2022年第二节分子的立体结构教案.docx

精选学习资料 - - - - - - - - - 其次节分子的立体结构第一课时教学目标 ：1. 会判定一些典型分子的立体结构,熟悉分子结构的多样性和复杂性,懂得价层电子对互斥模型；2. 通过对典型分子立体结构探究过程,进行加工,提高科学探究才能；学会运用观看、 比较、 分类及归纳等方法对信息结构,激发学习化学的爱好,感受化学世界的神奇；教学重点 ：价层电子对互斥模型 教学难点 ：能用价层电子对互斥模型说明分子的立体结构新课导入 展现 CO2、H2O 、CH4 【问题】 1.什么是分子的立体构型？、NH3 、BF3、 CH2O 分子的球棍模型2. 同为三原子分子,CO2 和 H2O 分子的空间结构却不同,什么缘由？同为四原子分子,CH2O 与 NH3 分子的的空间结构也不同,什么缘由？二、价层电子对互斥理论VSEPR-猜测分子的立体构型一几组概念1.中心原子：对 ABn 型分子, B 环绕 A 成键,就 A 为中心原子, n 值为中心原子结合的原子数；2.价层电子对： = 键个数 +中心原子上的孤对电子对个数 键电子对数= 与中心原子结合的原子数中心原子上的孤电子对数：法一：写电子式判定法二：=1/2 a-xba: 对于原子：为中心原子的最外层电子数1 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 12 页精选学习资料 - - - - - - - - - x ：与中心原子结合的原子数 b ：与中心原子结合的原子最多能接受的电子数 H 为 1,其他原子为 “8-该原子的最外层电子数【实例】 P38 表 2-4,认真观看；【稳固练习】分子或离子键 电中心原子a: x b 孤 电 子 对子对数 数CO2 NH3 H2O CH4 BF3 SO2 CO32- PCl5 SO42- HCHO HCN 二 VSEPR 模型猜测分子的立体构型 1. 对 ABn 型的分子或离子,中心原子 A 价层电子对包括成键 键电子对和未成键的孤 对电子对 之间由于存在排斥力,将使分子的几何构型总是实行电子对相互排斥最小的那种 构型,以使彼此之间斥力最小,分子体系能量最低 ,最稳固；2. 猜测分子的立体构型【同学】读书最终一段1中心原子上无孤对电子的分子：价电子都用于形成共价键ABn 价层电子对模型分子或离子的立体构型范例n=2 2 直线形直线形CO2,CS2 n=3 3 平面三角形平面三角形CH2O 、BF3 n=4 4 正四周体形正四周体形CH4、 CCl4 ABn 价层电子对模型分子或离子的立体构型范例n=三角双锥三角双锥正八面体正八面体2 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 12 页精选学习资料 - - - - - - - - - 2中心原子上存在孤对电子的分子：中心原子的孤对电子也要占据中心原子的空间,并与成键电子对相互排斥；估计分子的立体模型必需略去孤对电子在价层电子对互斥模型占有的空间,剩下的就是分子 的立体结构；【展现】实例H2O 、NH3 、立 体 构电子对的排布模型【小结】 ABn 型分子的VSEPR 模型和立体结构实例键 电孤 对 电价 层 电VSEPR 模子对数子对数子对数型型名称H2O 2 2 4 正四周体V 形型NH3 3 1 4 四周体形三 角 锥形SO2 NF3PH3 H3O+ 【摸索与沟通】确定 BF3、NH4+ 、SO32-的模型和它们的立体构型课堂练习1.以下物质中,分子的立体结构与水分子相像的是3 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 12 页精选学习资料 - - - - - - - - - 2.以下分子的立体结构,其中属于直线型分子的是2 C 3.假设 ABn 型分子的中心原子A 上没有未用于形成共价键的孤对电子,运用价层电子对互斥模型,以下说法正确的V 形B.假设 n=3,就分子的立体构型为三角锥形A.假设 n=2,就分子的立体构型为2. 实例键 电孤 对 电价 层 电VSEPR 模型立体构型名称子对数子对数子对数SO3 CO32- NH2- SO42- HCN CH2O 【教学反思】其次节分子的立体结构其次课时【新问题】 1.写出碳原子的核外电子排布图,摸索为什么碳原子与氢原子结合形成 CH4,而 不是 CH2 ？2.甲烷分子呈正四周体结构,它的四个C-H 键的键长相同, 键角都是 109° 28 ,四个 C-H键的性质完全相同 依据价键理论,甲烷形成四个 C-H 键都应当是 键,然而 C 原子最外层的四个电子分 别 2 个在球形 2S 轨道、 2 个在相互垂直 2P 轨道上,用它们跟 4 个氢原子的 1S 原子轨道重 叠,不行能形成四周体构型的甲烷分子如何解决上列一对冲突？【讲解】 值得留意的是价层电子对互斥模型只能说明化合物分子的空间构形,却无法说明许 多深层次的问题；为明白决这一冲突,鲍林提出了杂化轨道理论 三杂化轨道理论C：2s22p2 2s2psp激发2 ssp3 2p3 杂化4 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 12 页精选学习资料 - - - - - - - - - 【讲解】甲烷的形成过程：碳原子2s 轨道中的一个电子吸取能量跃迁到2p 轨道上, 这个过程称为 激发 ；但此时各个轨道的能量并不完全相同,于是由 1 个 s 轨道和 3 个 p 轨道 混杂 并重新组合成4 个能量与外形完全相同的轨道；我们把这种轨道称之为sp3 杂化轨道；然后四个 sp3 杂化轨道上的电子间相互排斥,使四个 sp3杂化轨道 指向空间距离最远的正四面体的 四个顶点,碳原子四个 sp3杂化轨道分别与四个氢原子的 1s轨道形成四个相同的 s-sp3键,从而形成 CH4 分子； 由于四个 C-H 键完全相同,所以形成的 CH4 分子为正四周体,键角为 109° 28 杂化： 杂化是指在形成分子时,由于原子的相互影响,假设干不同类型能量相近的原子轨道混杂起来, 重新组合成一组新的原子轨道；这种重新组合的过程叫做杂化,所形成的新的轨道称为杂化轨道；2.要点：1发生轨道杂化的原子肯定是中心原子；2 参与杂化的各原子轨道能量要相近同一能级组或相近能级组的轨道；3 杂化轨道的能量、外形完全相同；4 杂化前后原子轨道数目不变：参与杂化的轨道数目等于形成的杂化轨道数目；杂化后原子轨道方向转变,杂化轨道在成键时更有利于轨道间的重叠5 杂化轨道只用于形成 键或者用来容纳未参与成键的孤对电子；6未参与杂化的p 轨道,可用于形成 键sp3 杂化轨道外,仍有sp 杂 键和孤对电子对,这样的4 个杂化轨道明显有差【讲解】除化轨道和 sp2 杂化轨道； sp 杂化轨道由1 个 s 轨道和 1 个 p 轨道杂化而得；sp2 杂化轨道由1 个 s 轨道和 2 个 p 轨道杂化而得,5 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 12 页精选学习资料 - - - - - - - - - 3.杂化类型 摸索题：依据以下事实总结：（1）SP3 杂化 2.如何判定一个化合物的中心原子的杂化类型？（2）sp 杂化同一原子中ns-np 杂化成新轨道；一个s 轨道和一个p 轨道杂化组合成两个新的sp 杂化轨道；sp 杂化同一原子中ns-np 杂化成新轨道； 一个s 轨道和一个p 轨道杂化组合成两个新的sp 杂化轨道；例：BeCl2 分子形成Cl 2s 激发态2p 杂化直线形2s 2p 激发Be 基态180键合sp 杂化态直线形Cl Be （3）sp2 2s sp2 杂化轨道间的夹角是120 度,分子的几何构型为平面正三角形化合态2p 2p 正三角形2s B 的基态激发态Cl sp2 杂化态F 1200 B F F B 【归纳总结】摸索题：依据以上事实总结：如何判定一个化合物的中心原子的杂化类型 Cl 6 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 12 页精选学习资料 - - - - - - - - - 4.如何判定一个化合物的中心原子的杂化类型 杂化轨道数 =价层电子对数 =中心原子孤对电子对数中心原子结合的原子数分子杂化轨道数杂化类型VSEPR 模型分子空间构型CO2 CH2O SO2 NH3 H2O CH4 【结论】当中心原子的价层电子对数为4 时,其杂化类型为sp3 杂化,当中心原子的价层电子对数为3 时,其杂化类型为sp2 杂化,当中心原子的价层电子对数为2 时,其杂化类型为sp 杂化；【反馈练习】用杂化轨道理论分析以下物质的杂化类型、成键情形和分子的空间构型；1CH2CH2 2CHCH 【讲解】 C 原子在形成乙烯分子时,碳原子的 2s 轨道与 2 个 2p 轨道发生杂化, 形成 3 个 sp2杂化轨道,伸向平面正三角形的三个顶点；每个 C 原子的 2 个 sp2 杂化轨道分别与 2 个 H 原子的 1s 轨道形成 2 个相同的 键,各自剩余的 1 个 sp2 杂化轨道相互形成一个 键 . 各自没有杂化的 1 个 2p 轨道就垂直于杂化轨道所在的平面,彼此肩并肩重叠形成 键；所以,在乙烯分子中双键由一个 键和一个 键构成；7 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 12 页精选学习资料 - - - - - - - - - 【讲解】 C 原子在形成乙炔分子时发生 sp 杂化；两个碳原子以 sp 杂化轨道与氢原子的 1s 轨道结合形成 键；各自剩余的 1 个 sp杂化轨道相互形成 1 个 键,两个碳原子的未杂化 2p 轨道分别在 Y 轴和 Z 轴方向重叠形成 键；所以乙炔分子中碳原子间以叁键相结合；【留意】：杂化轨道只能用于形成 键或容纳孤对电子,剩余的未杂化p 轨道仍可形成 键；【练习】在学习价层电子对互斥模型和杂化轨道理论的基础上描述化合物中每个化学键是怎样形成的？1CO2 2 H2O C 原子发生 SP 杂化生成了两个 SP 轨道分别与两个 O 原子的一个 P 轨道形成两个 键；C 原子剩余的两个 P 轨道分别与两个 O 原子剩余的 1 个 P 轨道形成两个 键；O 原子发生 SP3 杂化生成了四个 SP3 杂化轨道, 其中的两个分别与两个 H 原子的 S 轨道形成两个 键；O 原子剩余的两个 SP3 杂化轨道分别被两对孤对电子占据；A、CO2 与 SO2 B、CH4 与 NH3 C、 BeCl2 与 BF3 D、C2H4 与 C2H2 3.为什么 CH4、NH3 与 H2O 分子中中心原子的杂化轨道的类型都是 sp3 杂化,但三者的空间构型却大不相同？4.BF3 是平面三角形,但 NF3 却是三角锥形,试用杂化轨道理论加以说明；8 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 12 页精选学习资料 - - - - - - - - - 视野明白】第三课时四协作物理论简介【试验】 2-1,观看试验,填写 P41 表格 固体 哪些溶液呈天 蓝色 试验说明什么 离子无色,什 么离子呈天蓝 色【结论】呈天蓝色的物质是水和铜离子,【 CuH2O42+【摸索与沟通】1. Cu2+ 与 H2O 是如何结合的呢？2.为什么 CuSO4 .5H2O 晶体是蓝色而无水CuSO4 是白色？【摸索】除水外,是否仍有其他微粒也是电子对赐予体呢？【试验 2-2】9 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 12 页精选学习资料 - - - - - - - - - 现象向硫酸铜水溶液中加入氨水蓝色沉淀 +2NH4+ 连续加入氨水Cu2+2NH3· H2O=CuOH2沉淀溶解,形成深蓝色溶液CuOH2+4NH3=CuNH342+2OH- 加入乙醇 深蓝色的晶体 : CuNH34 SO4 · H2OCuNH342+ 离子【试验 2-3】在盛有氯化铁溶液 或任何含有的Fe3+溶液 的试管中滴加硫氰化钾KSCN 溶液现象：生成血红色溶液 缘由：生成 FeSCNn3-n n=16 作用：检验或鉴定 Fe3+,用于电影绝技和魔术表演（一）配位键1概念：成键的两个原子一方供应孤对电子,一方供应空轨道而形成的共价键 2.形成条件：一方要有孤对电子,一方要有空轨道 留意：配位键是一种特别的共价键 H3O+ 、NH4+ 中含有配位键配位键与其他共价键的性质完全相同3.配位键的表示方法10名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 12 页精选学习资料 - - - - - - - - - 二配位化合物协作物1.把金属离子或原子与某些分子或离子称为配体以配位键结合形成的化合物；说明： 配位键的强度有大有小,因而有的协作物很稳固,有的不稳固；很多过渡元素金属离子对多种配体具有很强的结合力,的协作物多；因而过渡金属协作物远比主族金属含有配位键的化合物不肯定是配位化合物,如 H3O+ 、NH4+ 中含有配位键 中心原子： 也称配位体的形成体,一般是带 正电荷的阳离子, 主要是过渡金属的阳离子,但也有中性原子；如：NiCO5 、FeCO5 中的 Ni 和 Fe 都是中性原子配位体：配位体可以是阴离子 ,如 X-、OH- 、SCN- 、CN- 、C2O42-、PO43-等；也可以是中性分子 ,如 H2O、NH3 、 CO、醇、胺、醚等；配位体中直接同中心原子协作的原子叫做配位原子；配位原子是必需含有孤对电子的原子,如 NH3 中的 N 原子, H2O 分子中的 O 原子, 配位原子常是配位数：VA 、VIA 、 VIIA 主族元素的原子；与中心离子直接以配位键结合的配位原子个数 配离子的电荷数：等于中心离子和配位体总电荷数的代数和留意：有些协作物没有外界：如【练习书写：CoNH3 Cl3 】,是难电离的物质向硝酸银溶液中逐步滴加氨水的离子方程式【课后稳固练习】1.气态氯化铝 Al2Cl6 是具有配位键的化合物,分子中原子间成键关系如下图,请将以下结构中你认为是配位键的斜线上加上箭头2、向以下协作物的水溶液中加入AgNO3 溶液,不能生成AgCl 沉淀的是A:CoNH3 4Cl2 Cl B:CoNH3 3Cl3 11名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 12 页精选学习资料 - - - - - - - - - C:CoNH3 6 Cl3 D:CoNH3 5Cl Cl2 3、人体内血红蛋白是 Fe2+卟林协作物,Fe2+与 O2 结合形成协作物,而 CO 与血红蛋白中的 Fe2+也能生成协作物,依据生活常识,比较说明其协作物的稳固性；假设发生 CO 使人中毒事故,第一该如何处理？仍有哪种氧化物也可与血红蛋白中的 Fe2+结合？4、以下分子或离子中都存在着配位键的是 ANH3、 H2O BNH4 + 、H3O+ CN2、HClO D CuNH3 42+ 、PCI3 5.以下各种说法中错误的选项是A、形成配位键的条件是一方有空轨道一方有孤对电子；B、配位键是一种特别的共价键；C、配位化合物中的配体可以是分子也可以是阴离子；D、共价键的形成条件是成键原子必需有未成对电子；12名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页,共 12 页