高中化學(xué) 第2章 化學(xué)鍵與分子間作用力 第2節(jié) 共價(jià)鍵與分子的空間構(gòu)型（第1課時(shí)）教案 魯科版選修

1、第2章 化學(xué)鍵與分子間作用力 第2節(jié) 共價(jià)鍵與分子的空間構(gòu)型（第1課時(shí)）備課日期課 型新課教學(xué)目標(biāo)知識(shí)與技能1. 理解雜化軌道理論的主要內(nèi)容，掌握三種主要的雜化軌道類型；2. 學(xué)會(huì)用雜化軌道原理解釋常見(jiàn)分子的成鍵情況與空間構(gòu)型過(guò)程與方法：過(guò)程與方法采用圖表、比較、討論、歸納、綜合的方法進(jìn)行教學(xué)情感態(tài)度與價(jià)值觀培養(yǎng)學(xué)生辯證的價(jià)值觀。教學(xué)重點(diǎn)理解雜化軌道理論的主要內(nèi)容，掌握三種主要的雜化軌道類型教學(xué)難點(diǎn)理解雜化軌道理論的主要內(nèi)容，掌握三種主要的雜化軌道類型教學(xué)方法采用圖表、比較、討論、歸納、綜合的方法進(jìn)行教學(xué)來(lái)教學(xué)用具Ppt課時(shí)安排1課時(shí)教 學(xué) 內(nèi) 容設(shè)計(jì)與反思【回顧】回憶化學(xué)必修課程中有關(guān)化學(xué)鍵

2、的知識(shí)，回答以下幾個(gè)問(wèn)題：（1）化學(xué)鍵的定義及基本分類（2）離子鍵、共價(jià)鍵的定義（3）離子化合物、共價(jià)化合物的定義二、講授新課:【PPT】【課題引入】在宏觀世界中，花朵、蝴蝶、冰晶等諸多物質(zhì)展現(xiàn)出規(guī)則與和諧的美?？茖W(xué)巨匠愛(ài)因斯坦曾感嘆：“在宇宙的秩序與和諧面前，人類不能不在內(nèi)心里發(fā)出由衷的贊嘆，激起無(wú)限的好奇。”實(shí)際上，宏觀的秩序與和諧源于微觀的規(guī)則與對(duì)稱。通常，不同的分子具有不同的空間構(gòu)型。例如，甲烷分子呈正四面體形、氨分子呈三角錐形、苯環(huán)呈正六邊形。那么，這些分子為什么具有不同的空間構(gòu)型呢?【思考】美麗的鮮花、冰晶、蝴蝶與微觀粒子的空間構(gòu)型有關(guān)嗎？【活動(dòng)探究】你能身邊的材料動(dòng)手制作水分子、

3、甲烷、氨氣、氯氣的球棍模型嗎？【過(guò)渡】我們知道，共價(jià)鍵具有飽和性和方向性，所以原子以共價(jià)鍵所形成的分子具有一定的空間構(gòu)型。【板書(shū)】一、一些典型分子的空間構(gòu)型（一） 甲烷分子的形成及立體構(gòu)型【聯(lián)想質(zhì)疑】研究證實(shí)，甲烷(CH4)分子中的四個(gè)CH鍵的鍵角均為l095，從而形成非常規(guī)則的正四面體構(gòu)型。原子之間若要形成共價(jià)鍵，它們的價(jià)電子中應(yīng)當(dāng)有未成對(duì)的電子。碳原子的價(jià)電子排布為2s22p2，也就是說(shuō)，它只有兩個(gè)未成對(duì)的2p電子，若碳原子與氫原子結(jié)合，則應(yīng)形成CH2；即使碳原子的一個(gè)2s電子受外界條件影響躍遷到2p空軌道，使碳原子具有四個(gè)未成對(duì)電子，它與四個(gè)氫原子形成的分子也不應(yīng)當(dāng)具有規(guī)則的正四面體結(jié)構(gòu)

4、。那么，甲烷分子的正四面體構(gòu)型是怎樣形成的呢?【過(guò)渡】為了解決這一矛盾，鮑林提出了雜化軌道理論，【閱讀教材40頁(yè)】【板書(shū)】1. 雜化原子軌道 在外界條件影響下，原子內(nèi)部能量相近的原子軌道重新組合的過(guò)程叫做原子軌道的雜化，組合后形成的一組新的原子軌道，叫做雜化原子軌道，簡(jiǎn)稱雜化軌道?！綪PT】【思考與交流】甲烷分子的軌道是如何形成的呢？形成甲烷分子時(shí)，中心原子的2s和2px，2py，2pz等四條原子軌道發(fā)生雜化，形成一組新的軌道，即四條sp3雜化軌道，這些sp3雜化軌道不同于s軌道，也不同于p軌道。根據(jù)參與雜化的s軌道與p軌道的數(shù)目，除了有sp3雜化外，還有sp2 雜化和sp雜化，sp2 雜化軌

5、道表示由一個(gè)s軌道與兩個(gè)p軌道雜化形成的，sp雜化軌道表示由一個(gè)s軌道與一個(gè)p軌道雜化形成的【PPT】【板書(shū)】2. 常見(jiàn)的SP雜化過(guò)程 【闡述】雜化軌道在角度分布上比單純的S或P軌道在某一方向上更集中(比較圖2-2-2中的S、P軌道和雜化后形成的sp，雜化軌道)，從而使它在與其他原子的原子軌道成鍵時(shí)重疊的程度更大，形成的共價(jià)鍵更牢固。由于甲烷分子中碳原子的雜化軌道是由一個(gè)2s軌道和三個(gè)2p軌道重新組合而成的，故稱這種雜化為sp3雜化形成的四個(gè)雜化軌道則稱為sp3雜化軌道。鮑林還根據(jù)精確計(jì)算得知每?jī)蓚€(gè)sp3雜化軌道的夾角為l095。由于這四個(gè)雜化軌道的能量相同，根據(jù)洪特規(guī)則，碳原子的價(jià)電子以自旋

6、方向相同的方式分占各個(gè)軌道。因此，當(dāng)碳原子與氫原子成鍵時(shí)，碳原子中每個(gè)雜化軌道的一個(gè)未成對(duì)電子與一個(gè)氫原子的1s電子配對(duì)形成一個(gè)共價(jià)鍵，這樣所形成的四個(gè)共價(jià)鍵是等同的，從而使甲烷分子具有正四面體構(gòu)型，【過(guò)渡】 s軌道與p軌道的雜化(簡(jiǎn)稱sp型雜化)有多種情況【PPT】【板書(shū)】（2）SP雜化：一個(gè)s軌道和一個(gè)P軌道雜化可形成兩個(gè)sp雜化軌道，這種雜化稱為sp1雜化直線型（BeCl2）【交流與討論】用雜化軌道理論分析乙炔分子的成鍵情況平面正三角形（BF3）【交流與討論】用雜化軌道理論分析乙烯分子的成鍵情況【交流研氮原子的價(jià)電子排布為2s22p3，三個(gè)2p軌道中各有一個(gè)未成對(duì)電子，可分別與一個(gè)氫原子

7、的ls電子形成一個(gè)盯鍵。如果真是如此，那么三個(gè)2p軌道相互垂直，所形成的氨分子中NH鍵間的鍵角應(yīng)約為90。但是，實(shí)驗(yàn)測(cè)得氨分子中NH鍵的鍵角為10730。試解釋其中的原因，并與同學(xué)們進(jìn)行交流。【闡述】.在形成氨分子時(shí)，氮原子的2s和2p原子軌道也發(fā)生了sp，雜化，生成四個(gè)sp3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。三、課堂小結(jié):四、課堂練習(xí): Q、R、X、Y、Z五種元素的原子序數(shù)依次遞增。已知：Z的原子序數(shù)為29，其余的均為短周期主族元素；Y原子價(jià)電子（外圍電子）排布msnmpn R原子核外L層電子數(shù)為奇數(shù)；Q、X原子p軌道的電子數(shù)分別為2和4。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：（1）Z2+ 的核外電子排布式是 、Z 的價(jià)電子排布式是 （2）Q、R、Y三種元素的第一電離能數(shù)值由小到大的順序?yàn)?（用元素符號(hào)作答）（3）五種元素中，電負(fù)性最大與最