二節(jié)分子的立體構(gòu)型》導學案（第1課時）【課標要求】知識與技能要求：1、認識共價分子的多樣性和復(fù)雜性2、初步認識價層電子對互斥模型3、能用VSEPR模型預(yù)測簡單分子或離子的立體結(jié)構(gòu)【課前預(yù)習】1.化學式：2.結(jié)構(gòu)式：3.結(jié)構(gòu)簡式：4.電子式：5.價電子：【知識整理】運用你對分子的已有的認識，完成下列表格，寫出C、H、N、O的電子式，根據(jù)共價鍵的飽和性討論C、H、N、O的成鍵情況。原子HCNO電子式可形成共用電子對數(shù)1432成鍵情況1432【歸納】原子不同，可形成的電子對數(shù)目不同，共價鍵的飽和性不同?！鹃喿x思考】閱讀教材P35-36，先完成下表，然后思考所給問題寫出CO2、H2O、NH3、CH2O、CH4的電子式和結(jié)構(gòu)式；根據(jù)電子式、結(jié)構(gòu)式描述CO2、H2O、NH3、CH2O、CH4的成鍵情況.分析分子內(nèi)的原子總數(shù)、孤對電子數(shù)及空間結(jié)構(gòu)。分子CO2H2ONH3CH2OCH4C2H4電子式結(jié)構(gòu)式原子總數(shù)孤對電子數(shù)空間結(jié)構(gòu)直線型V型三角錐形平面三角形正四面體1.分子結(jié)構(gòu)多樣性的原因？2.什么是分子的空間結(jié)構(gòu)？結(jié)構(gòu)式能反映出分子的空間構(gòu)造嗎？3.同為三原子分子，CO2和H2O分子的空間結(jié)構(gòu)卻不同，什么原因？同為四原子分子，CH2O與NH3分子的的空間結(jié)構(gòu)也不同，什么原因？【閱讀】P37科學視野，思考：分子的空間結(jié)構(gòu)我們看不見，那么科學家是怎樣測定的呢？【思考與交流】P381.以S和P為例，說明如何根據(jù)主族元素在周期表中的位置確定它的價電子數(shù)？2.以N和Cl為例，說明如何根據(jù)主族元素在周期表中的位置確定它最多能接受的電子數(shù)？【問題】如何計算中心原子上的孤電子對數(shù)？（P37）如何計算價電子對數(shù)？二者的主要作用是什么？【典例解悟】下列敘述正確的是()是極性分子，分子中N原子處在3個H原子所組成的三角形的中心是非極性分子，分子中C原子處在4個Cl原子所組成的正方形的中心是極性分子，分子中O原子不處在2個H原子所連成的直線的中央是非極性分子，分子中C原子不處在2個O原子所連成的直線的中央【閱讀與思考】閱讀教材P38-39，嘗試用“價層電子對互斥模型理論”判斷常見分子的立體結(jié)構(gòu)型?！痉椒ㄐ〗Y(jié)】1.理論模型：分子中的價電子對(包括成鍵電子對和孤電子對)，由于相互排斥作用，而趨向盡可能彼此遠離以減小斥力，分子盡可能采取對稱的空間構(gòu)型。2.價電子對之間的斥力(1)電子對之間的夾角越小，排斥力越大。(2)由于成鍵電子對受兩個原子核的吸引，所以電子云比較緊縮，而孤對電子只受到中心原子的吸引，電子云比較“肥大”，對鄰近電子對的斥力較大，所以電子對之間斥力大小順序如下：孤電子對－孤電子對>孤電子對－成鍵電子>成鍵電子－成鍵電子(3)由于三鍵、雙鍵比單鍵包含的電子數(shù)多，所以其斥力大小次序為三鍵>雙鍵>單鍵。3.價層電子對互斥模型的兩種類型價層電子對互斥模型說明的是價層電子對的空間構(gòu)型，而分子的空間構(gòu)型指的是成鍵電子對空間構(gòu)型，不包括孤對電子。(1)當中心原子無孤對電子時，兩者的構(gòu)型一致；(2)當中心原子有孤對電子時，兩者的構(gòu)型不一致。4.用價層電子對互斥理論推斷分子或離子的空間構(gòu)型具體步驟：(1)確定中心原子A價層電子對數(shù)目中心原子A的價電子數(shù)與配體X提供共用的電子數(shù)之和的一半，即中心原子A價層電子對數(shù)目。計算時注意：①氧族元素原子作為配位原子時，可認為不提供電子，但作中心原子時可認為它提供所有的6個價電子。②如果討論的是離子，則應(yīng)加上或減去與離子電荷相應(yīng)的電子數(shù)。如POeq\o\al(3－,4)中P原子價層電子數(shù)應(yīng)加上3，而NHeq\o\al(＋,4)中N原子的價層電子數(shù)應(yīng)減去1。③如果價層電子數(shù)出現(xiàn)奇數(shù)電子，可把這個單電子當作電子對看待。(2)確定價層電子對的空間構(gòu)型由于價層電子對之間的相互排斥作用，它們趨向于盡可能的相互遠離。價層電子對的空間構(gòu)型與價層電子對數(shù)目的關(guān)系：價層電子對數(shù)目23456價層電子對構(gòu)型直線形三角形四面體三角雙錐八面體(3)分子空間構(gòu)型確定根據(jù)分子中成鍵電子對數(shù)和孤對電子數(shù)，可以確定相應(yīng)的較穩(wěn)定的分子幾何構(gòu)型。如下表：A的電子對數(shù)成鍵電子對數(shù)孤電子對數(shù)幾何構(gòu)型中心原子A價層電子對的排列方式分子的幾何構(gòu)型實例220直線形eq\o\al(·,·)——A——eq\o\al(·,·)BeCl2HgCl2(直線形)CO2330平面三角形eq\b\lc\\rc\(\a\vs4\al\co1(BF3,BCl3))(平面三角形)21三角形eq\b\lc\\rc\(\a\vs4\al\co1(SnBr2,PbCl2))(V形)440四面體eq\b\lc\\rc\(\a\vs4\al\co1(CH4,CCl4))(四面體)31四面體NH3(三角錐)22四面體H2O(V形)660八面體SF6(八面體)42八面體XeF4(平面正方形)【思考與交流】P39確定BF3、NH4+、SO32-的VSEPR模型和它們的立體構(gòu)型【典題解悟】1.在以下的分子或離子中，空間結(jié)構(gòu)的幾何形狀不是三角錐形的是（）+2.有關(guān)甲醛分子的說法正確的是()原子采取sp雜化B.甲醛分子為三角錐形結(jié)構(gòu)原子采取sp2雜化D.甲醛分子為平面三角形結(jié)構(gòu)【當堂檢測】1.下列物質(zhì)中，分子的立體結(jié)構(gòu)與水分子相似的是（）2.下列分子的立體結(jié)構(gòu)，其中屬于直線型分子的是（）2C3.下列分子中，各原子均處于同一平面上的是（）4C4.下列分子的結(jié)構(gòu)中，原子的最外層電子不都滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的是（）3C5.下列分子或離子的中心原子，帶有一對孤對電子的是（）2C6.寫出你所知道的分子具有以下形狀的物質(zhì)的化學式，并指出它們分子中的鍵角分別是多少？直線形平面三角形三角錐形正四面體7.為了解釋和預(yù)測分子的空間構(gòu)型，科學家在歸納了許多已知的分子空間構(gòu)型的基礎(chǔ)上，提出了一種十分簡單的理論模型——價層電子對互斥模型。這種模型把分子分成兩類：一類是；另一類是。BF3和NF3都是四個原子的分子，BF3的中心原子是，NF3的中心原子是；BF3分子的立體構(gòu)型是平面三角形，而NF3分子的立體構(gòu)型是三角錐形的原因是。8.用價層電子對互斥模型推測下列分子或離子的空間構(gòu)型。BeCl2；SCl2；SO32-；SF6【對點練習】1.用價層電子對互斥理論預(yù)測H2S和BF3的立體結(jié)構(gòu)，兩個結(jié)論都正確的是()A.直線形；三角錐形B．V形；三角錐形C.直線形；平面三角形D．V形；平面三角形2.能說明CH4分子的5個原子不在同一平面而為正四面體結(jié)構(gòu)的是()A.兩個鍵之間夾角為109°28′—H鍵為極性共價鍵個C—H鍵的鍵能、鍵長相同D.二氯甲烷沒有同分異構(gòu)體3.用價層電子對互斥模型推測下列分子的空間構(gòu)型：①BeCl2②NH3③H2O④PCl34.若ABn的中心原子A上沒有未用于形成共價鍵的孤對電子，運用價層電子對互斥模型，下列說法正確的是()A.若n＝2，則分子的立體結(jié)構(gòu)為V形B.若n＝3，則分子的立體結(jié)構(gòu)為三角錐形C.若n＝4，則分子的立體結(jié)構(gòu)為正四面體形D.以上說法都不正確【課后作業(yè)】1.下列分子或離子中，不含有孤對電子的是()B．H3O＋C．NH3D．NHeq\o\al(＋,4)2.三氯化氮(NCl3)在常溫下是一種淡黃色液體，其分子結(jié)構(gòu)呈三角錐形，以下關(guān)于NCl3的敘述正確的是()A.分子中N—Cl鍵是非極性鍵B.分子中不存在孤對電子C.它的沸點比PCl3沸點低D.因N—Cl鍵鍵能大，所以NCl3的沸點高3.下列推斷正確的是()、SO2、BF3、NCl3分子中沒有一個分子中原子的最外層電子都滿足了8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)和CH4都是正四面體分子且鍵角都為109°28′\o\al(＋,4)的電子式：[Heq\o\al(·,·)Neq\o(,\s\do4(H))eq\o\al(·,·)H]＋，離子呈平面正方形結(jié)構(gòu)分子中有一對未成鍵的孤對電子，它對成鍵電子的排斥作用較強4.下列分子中，所有原子不可能共處在同一平面上的是()B．CS2C．NH3D．C65.下列說法中，正確的是()A.由分子構(gòu)成的物質(zhì)中一定含有共價鍵B.形成共價鍵的元素不一定是非金屬元素C.正四面體結(jié)構(gòu)的分子中的鍵角一定是109°28′和SiO2都是直線形分子6.最近媒體報道了一些化學物質(zhì)，如爆炸力極強的N5、結(jié)構(gòu)類似白磷的N4、比黃金還貴的18O2、太空中的甲醇氣團等。下列說法中，正確的是()和16O2是兩種不同的核素B.將ag銅絲灼燒成黑色后趁熱插入甲醇中，銅絲變紅，質(zhì)量小于ag為正四面體結(jié)構(gòu)，每個分子中含有6個共價鍵，鍵角為109°28′=5N2是化學變化7.下列物質(zhì)中既有極性鍵，又有非極性鍵的直線形分子的是()B．4CD．HC≡8.下列分子和離子中，中心原子價層電子對的幾何構(gòu)型為四面體且分子或離子的空間構(gòu)型為V形的是()\o\al(＋,4)B．PH3C．H3O＋D．OF29.若ABn的中心原子上有一對孤對電子未能成鍵，當n＝2時，其分子結(jié)構(gòu)為____________；當n＝3時，其分子結(jié)構(gòu)為______________。10.為了解釋和預(yù)測分子的空間構(gòu)型，科學家在歸納了許多已知的分子空間構(gòu)型的基礎(chǔ)上，提出了一種十分簡單的理論模型——價層電子對互斥模型。這種模型把分子分成兩類：一類是________________________________________________________________________：另一類是______________________________________________________________。BF3和NF3都是四個原子的分子，BF3的中心原子是________，NF3的中心原子是________；BF3分子的立體構(gòu)型是平面三角形，而NF3分子的立體構(gòu)型是三角錐形的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。疑點反饋：（通過本課學習、作業(yè)后你還有哪些沒有搞懂的知識，請記錄下來）__________________________________________________________________________________________________________________________________________《選修三第二章第二節(jié)分子的立體構(gòu)型》導學案（第1課時）【閱讀思考】分子CO2H2ONH3CH2OCH4C2H4電子式結(jié)構(gòu)式O=C=OH-O-H原子總數(shù)33445孤對電子數(shù)無21無無空間結(jié)構(gòu)直線型V型三角錐形平面三角形正四面體1.（1．構(gòu)成分子的原子總數(shù)不同2．含有同樣數(shù)目原子的分子的鍵角不一樣，即共價鍵方向性的影響。）3.(簡單地說:是因為共價鍵么具有方向性；即價層電子對相互排斥，影響其分子的空間結(jié)構(gòu)。——引出價層電子對互斥模型（VSEPRmodels）)【問題】1.如何計算中心原子上的孤電子對數(shù)？（P37）如何計算價電子對數(shù)？二者的主要作用是什么？對于ABm型分子(A為中心原子，B為配位原子)，分子的價電子對數(shù)可以通過下式確定：n＝eq\f(中心原子的價電子數(shù)＋每個配位原子提供的價電子數(shù)×m,2)（中心原子A的價電子數(shù)與配體X提供共用的電子數(shù)之和的一半）其中，中心原子的價電子數(shù)等于中心原子的最外層電子數(shù)，配位原子中鹵素原子、氫原子提供1個價電子，氧原子和硫原子按不提供價電子計算。先根據(jù)價電子對數(shù)判斷分子的VSEPR模型，再根據(jù)中心原子是否有孤對電子判斷分子的立體結(jié)構(gòu)模型?！镜淅馕颉拷馕霰绢}主要考查常見物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和空間構(gòu)型。NH3是三角錐形的立體極性分子，A錯；CCl4是以C原子為中心的正四面體形結(jié)構(gòu)，B錯；CO2是C原子在2個O原子中央的直線形分子，D錯；而水分子是O在兩個H中間的“V”形分子，即，故選C。答案C