高中化學(xué)《共價(jià)鍵與分子空間構(gòu)型》學(xué)案14 魯科版選修

1、第2節(jié) 共價(jià)鍵與分子空間構(gòu)型(第2課時(shí))學(xué)習(xí)目標(biāo)：1、 讓學(xué)生了解幾種常見分子的雜化方式以及形成。2、 讓學(xué)生能用價(jià)電子對(duì)互斥理論判斷分子的空間構(gòu)型。重點(diǎn)與難點(diǎn)：苯的雜化方式及形成，價(jià)電子對(duì)互斥理論的應(yīng)用。教學(xué)方法：采用圖表、比較、討論、歸納、綜合的方法進(jìn)行教學(xué)。復(fù)習(xí)：sp型雜化雜化方式參與雜化的軌道種類、數(shù)目雜化后形成的軌道數(shù)目空間構(gòu)型軌道夾角代表物p1sp2sp3新課預(yù)習(xí)：1、CH2=CH2中CH之間的夾角 ，乙烯分子中碳原子用一個(gè) 軌道和兩個(gè) 軌道進(jìn)行sp2雜化，得到三個(gè)完全相同的雜化軌道。形成乙烯分子時(shí)，兩個(gè)碳原子各用 的電子相互配對(duì)，形成一個(gè)鍵，每個(gè)碳原子的另外 分別與兩個(gè)氫原子的

2、的電子配對(duì)形成共價(jià)鍵；每個(gè)碳原子剩下的一個(gè)未參與雜化的 的未成對(duì)電子相互配對(duì)形成一個(gè) 鍵。2、HCCH中CH之間的夾角 ，碳原子用一個(gè) 軌道和一個(gè) 軌道進(jìn)行sp雜化，得到兩個(gè)完全相同的雜化軌道。形成乙炔分子時(shí)，兩個(gè)碳原子各用 的電子相互配對(duì)，形成一個(gè)鍵，每個(gè)碳原子的另外 分別與一個(gè)氫原子的 的電子配對(duì)形成共價(jià)鍵；每個(gè)碳原子剩下的兩個(gè)未參與雜化的 的未成對(duì)電子相互配對(duì)形成一個(gè) 鍵。3、苯 使酸性KMnO4褪色，說(shuō)明（是否） 含雙鍵。碳碳鍵角 ，C采用 雜化。由此形成的三個(gè) 在同一平面內(nèi)。三個(gè) 分別與兩個(gè)碳原子、一個(gè)氫原子形成鍵。同時(shí)每個(gè)碳原子還有一個(gè)未參加雜化的 ，他們均有一個(gè)未成對(duì)電子。這些

3、軌道垂直于 ，相互平行，以 方式相互重疊，形成一個(gè)多電子的 鍵。4、材料確定分子空間構(gòu)型的簡(jiǎn)易方法價(jià)電子對(duì)互斥理論的初步應(yīng)用 分子中的價(jià)電子對(duì)（包括成鍵電子對(duì)和孤電子對(duì)）由于相互排斥作用，而趨向盡可能彼此遠(yuǎn)離以減小斥力，分子盡可能采取對(duì)稱的空間構(gòu)型。例如，價(jià)電子對(duì)數(shù)目分別為2、3、4時(shí)，價(jià)電子對(duì)的幾何分布分別呈直線型、平面三角形、正四面體構(gòu)型。 對(duì)于ABm型的分子（A是中心原子，B是配位原子。在CH4中，C是中心原子，H是配位原子），分子的價(jià)電子對(duì)數(shù)可以用下式確定：n= 中心原子的價(jià)電子對(duì)數(shù)+每個(gè)配位原子提供的價(jià)電子對(duì)數(shù)m2其中，中心原子的價(jià)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

4、、氫原子提供1個(gè)價(jià)電子，氧原子和硫原子按不提供價(jià)電子計(jì)算。如果分子中存在孤電子對(duì)，由于孤電子對(duì)更靠近原子核，它對(duì)相鄰成鍵電子對(duì)的排斥作用較大，因而使相應(yīng)的鍵角變小。練習(xí)：用價(jià)電子對(duì)互斥理論分析BeCl2和BF3的空間構(gòu)型和雜化方式。課堂探究我們上節(jié)課已經(jīng)學(xué)習(xí)到，如果知道了原子的雜化方式就可以預(yù)測(cè)一些簡(jiǎn)單分子的空間構(gòu)型，反過(guò)來(lái)，若我們知道了分子的空間構(gòu)型，那么也可以推知原子的雜化方式。下面我們先來(lái)看問(wèn)題組1：CH2=CH2中CH鍵之間的夾角是多少？推測(cè)C采用什么方式雜化？畫出雜化前后C的價(jià)電子的軌道表示式。各個(gè)雜化軌道分別與哪些軌道重疊成鍵？形成了什么類型的鍵？未雜化的軌道中是否有單電子？形成了

5、什么類型的鍵？總結(jié)：CH2=CH2中CH之間的夾角 ，乙烯分子中碳原子用一個(gè) 軌道和兩個(gè) 軌道進(jìn)行 雜化，得到三個(gè)完全相同的雜化軌道。形成乙烯分子時(shí)，兩個(gè)碳原子用 軌道上的單電子相互配對(duì)，形成一個(gè) 鍵，每個(gè)碳原子的另外 分別與兩個(gè)氫原子的 軌道上的電子配對(duì)形成共價(jià)鍵；每個(gè)碳原子剩下的一個(gè)未參與雜化的 軌道上的未成對(duì)電子相互配對(duì)形成一個(gè) 鍵。請(qǐng)同學(xué)們用相同的方法探究一下HCCH的形成及雜化方式。問(wèn)題組2： HCCH中CH與CC鍵之間的夾角是多少？ 推測(cè)C采用什么方式雜化？ 各個(gè)雜化軌道分別與哪些軌道重疊成鍵？形成了什么類型的鍵？ 未雜化的軌道中是否有單電子？形成了什么類型的鍵？總結(jié)：請(qǐng)同學(xué)們?cè)俅?/p>

6、思考2個(gè)問(wèn)題： sp2雜化軌道是否在同一個(gè)平面？由此可推知C和與它成鍵的2個(gè)H是否在同一個(gè)平面上？ 兩部分CH2是否可以以C=C為軸任意扭轉(zhuǎn)？總結(jié)：在乙烯中6個(gè)原子在同一 上；在乙炔中4個(gè)原子在同一 上。苯的空間構(gòu)型探究問(wèn)題組3 在苯環(huán)當(dāng)中碳碳鍵的鍵角是多少？C采用什么雜化方式？ 雜化的軌道形成了哪些鍵？6個(gè)C和6個(gè)H是否在同一平面上？ 6個(gè)C的未參與雜化的P軌道在空間上是什么關(guān)系？我們已經(jīng)知道苯不能使酸性KmnO4褪色，說(shuō)明是否含C=C？那么這6個(gè)P軌道中的單電子形成了什么鍵？總結(jié)：苯 使酸性KMnO4褪色，說(shuō)明（是否） 含雙鍵。碳碳鍵角 ，C采用 雜化。由此形成的三個(gè) 雜化軌道在同一平面內(nèi)

7、。三個(gè) 分別與兩個(gè)碳原子、一個(gè)氫原子形成鍵。同時(shí)每個(gè)碳原子還有一個(gè)未參加雜化的 ，他們均有一個(gè)未成對(duì)電子。這些 軌道垂直于 ，相互平行，以 方式相互重疊，形成一個(gè)多電子的 鍵。苯的12個(gè)原子都在同一個(gè) 上。N的價(jià)電子排布為2S22P3,3個(gè)P軌道各有一個(gè)未成對(duì)電子，可分別與一個(gè)H成鍵，那么，由于3個(gè)2P軌道相互垂直，所形成的N-H鍵的夾角也應(yīng)該是90。但是我們都知道真實(shí)的鍵角是107.3，這是為什么呢？為了解決這一個(gè)問(wèn)題，我們需要引入一個(gè)新的理論價(jià)電子互斥理論（新課預(yù)習(xí)中材料4）問(wèn)題組4：說(shuō)明BeCl2、BF3、CCl4哪些是中心原子、哪些是配為原子？計(jì)算價(jià)電子對(duì)的公式是什么？要注意什么問(wèn)題？

8、當(dāng)價(jià)電子對(duì)數(shù)分別是1、2、3時(shí)，所對(duì)應(yīng)的價(jià)電子對(duì)的空間構(gòu)型分別是什么？中心原子的雜化方式各是什么？?jī)r(jià)電子對(duì)數(shù)和中心原子的雜化方式有什么關(guān)系？計(jì)算BeCl2、BF3、CCl4的價(jià)電子對(duì)數(shù)、價(jià)電子對(duì)的空間構(gòu)型、中心原子的雜化方式、分子的空間構(gòu)型。對(duì)于這些分子價(jià)電子對(duì)的空間構(gòu)型和分子的空間構(gòu)型有什么關(guān)系？計(jì)算NH3、H2O的價(jià)電子對(duì)數(shù)、價(jià)電子對(duì)的空間構(gòu)型、中心原子的雜化方式、分子的空間構(gòu)型。價(jià)電子對(duì)的空間構(gòu)型和分子的空間構(gòu)型一定相同么？為什么這兩種分子價(jià)電子對(duì)的空間構(gòu)型和分子的空間構(gòu)型產(chǎn)生了差異？判斷分子空間構(gòu)型的一般步驟是什么？總結(jié)：在形成氨分子時(shí)，氮原子的 和 原子軌道也發(fā)生了 雜化，生成四個(gè)

9、雜化軌道。在所生成的四個(gè)Sp3雜化軌道中，有三個(gè)軌道各含有一個(gè)未成對(duì)電子，可分別與一個(gè)氫原子的1s電子形成一個(gè) 鍵，另一個(gè)sp3雜化軌道中已有兩個(gè)電子(孤對(duì)電子)，不能再與氫原子形成鍵了。所以，一個(gè)氮原子只能與三個(gè)氫原子結(jié)合，形成氨分子。由于孤電子對(duì)的斥力作用較強(qiáng)，所以使得NH3的鍵角為 ，小于CH4的109.5。判斷分子空間構(gòu)型的一般步驟是：本節(jié)小結(jié)：這節(jié)課你學(xué)習(xí)到了什么？課堂練習(xí)1、對(duì)SO2與CO2說(shuō)法正確的是( ) A都是直線形結(jié)構(gòu) B中心原子都采取sp雜化軌道 CS原子和C原子上都沒有孤對(duì)電子 D SO2為V形結(jié)構(gòu)， CO2為直線形結(jié)構(gòu)2、氨氣分子空間構(gòu)型是三角錐形，而甲烷是正四面體形，這是因?yàn)?（ ）A兩種分子的中心原子的雜化軌道類型不同，NH3為sp2型雜化，而CH4是sp3型雜化。BNH3分子中N原子形成三個(gè)雜化軌道，CH4分子中C原子形成4個(gè)雜化軌道。CNH3分子中有一對(duì)未成鍵的孤對(duì)電子，它對(duì)成鍵電子的排斥作用較強(qiáng)。3、在乙烯分子中有5個(gè)鍵、一個(gè)鍵，它們分別是 （ ）Asp2雜化軌道形成鍵、未雜化的2p軌道形成鍵Bsp2雜化軌道形成鍵、未雜化的2p軌道形成鍵CC-H之間