2022年高二化学教案第二章 .pdf
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1、学习好资料欢迎下载第二章 分子结构与性质教材分析:本章比较系统的介绍了分子的结构和性质,内容比较丰富。首先,在第一章有关电子云和原子轨道的基础上,介绍了共价键的主要类型键和 键,以及键参数 键能、键长、键角;接着,在共价键概念的基础上,介绍了分子的立体结构,并根据价层电子对互斥模型和杂化轨道理论对简单共价分子结构的多样性和复杂性进行了解释。最后介绍了极性分子和非极性分子、分子间作用力、氢键等概念,以及它们对物质性质的影响,并从分子结构的角度说明了 “ 相似相溶 ” 规则、无机含氧酸分子的酸性等。化学 2 已介绍了共价键的概念,并用电子式的方式描述了原子间形成共价键的过程。本章第一节 “ 共价键
2、 ” 是在化学 2 已有知识的基础上,运用的第一章学过的电子云和原子轨道的概念进一步认识和理解共价键,通过电子云图象的方式很形象、生动的引出了共价键的主要类型 键和 键,以及它们的差别,并用一个“ 科学探究 ” 让学生自主的进一步认识键和 键。在第二节 “ 分子的立体结构 ” 中,首先按分子中所含的原子数直间给出了三原子、四原子和五原子分子的立体结构, 并配有立体结构模型图。 为什么这些分子具有如此的立体结构呢?教科书在本节安排了 “ 价层电子对互斥模型 ” 和“ 杂化轨道理论 ” 来判断简单分子和离子的立体结构。在介绍这两个理论时要求比较低,文字叙述比较简洁并配有图示。还设计了“ 思考与交流
3、” 、“ 科学探究 ” 等内容让学生自主去理解和运用这两个理论。在第三节分子的性质中,介绍了六个问题,即分子的极性、分子间作用力及其对物质性质的影响、氢键及其对物质性质的影响、溶解性、手性和无机含氧酸分子的酸性。除分子的手性外,对其它五个问题进行的阐述都运用了前面的已有知识,如根据共价键的概念介绍了键的极性和分子的极性;根据化学键、分子的极性等概念介绍了范德华力的特点及其对物质性质的影响;根据电负性的概念介绍了氢键的特点及其对物质性质的影响;根据极性分子与精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 26 页学习好资料欢迎下载非非极性
4、分子的概念介绍了“ 相似相溶 ” 规则;根据分子中电子的偏移解释了无机含氧酸分子的酸性强弱等;对于手性教科书通过图示简单介绍了手性分子的概念以及手性分子在生命科学和生产手性药物方面的应用第一节共价键第一课时教学目标:1、复习化学键的概念,能用电子式表示常见物质的离子键或共价键的形成过程。2、知道共价键的主要类型 键和 键。3、说出 键和 键的明显差别和一般规律。教学重点、难点:价层电子对互斥模型教学过程:复习引入 NaCl、HCl 的形成过程设问 前面学习了电子云和轨道理论,对于HCl 中 H、Cl 原子形成共价键时,电子云如何重叠?精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总
5、结 - - - - - - -第 2 页,共 26 页学习好资料欢迎下载例:H2的形成讲解、小结 板书 1、 键: (以“ 头碰头 ” 重叠形式)a、特征:以形成化学键的两原子核的连线为轴作旋转操作,共价键的图形不变, 轴对称图形。b、种类: S-S 键S-P 键P-P键过渡 P 电子和 P电子除能形成 键外,还能形成键板书 2、键讲解 a.特征:每个 键的电子云有两块组成,分别位于有两原子核构成平面的两侧,如果以它们之间包含原子核的平面镜面,它们互为镜像,这种特征称为镜像对称。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 26 页学
6、习好资料欢迎下载3、 键和 键比较重叠方式 键:头碰头键:肩并肩 键比 键的强度较大成键电子: 键 S-S S-P P- P 键 P-P 键成单键 键成双键、叁键(双键中含有一个 键和一个 键,叁键中含有一个 键和两个 键)共价键的特征饱和性、方向性练习 1下列关于化学键的说法不正确的是A化学键是一种作用力B化学键可以是原子间作用力,也可以是离子间作用力C化学键存在于分子内部D化学键存在于分子之间2对 键的认识不正确的是A 键不属于共价键,是另一种化学键BS-S键与 S-P 键的对称性相同C分子中含有共价键,则至少含有一个 键D含有 键的化合物与只含 键的化合物的化学性质不同3下列物质中,属于
7、共价化合物的是AI2BBaCl2CH2SO4 DNaOH 4下列化合物中,属于离子化合物的是AKNO3BBeCl CKO2DH2O2 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 26 页学习好资料欢迎下载5写出下列物质的电子式。H2、N2、HCl、H2O 用电子式表示下列化合物的形成过程HCl、NaBr、MgF2、Na2S、CO2第二课时教学目标:1、认识键能、键长、键角等键参数的概念2、能用键参数 键能、键长、键角说明简单分子的某些性质3、知道等电子原理,结合实例说明“ 等电子原理的应用 ”教学难点、重点:键参数的概念,等电子原理
8、教学过程:创设问题情境N2与 H2在常温下很难反应, 必须在高温下才能发生反应, 而 F2与 H2在冷暗处就能发生化学反应,为什么?学生讨论小结:引入键能的定义板书二、键参数、键能概念:气态基态原子形成mol 化学键所释放出的最低能量。单位: kmol 生阅读书 33页,表 2-1精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 26 页学习好资料欢迎下载回答:键能大小与键的强度的关系?(键能越大,化学键越稳定,越不易断裂)键能化学反应的能量变化的关系?(键能越大,形成化学键放出的能量越大)键能越大,形成化学键放出的能量越大,化学键越稳定
9、。过渡、键长概念:形成共价键的两原子间的核间距单位: pm(pm10-12m)键长越短,共价键越牢固,形成的物质越稳定设问多原子分子的形状如何?就必须要了解多原子分子中两共价键之间的夹角。3、键角:多原子分子中的两个共价键之间的夹角。例如: CO2结构为,键角为 ,为直线形分子。H2O键角 形CH4键角 正四面体小结键能、键长、键角是共价键的三个参数键能、键长决定了共价键的稳定性;键长、键角决定了分子的空间构型。板书三、等电子原理、等电子体:原子数相同,价电子数也相同的微粒。如:CO 和 N2,CH4和 NH4+精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - -
10、 - -第 6 页,共 26 页学习好资料欢迎下载、等电子体性质相似阅读课本表小结师与生共同总结本节课内容。练习1、下列说法中,错误的是键长越长,化学键越牢固成键原子间原子轨道重叠越多,共价键越牢固对双原子分子来讲,键能越大,含有该键的分子越稳定原子间通过共用电子对所形成的化学键叫共价键2、能够用键能解释的是氮气的化学性质比氧气稳定常温常压下,溴呈液体,碘为固体稀有气体一般很难发生化学反应硝酸易挥发,硫酸难挥发3、与 NO3-互为等电子体的是SO3BF3CH4NO24、根据等电子原理,下列分子或离子与SO42-有相似结构的是APCl5BCCl4CNF3DN25、根据课本中有关键能的数据,计算下
11、列反应中的能量变化:N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) ;H= 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ;H= 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 26 页学习好资料欢迎下载第二节分子的立体结构第一课时教学目标:1、认识共价分子的多样性和复杂性;2、初步认识价层电子对互斥模型;3、能用 VSEPR 模型预测简单分子或离子的立体结构;4、培养学生严谨认真的科学态度和空间想象能力。重点难点:分子的立体结构;利用价层电子对互斥模型预测分子的立体结构教学过程创设问题情境:1、阅读课本 P37-40内容;2、展示 CO2、H2
12、O、NH3、CH2O、CH4分子的球辊模型(或比例模型) ;3、提出问题:什么是分子的空间结构?同样三原子分子 CO2和 H2O,四原子分子 NH3和 CH2O,为什么它们的空间结构不同?讨论交流 1、写出 CO2、H2O、NH3、CH2O、CH4的电子式和结构式;2、讨论 H、C、N、O 原子分别可以形成几个共价键;3、根据电子式、结构式描述CO2、H2O、NH3、CH2O、CH4的分子结构。模型探究 由 CO2、H2O、NH3、CH2O、CH4的球辊模型,分析结构不同的原因。引导交流 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共
13、26 页学习好资料欢迎下载引导学生得出由于中心原子的孤对电子占有一定的空间,对其他成键电子对存在排斥力,影响其分子的空间结构。引出价层电子对互斥模型(VSEPR models)讲解分析 价层电子对互斥模型把分子分成两大类: 一类是中心原子上的价电子都用于形成共价键。如 CO2、 CH2O、CH4等分子中的 C 原子。它们的立体结构可用中心原子周围的原子数来预测,概括如下:ABn 立体结构范例n=2 直线型CO2n=3 平面三角形CH2O n=4 正四面体型CH4另一类是中心原子上有孤对电子(未用于形成共价键的电子对)的分子。如H2O 和 NH3中心原子上的孤对电子也要占据中心原子周围的空间,并
14、参与互相排斥。因而H2O 分子呈 V 型,NH3分子呈三角锥型。(如图)课本 P40。应用反馈 应用 VSEPR 理论判断下表中分子或离子的构型。进一步认识多原子分子的立体结构。化学式中心原子含有孤对电子对数中心原子结合的原子数空间构型H2S 2 2 V 形NH2-2 2 V 形BF30 3 正三角形CHCl30 4 四面体SiF40 4 正四面体精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 26 页学习好资料欢迎下载练习:1、下列物质中,分子的立体结构与水分子相似的是A、CO2 B、H2S C、PCl3 D、SiCl42、下列分子的
15、立体结构,其中属于直线型分子的是A、H2O B、CO2C、C2H2D、P43、写出你所知道的分子具有以下形状的物质的化学式,并指出它们分子中的键角分别是多少?直线形平面三角形三角锥形正四面体4、下列分子中,各原子均处于同一平面上的是A、NH3B、CCl4C、H2O D、CH2O 5、下列分子的结构中,原子的最外层电子不都满足8 电子稳定结构的是A、CO2B、PCl3C、CCl4D、NO26、下列分子或离子的中心原子,带有一对孤对电子的是A、XeO4B、BeCl2C、CH4D、PCl37、为了解释和预测分子的空间构型,科学家在归纳了许多已知的分子空间构型的基础上,提出了一种十分简单的理论模型价层
16、电子对互斥模型。 这种模型把分子分成两类: 一类是;另一类是。 BF3和 NF3都是四个原子的分子, BF3的中心原子是,NF3的中心原子是; BF3分子的立体构型是平面三角形,而NF3分子的立体构型是三角锥形的原因是。8、用价层电子对互斥模型推测下列分子或离子的空间构型。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 26 页学习好资料欢迎下载BeCl2;SCl2;SO32-;SF6第二课时教学目标1、认识杂化轨道理论的要点2、进一步了解有机化合物中碳的成键特征3、能根据杂化轨道理论判断简单分子或离子的构型4、采用图表、比较、讨论、
17、归纳、综合的方法进行教学5、培养学生分析、归纳、综合的能力和空间想象能力教学重点:杂化轨道理论的要点教学难点:分子的立体结构,杂化轨道理论教学过程:碳的价电子构型是什么样的?甲烷的分子模型表明是空间正四面体,分子中的CH 键是等同的,键角是10928。说明什么?结论 碳原子具有四个完全相同的轨道与四个氢原子的电子云重叠成键。师:碳原子的价电子构型2s22p2,是由一个 2s轨道和三个 2p 轨道组成的,为什么有这四个相同的轨道呢?为了解释这个构型Pauling 提出了杂化轨道理论。板书:三、杂化轨道理论1、 杂化的概念:在形成多原子分子的过程中, 中心原子的若干能量相近的原子轨道重新组合,精选
18、学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 26 页学习好资料欢迎下载形成一组新的轨道,这个过程叫做轨道的杂化,产生的新轨道叫杂化轨道。思考与交流 甲烷分子的轨道是如何形成的呢?形成甲烷分子时,中心原子的2s 和 2px,2py,2pz等四条原子轨道发生杂化,形成一组新的轨道,即四条 sp3杂化轨道,这些 sp3杂化轨道不同于 s 轨道,也不同于 p 轨道。根据参与杂化的 s 轨道与 p 轨道的数目,除了有sp3杂化轨道外,还有sp2杂化和 sp 杂化,sp2杂化轨道表示由一个s 轨道与两个 p 轨道杂化形成的,sp杂化轨道表示由一个
19、s轨道与一个 p 轨道杂化形成的。讨论交流 :应用轨道杂化理论,探究分子的立体结构。化学式杂化轨道数杂化轨道类型分子结构CH4 C2H4 BF3 CH2O C2H2 总结评价 :引导学生分析、归纳、总结多原子分子立体结构的判断规律,完成下表。化学式中心原子孤对电子对数杂化轨道数杂化轨道类型分子结构CH4 C2H4 BF3 CH2O C2H2 讨论 :怎样判断有几个轨道参与了杂化?(提示:原子个数)结论 :中心原子的孤对电子对数与相连的其他原子数之和,就是杂化轨道数。讨论总结 :精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页,共 26 页学
20、习好资料欢迎下载三种杂化轨道的轨道形状, SP杂化夹角为 180 的直线型杂化轨道, SP2杂化轨道为 120 的平面三角形, SP3杂化轨道为 10928的正四面体构型。科学探究 :课本 42 页小结 :HCN 中 C 原子以 sp杂化, CH2O 中 C 原子以 sp2杂化;HCN 中含有 2 个 键和 2键;CH2O 中含有 3键和 1 个 键练习:1、下列分子中心原子是sp2杂化的是A 、 PBr3 B、CH4 C、BF3D、H2O 2、关于原子轨道的说法正确的是A 、凡是中心原子采取sp3杂化轨道成键的分子其几何构型都是正四面体B 、CH4分子中的 sp3杂化轨道是由 4 个 H 原
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