第二节探究结构（第2课时）
教学目标：
1、通过简单的实验，使学生加深强度与材料、强度与材料的形状有密切关系的了解。
2、从日常生活中经常碰到的物品以及工程中常见的结构连接，使学生了解结构连接的各种方培养学生对身边事物的观察能力。
教学重难点：
重点：理解强度的概念，强度与应力、强度与材料及材料的形状、强度与结构的连接的关系。难点：利用所学知识解释生活中相关的现象。
引入新课：
上节课我们学习了影响结构稳固的一个主要因素：结构的稳定性。这节课我们接着学习影响结构稳固的另外两个因素：结构的强度和结构的连接。那么，什么是结构的强度？
2、结构与强度
生活中可能出现这样的情况：人坐在一只简易的小板凳上用力摇几下，板凳坏了，人也跌倒在地；人踩在窗户的防盗网上擦玻璃窗，防盗网合金条的焊接断裂，险些酿成大祸。这由于板凳，防盗网没有能够承受住人的重力所造成的
1、结构的强度
是指结构具有的抵抗被外力破坏的能力。（可与稳定性作比较）
在拔河比赛中，绳子被拉断了，说明绳子不具有抵抗两队拉力的能力；6级地震中一幢小楼倒塌了，说明这座房子不具有抵抗6级地震的能力。
2、影响结构强度的主要因素：
指出：结构的强度是与结构的形状、使用的材料、构件之间的链接方式等因素有密切的关系。不同形状的结构有着不同的强度
示例：空调架和金刚石的结构。，
三角形是框架结构中最基本的形状之一，它结实、稳定，所用材料最少。在长方形或六边形的框架中间，加上支撑构件，构成三角形，就可以大大增加它的牢固程度。
钻石有令人难以置信的强度，就是因为它的分子结构为四面体，每个四面体都有四个角、
四个面和六条边，每一个面都是三角形。
从试验中，使学生体验构件的截面与强度的关系。
试验目的：
测试用不同截面形状的构件做成的悬梁的强度。
试验准备：
剪贴周长相同、截面分别为三角形、圆形、正方形的纸筒各一个，重物若干。
试验过程：
1、分别将不同形状的纸筒的一端固定在桌面上，类似于跳水运动员的跳板，形成悬梁结构。
2、分别在不同形状的纸筒的另一端悬挂相同物质的重物，并依次不断加相同质量的重物，观察结果。
试验总结：
1、哪种截面形状的纸筒可以承受更大的力？在进行试验时应注意什么？
2、哪种截面形状的悬梁所能承受的重力大？为什么？
3、设想用截面为凹槽形状的构件做悬梁，凹槽测向放置与向上放置所承受的重力是否不同？如果有条件，可以进行试验。
结构的材料与链接
我们都会有这样的经验，用手挤压纸杯，纸杯就会变形；而用同样的力挤压不锈钢杯，不锈钢杯的外形则无明显改变。这说明了结构强度与材料有关。
梁的设计
梁——任何承受弯曲力的构件称为梁。
梁的刚性，也就是它对抗弯曲力的能力，取决于梁所用的材料以及梁的截面形状。
对于某种给定的材料梁的刚性与宽x高3成正比
思考：为什么古代建筑中所有矩形截面的木质梁都是竖放的？如图。
问题：许多庞大的现代建筑都是“围绕”一个混凝土梁的框架建成的。混凝土很能承受压力，但不耐拉力。那么如何解决这个问题呢？
混凝土擅长抗压力，而钢筋擅长抗拉力。
结构构件的连接通常有以下两种：
结构的连接是指通过一定的连接物将构件组成整体结构。
铰连接：被连接的构件在连接处不能相对移动，但可以相对转动，具体有松螺栓、松铆等。
刚连接：被连接的构件在连接处不能相对移动，也不能相对转动，具体有榫接、胶接、焊接等。
四、结构的功能
结构对事物的功能和作用产生着直接的影响，结构的改变可能导致功能的改变，通过多用起子的例子来说明这一点。
第二章分子结构与性质 教材分析 第二章分子结构与性质 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δ键和π键。 3．说出δ键和π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？例：H2的形成 [讲解、小结] [板书] 1．δ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-Sδ键 S-Pδ键 P-Pδ键 [过渡] P电子和P电子除能形成δ键外，还能形成π键 [板书] 2．π键 [讲解] a.特征：每个π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。 3．δ键和π键比较 ①重叠方式 δ键：头碰头 π键：肩并肩 ②δ键比π键的强度较大 ②成键电子：δ键 S-S S-P P-P π键 P-P δ键成单键 π键成双键、叁键 ４．共价键的特征 饱和性、方向性 [科学探究] 讲解 [小结] 生归纳本节重点，老师小结 [补充练习] 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δ键的认识不正确的是（） A．δ键不属于共价键，是另一种化学键 B．S-Sδ键与S-Pδ键的对称性相同 C．分子中含有共价键，则至少含有一个δ键 D．含有π键的化合物与只含δ键的化合物的化学性质不同 3．下列物质中，属于共价化合物的是（） A．I2 B．BaCl2 C．H2SO4 D．NaOH 4．下列化合物中，属于离子化合物的是（） A．KNO3 B．BeCl C．KO2 D．H2O2 5．写出下列物质的电子式。 H2、N2、HCl、H2O ６．用电子式表示下列化合物的形成过程 HCl、NaBr、MgF2、Na2S、CO2 [答案] 1．D 2．Ａ３．Ｃ４．ＡＣ５．略６．略 第二章分子结构与性质 第一节共价键 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 ［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 １．键能 ①概念：气态基态原子形成１mol化学键所释放出的最低能量。
化学选修3第二章-分子结构与性质--教案 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
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σ键和π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”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σ键和π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σ键和π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”、“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；根据极性分子与非非极性分子的概念介绍了“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 第二章分子结构与性质 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δ键和π键。
第12章（物质结构与性质） 李仕才 第二节分子结构与性质
考点二分子的立体构型 1．用价层电子对互斥理论推测分子的立体构型 (1)理论要点 ①价层电子对在空间上彼此相距最远时，排斥力最小，体系的能量最低。 ②孤电子对的排斥力较大，孤电子对越多，排斥力越强，键角越小。 (2)价层电子对数的确定方法
其中：a是中心原子的价电子数(阳离子要减去电荷数、阴离子要加上电荷数)，b是1个与中心原子结合的原子提供的价电子数，x是与中心原子结合的原子数。 (3)价层电子对互斥模型与分子立体构型的关系 2.用杂化轨道理论推测分子的立体构型 (1)杂化轨道概念：在外界条件的影响下，原子内部能量相近的原子轨道重新组合的过程叫原子轨道的杂化，组合后形成的一组新的原子轨道，叫杂化原子轨道，简称杂化轨道。 (2)杂化轨道的类型与分子立体构型
(3)由杂化轨道数判断中心原子的杂化类型 杂化轨道用来形成σ键和容纳孤电子对，所以有公式： 杂化轨道数＝中心原子的孤电子对数＋中心原子的σ键个数。 代表物杂化轨道数中心原子杂化轨道类型 CO20＋2＝2 sp CH2O 0＋3＝3 sp2 CH40＋4＝4 sp3 SO21＋2＝3 sp2 NH31＋3＝4 sp3 H2O 2＋2＝4 sp3 (4)
3.等电子原理 原子总数相同，价电子总数相同的粒子具有相似的化学键特征，它们的许多性质相似，如CO和N2。 等电子体的微粒有着相同的分子构型，中心原子也有相同的杂化方式。 常见等电子体与空间构型 微粒通式价电子总数立体构型 CO2、CNS－、NO＋2、N－3AX216e－直线形 CO2－3、NO－3、SO3AX324e－平面三角形 SO2、O3、NO－2AX218e－V形 SiO4－4、PO3－4、SO2－4、ClO－4AX432e－正四面体形 PO3－3、SO2－3、ClO－3AX326e－三角锥形 CO、N2AX 10e－直线形 CH4、NH＋4AX48e－正四面体形
粤教版通用技术技术与设计2教学工作计划 一、学生基本情况分析 本学期我依然担任高二年级六个班的通用技术教学工作，从学生上学期学习情况来看，存在以下三方面问题： 1.由于通用技术这门学科不参加高考，很多学生在思想上、态度上放松,根本不重视该学科的学习，从而导致学生掌握得不是很扎实。 2.学生以前没有接触到通用技术方面的知识，基础知识不够扎实，灵活运用知识的技能相对薄弱。 3.运用能力不够强，本学期的内容较上学期的难度有所增加，希望学生能够好好地学习，能够熟练地应用。 二、教材分析 本学期开设的课程是通用技术课程的必修模块“技术与设计2”，使用的是广东科技出版社出版的教材。“技术与设计2”模块是在“技术与设计1”的基础上设置的具有典型意义的专题性技术与设计的教学内容，是“技术与设计1”所学知识的应用和深化。本模块由结构与设计、流程与设计、系统与设计、控制与设计四个主题组成，侧重于技术设计的思想和方法的领悟以及生活中具体技术问题的解决。这些对于高中生的生活、学习具有重要意义。 三、教学目标 通过本模块的学习，学生应该： 1、理解结构、流程、系统和控制的基本概念，掌握结构设计、流程设计和系统设计的基本思想和方法，初步掌握简单控制设计的基本思想和方法； 2、能使用常用的规范的技术语言表达设计方案； 3、能结合生产和生活的实际形成设计方案并初步实施； 4、学会从技术、环境、经济、文化等角度综合评价技术设计方案和实施的结果，增强革新意识。 四、实施措施 1、在开学初将各班学生分为6人的技术小组，便于开展技术活动，完成学分认定过程中的过程性评价和形成性评价。 2、紧扣通用技术课程的基本目标“提高学生的技术素养，促进学生全面而富有个性的发展”设计、组织和实施教学活动，避免教学过于专业化，防止陷入某项技能、技艺的教学。 3、教学中要体现新理念，不仅要注重学生对基础知识与基本技能的学习，还要注重学生对技术思想和方法的领悟与应用，注重学生对技术的人文因素的感悟与理解，注重学生在技术学习中的探究、试验和创造，注重学生情感态度价值观以及共通能力的发展。 4、教学中要紧密结合学生的生活实际，使学生通过技术试验，领悟技术设计的思想和方法，并能将它们迁移到日常生活中进行灵活运用，发展解决问题的能力。
第二节分子的立体结构
(2) 价电子对数运算方法 (3)确定价层电子对的空间构型 (4) 分子空间构型确定 教学过程 教学步骤、内容 教学方法、手段、 师生活动 [复习]共价键的三个参数。 [过渡]我们明白许多分子都具有一定的空间结构，如：……，是什么 缘故导致了分子的空间结构不同，与共价键的三个参数有什么关系？ 我们开始研究分子的立体结构。 [板书]第二节分子的立体结构 一、形形色色的分子 [讲]大多数分子是由两个以上原子构成的，因此就有了分子中的原子 的空间关系咨询题，这确实是所谓〝分子的立体结构〞。例如，三原 子分子的立体结构有直线形和V形两种。如C02分子呈直线形，而H20 分子呈V形，两个H—O键的键角为105°。 [投影] [板书]1、三原子分子立体结构：有直线形C0 2 、CS 2 等，V形 如H 2 O、S0 2 等。 [讲]大多数四原子分子采取平面三角形和三角锥形两种立体结构。例 如，甲醛(CH20)分子呈平面三角形，键角约120°；氨分子呈三角锥形， 键角107°。 [投影] [板书]2、四原子分子立体结构：平面三角形：如甲醛(CH 2 0) 分子等，三角锥形：如氨分子等。 [讲]五原子分子的可能立体结构更多，最常见的是正四面体形，如甲
烷分子的立体结构是正四面体形，键角为109°28。 [投影] 等。[板书]3、五原子分子立体结构：正四面体形如甲烷、P 4 [讲]分子世界是如此形形色色，异彩纷呈，美不胜收,常使人流连忘返. 分子的立体结构与其稳固性有关。例如，S8分子像顶皇冠，假如把其中一个向上的硫原子倒转向下，尽管也能够存在，却不如皇冠式稳固；又如，椅式C6H12比船式稳固。 [投影] [设咨询]分子的空间结构我们看不见，那么科学家是如何样测定的呢？ ［投影］ [阅读]科学视野—分子的立体结构是如何样测定的？ 肉眼不能看到分子，那么，科学家是如何样明白分子的形状的呢?早年的科学家要紧靠对物质的宏观性质进行系统总结得出规律后进行估量，现在，科学家差不多制造了许许多多测定分子结构的现代仪器，
第五章 多原子分子的化学键 1. (东北师大98)离域π键有几种类型? (三种) 正常离域π键，多电子离域π键，缺电子离域π键 2. 用HMO 法计算环丙烯基π体系能量。 1 1 1 10 1 1 x x x =展开x 3-3x+2=0 (x-1)2(x+2)=0 解得 x 1=-2,x 2=x 3=1 E 1=α+2β E 2= E 3=α-β E D π=2E 1+E 2=3α+3β 3. NO 2+为直线型, NO 3-为平面三角型，指出它们中心原子杂化类型，成键情况和所属分子点群。 ..4.3O-N-O : 2 D h O N N SP π+ ??∞??.杂化 2643h N SP D O O π?????? ???????????? ： 4. (东北师大99)推出y 轴的等性sp 2杂化轨道波函数 解： 等性杂化：c 112=c 212=c 312=1/3, Ψ1中只有p y 成分：c 112+c 12 2=1 1s py ψ 123k k s k px k py c c c ψφφφ=+ +11c =12c
2s py px 3s py px ψψ 5. (东北师大2000)乙烯中∠HCH=11 6.6。 ，其中含-C-H 键指向x 轴的正向，试求形成该键的杂化轨道波函数和杂化指数。 解： x 两个C －H 键夹角为116.6。 cos 0.3091kl αθαα==-=- p 成分/s 成分=(1- α)/α=2.236 所以在C-H 方向上的杂化轨道为：sp 2.236 1111222122233313233=c =c =c s px s px py s px py c c c c c ψφφψφφφψφφφ+++++ 22 213123y 232 22223 33 23 33 2333222221222322220.309 , p , =1 +=1 0.191 c c c c c c c c c c c c c αψψψψ====++==等价，轨道对有相同的贡献
第2节分子结构与性质 1．[2017·高考全国卷Ⅲ，35(2)(3)(4)]研究发现，在CO2低压合成甲醇反应(CO2＋3H2===CH3OH＋H2O)中，Co氧化物负载的Mn氧化物纳米粒子催化剂具有高活性，显示出良好的应用前景。回答下列问题： (1)CO2和CH3OH分子中C原子的杂化形式分别为和。 (2)在CO2低压合成甲醇反应所涉及的4种物质中，沸点从高到低的顺序为，原因是。 (3)硝酸锰是制备上述反应催化剂的原料，Mn(NO3)2中的化学键除了σ键外，还存在。 解析：(1)CO2中C的价层电子对数为2，故为sp杂化；CH3OH分子中C的价层电子对数为4，故为sp3杂化。(2)水和甲醇均为极性分子，常温常压下两种物质均呈液态；二氧化碳和氢气均为非极性分子，常温常压下两种物质均呈气态，根据四种物质在相同条件下的状态可以判断出水、甲醇的沸点均高于二氧化碳、氢气的沸点。由于水分子中的2个氢原子都能参与氢键的形成，而甲醇分子中只有羟基上的氢原子能够形成氢键，所以水中的氢键比甲醇多，则水的沸点高于甲醇的沸点。二氧化碳和氢气都属于分子晶体，但由于二氧化碳的相对分子质量大于氢气，所以二氧化碳的沸点高于氢气的沸点。(3)Mn(NO3)2是离子化合物，存在离子键；此外在NO－3中，3个O原子和中心原子N之间还形成一个4中心6电子的大π键(Π64键)，所以Mn(NO3)2中的化学键有σ键、π键和离子键。 答案：(1)sp sp3 (2)H2O>CH3OH>CO2>H2H2O与CH3OH均为极性分子，H2O中氢键比甲醇多；CO2与H2均为非极性分子，CO2分子量较大，范德华力较大 (3)离子键和π键(Π64键) 2．[2016·高考全国卷Ⅰ，37(2)(5)]锗(Ge)是典型的半导体元素，在电子、材料等领域应用广泛。回答下列问题： (1)Ge与C是同族元素，C原子之间可以形成双键、三键，但Ge原子之间难以形成双键或三键。从原子结构角度分析，原因是。 (2)Ge单晶具有金刚石型结构，其中Ge原子的杂化方式为，微粒之间存在的作用力是。 答案：(1)Ge原子半径大，原子间形成的σ单键较长，p-p轨道肩并肩重叠程度很小或几乎不能重叠，难以形成π键 (2)sp3共价键 3．[2016·高考全国卷Ⅱ，37(2)]东晋《华阳国志·南中志》卷四中已有关于白铜的记载，云南镍白铜(铜镍合金)闻名中外，曾主要用于造币，亦可用于制作仿银饰品。硫酸镍溶
习 题 1. 用VSEPR 理论简要说明下列分子和离子中价电子空间分布情况以及分子和离子的几何构型。 (1) AsH 3; (2)ClF 3; (3) SO 3; (4) SO 32-; (5) CH 3+ ; (6) CH 3- 2. 用VSEPR 理论推测下列分子或离子的形状。 (1) AlF 63-; (2) TaI 4-; (3) CaBr 4; (4) NO 3-; (5) NCO -; (6) ClNO 3. 指出下列每种分子的中心原子价轨道的杂化类型和分子构型。 (1) CS 2; (2) NO 2+ ; (3) SO 3; (4) BF 3; (5) CBr 4; (6) SiH 4; (7) MnO 4-; (8) SeF 6; (9) AlF 63-; (10) PF 4+ ; (11) IF 6+ ; (12) (CH 3)2SnF 2 4. 根据图示的各轨道的位向关系，遵循杂化原则求出dsp 2 等性杂化轨道的表达式。 5. 写出下列分子的休克尔行列式： CH CH 2 123 4 56781 2 34 6. 某富烯的久期行列式如下，试画出分子骨架，并给碳原子编号。 0100001100101100001100 001101001 x x x x x x 7. 用HMO 法计算烯丙基自由基的正离子和负离子的π能级和π分子轨道，讨论它们的稳定性，并与烯丙基自由基相比较。 8. 用HMO 法讨论环丙烯基自由基C 3H 3·的离域π分子轨道并画出图形，观察轨道节面数目和分布特点；计算各碳原子的π电荷密度，键级和自由价，画出分子图。 9. 判断下列分子中的离域π键类型： (1) CO 2 (2) BF 3 (3) C 6H 6 (4) CH 2=CH-CH=O (5) NO 3 － (6) C 6H 5COO － (7) O 3 (8) C 6H 5NO 2 (9) CH 2＝CH －O －CH ＝CH 2 (10) CH 2＝C ＝CH 2 10. 比较CO 2, CO 和丙酮中C —O 键的相对长度，并说明理由。 11. 试分析下列分子中的成键情况，比较氯的活泼性并说明理由： CH 3CH 2Cl, CH 2=CHCl, CH 2=CH-CH 2Cl, C 6H 5Cl, C 6H 5CH 2Cl, (C 6H 5)2CHCl, (C 6H 5)3CCl 12. 苯胺的紫外可见光谱和苯差别很大，但其盐酸盐的光谱却和苯很接近，试解释此现象。
第五章 多原子分子结构 5001 NF 3和NH 3分子中， 键角∠FNF 比∠HNH 要 （a ） ， 这是因为（b ）。 5002 写出下列分子的结构式(标明单键和多重键等键型)和立体构型： (1) Al 2Cl 6 ，(2) HN 3 ，(3) Fe(CO)3(η4- C 4H 4) ，(4) XeOF 4 ，(5) XeF 4 5003 NH 3和PH 3分子键角值大者为___________________分子。 5004 用价电子对互斥理论推断： PF 4+的构型为_________________， 中心原子采用的杂化 轨道为_____________________： XeF 4的构型为___________________，中心原子采用的杂 化轨道为________________________。 5005 写出下述分子中中心原子的杂化方式及分子的几何构型： HgCl 2_________________： Co(CO)4-__________________： BF 3___________________： Ni(CN)42-__________________。 5006 sp 2(s ，p x ，p y )等性杂化轨道中，若1ψ和x 轴平行，2ψ和y 轴成30°，1ψ，2ψ，3 ψ互成120°。请写出满足正交归一化条件的三个杂化轨道表达式： 1ψ______________________________： 2ψ______________________________： 3ψ______________________________。 5007 O 3的键角为116.8°，若用杂化轨道ψ=c 1s 2ψ+c 2p 2ψ描述中心O 原子的成键轨道，试 按键角与轨道成分关系式cos θ=-c 12/c 22，计算： (1) 成键杂化轨道中c 1和c 2值； (2) ψ2s 和ψ2p 轨道在杂化轨道ψ中所占的比重。 5008 已知 H 2O 的键角为104.5°，O 原子进行了不等性sp 3杂化，其中两个与氢原子成键的 杂化轨道中，O 原子的p 成分的贡献为：------------------------------ ( ) (A) 0.21 (B) 0.80 (C) 0.5 (D) 0.75 ( 已知键角和轨道成分的关系式为 cos θ= -c 12/c 22 ) 5009 实验测得乙烯(C 2H 4)分子∠CCH=121.7°，∠HCH=116.6°，分子处在xy 平面，C ═C 轴和x 轴平行。 试计算C 原子 sp 2杂化轨道的系数。 ( 已知键角和轨道成分的关系式为 cos θ=-c 12/c 22 ) 5011
第一章第二节探究结构-结构的强度导学案 诸城市实验中学高二级部通用技术第一章第二节学案编写：王晶晶审核：刘国涛 【学习目标】： 知识与技能： 1、知道影响结构强度的因素。 2、理解应力的概念。 过程与方法： 能通过技术试验分析影响结构稳定性的因素，并写出试验报告。 情感态度价值观： 培养富于想象、善于批判、敢于表现个性、勇于创新的个性品质。【自主学习】 1、结构的强度是指： 2、应力是指： 3、影响结构强度的因素有： 【合作探究】 1、为什么大厦下层的支柱和受力墙体往往要比上层的粗和厚？ 【技术试验】课本22试验 分组合作并写出试验报告：【例题分析】 例1. 如图所示为一张学生制作的小木凳。小木凳脚架之间采 用的连接方式是( ) A．铆接 B．铰连接 C．榫接 D．焊接 答案：C （分析）本题考查“构件连接的类型”。构件的连接类型比 较多，金工有铆接、焊接、胶接等；木工有榫接、钉接等；按连 接后的活动效果．可分为钢连接、铰连接。小木凳的四支脚架由几 根横木段通过榫接而成。 例2.案例分析题如图Z-5-3，从结构强度的角度分析塑料板凳的 凳脚设计成凹凸形状而不是简单的平直形状。 [提示] 塑料板凳的凳脚设计成半凹凸形，主要是为了提高凳 脚强度。 (分析) 本题考查“构件的强度与结构的形状有关”。设计成 凹凸形状．抗压强度提高。 【限时检测】（5分钟） 1、我们常用的A字形梯采用的构件截面是长方形的，这说明影响结构强度的因素是：（） A、材料 B、构件的形状 C、重心的高低 D、连接方式 2、中国古代木建筑，坚固耐用，主要采用的连接方式是：（） A、铆接 B、榫接 C、胶接 D、铰接 3、在自行车家族中，有性能各异的不同车型。如装有辅助小轮的童车、弯梁女式车、双坐双脚蹬的双人车等，这些特殊功能的实现是因为设计者改变了（） A、车的自重 B、车的材料 C、车的结构 D、车的大小 4．一根材质匀称的木质横梁，长2．5m，截面规格为30cm ×20cm，两端架在相距为2m的支撑墙上．如按竖摆和横 摆两种方式(如图Z-5-5所示)摆放，则木质横梁的承重 (上往下压)能力( ) A．如甲图所示竖摆方式承重大 B．如乙图所示横摆方式承重大 C．一样大D．不确定 5．“康师傅”矿泉水的瓶子外形结构如图甲所示，A、B两处是矿泉 水瓶壳的不同结构．A处有内环圈，B处没有。则A、B两处抵抗外界 向内挤压(如图乙)的能力( ) A．A处比B处大B．B处比A处大 C．不能确定D．一样大 【自我小结】
第五章多原子分子的结构与性质 Chapter 5. The Structure and Property of Polyatomic Molecules
5.1 非金属元素的结构化学: 8-N 法则5.2 非共轭分子几何构型与VSEPR 规则5.3 共轭分子与SHMO 法5.3.1 丁二烯离域大π键的SHMO 处理5.3.2 直链和单环共轭体系本征值的图解法5.4 饱和分子的非定域轨道与定域轨道5.5 缺电子分子的结构5.5.1 缺电子原子化合物的三种类型 5.5.2 硼烷中的多中心键 5.5.3 金属烷基化合物中的多中心键 C o n t e n t s 第五章目录
5.6 分子轨道对称守恒原理5. 6.1 前线轨道理论5.6.2 相关图理论5.7 一些新型多原子分子5. 7.1 固体碳的新形态——球烯5.7.2 新型主体分子——杯芳烃类化合物5.7.3 具有分形结构的树状大分子 C o n t e n t s
8-N法则 稀有气体 卤素 氧族 氮族 碳族 B VSEPR规则成键电子对BP 孤电子对LP BeCl 2 SnCl 2 BF 3CCl 4 PCl 3 SCl 2 PCl 5 SCl 4 BrF 3 ICl 2 - PF 6 - IF 5 ICl 4 - NO 2 - NO 2 NO 2 + CaF 2 SrF 2 BaF 2 SHMO法 电荷密度 键级 自由价 分子图 环戊二烯负离子 环丁二烯 肽键 对称匹配线性组合 群轨道 正则轨道(CMO) 定域轨道(LMO) 缺电子分子 硼烷 多中心键 桥键 3c-2e硼桥键 3c-2e硼键 5c-6e硼键 金属烷基化合物 B 5 H 9 (LiCH 3 ) 4 Be(CH 3 ) 2 MgAl 2 (CH 3 ) 8 Al 2 (CH 3 ) 6 轨道对称守恒原理
杂化轨道理论简介配合物理论简介 (建议用时：45分钟) [学业达标] 1．鲍林是两位获得诺贝尔奖不同奖项的人之一，杂化轨道是鲍林为了解释分子的立体结构提出的。下列对sp3、sp2、sp杂化轨道的夹角的比较，得出结论正确的是( ) A．sp杂化轨道的夹角最大 B．sp2杂化轨道的夹角最大 C．sp3杂化轨道的夹角最大 D．sp3、sp2、sp杂化轨道的夹角相等 【解析】sp3、sp2、sp杂化轨道的夹角分别为109°28′、120°、180°。 【答案】 A 2．了解有机物分子中化学键特征以及成键方式是研究有机物性质的基础。下列关于有机物分子成键方式的描述不正确的是( ) A．烷烃分子中碳原子均采取sp3杂化成键 B．炔烃分子中的碳碳三键由1个σ键、2个π键组成 C．苯分子中所有碳原子均采取sp2杂化成键，苯环中存在6个碳原子共有的大π键D．甲苯分子中所有碳原子均采取sp2杂化成键 【解析】烷烃分子中碳原子均采取sp3杂化成键，由甲烷得到的甲基上的碳原子也采取sp3杂化，A正确、D错误；三键一定是由1个σ键、2个π键组成的，B正确；苯环上的碳原子都采取sp2杂化，C正确。 【答案】 D 3．sp3杂化形成的AB4型分子的立体构型为( ) A．平面四边形B．正四面体形 C．四角锥形D．平面三角形 【解析】sp3杂化形成的AB4型分子的立体构型应该为正四面体形，例如甲烷、四氯化碳等。 【答案】 B 4．下列分子的立体构型可用sp2杂化轨道来解释的是( ) 【导学号：90990047】 ①BF3②CH2===CH2③④CH≡CH ⑤NH3⑥CH4 A．①②③ B．①⑤⑥ C．②③④ D．③⑤⑥
第二节探究结构 单位：蒲城县尧山中学 姓名：任县利 学段：高中 学科：通用技术 版本：广东科技出版社 年级：高二 模块：必修二 章节：第一单元第二节 内容：探究结构 【教材内容分析】 能结合简单的结构案例，如赵州桥，故宫,来分析结构是如何承受应力的。 能通过技术实验分析影响结构的强度和稳定性的因素，并写出实验报告。例 结构的类型、材料的选择、连接处的强度等影响着结构的强度和稳定性。首先 要了解什么是结构的强度和稳定性，而技术实验的设计和操作过程是本节重点，目的是探究影响结构的强度和稳定性的因素，会写实验报告，提高学生动脑、 动手的能力，培养学生实事求是的科学精神，使学生认识到技术实验是解决技 术问题的重要方法和手段，加深对结构知识的理解。本节在第一节“认识结构”的基础上进一步对结构知识的深入“探究”。教材内容从一个工程事件引入， 加深学生对工程设计中质量安全重要性的理解；教材从学生日常生活熟悉的事 物入手，引导学生从以下几个方面探究结构的性质：1、结构的稳定性。2、结 构与强度。3、结构的连接。 【教学目标】 知识与技能 1、了解结构的稳定性的概念，知道结构三边确定的三角形构成稳定的几何图形； 2、知道强度的概念以及结构的强度与材料和所用材料本身的形状有关，了解 什么是内力、应力、刚度；
3、知道构件连接处的强度是影响整个结构强度和稳定性的重要因素，并了解不同的连接方法特点； 4、在实验中让学生体会学习的乐趣，培养学生善于发现和解决问题的能力。过程与方法 通过简单的实验讨论、分析等方法使学生懂得应用相关的理论知识 情感态度与价值观 1、培养学生的观察、思维能力 主动参与意识 体验学习乐趣 2、培养学生认真进行实验的科学态度 3、培养学生良好环保意识 养成学生良好的道德观念 【教学重点】掌握结构的稳定性、强度的概念。 【教学难点】通过指导学生的技术实验，加深对影响结构强度和稳定性的多种 因素的了解；使学生认识技术试验是解决技术问题的重要方法。 【教法与学法】实验法、讨论法、归纳总结法 【学生情况分析】 通过第一节的”认识结构“的了解结构、结构与力、结构的分类和设计与 实践的活动，再结合高一物理的力学知识的学习和学生日常生活对结构的了解，学生对结构并不陌生，对系统、深入探究结构的知识有比较大的兴趣，但对结 构的稳定性还停留在感性认识的阶段，对联系结构知识的实际应用还存在不少 困惑（片面和错误识）。通过学习让他们对原有的认识进行纠正、完善、提高和应用，尤其亲自动手感受和掌握试验解决技术问题的方法，培养他们对技术 问题的敏感性和探究欲望。 【课程安排】 1课时 【教学策略】 教师在教学时,应引导学生通过技术实验加深对知识结构的理解，能够依据实际生活案例和技术实验，对简单结构进行强度，稳定性分析，能够运用相应 知识内容解决实际问题。采取以小组为单位的形式进行分工合作, 引导学生打 开思路,通过实验对比验证、评价、分析 在其中选择最优方案。要求学生在实验过程中能够写出有关技术实验报告，并得出相应的实验结果。 【教学过程】
《第二节 分子的立体构型》 1．能说明CH 4分子的5个原子不在同一平面而为正四面体构型的是( ) A ．两个键之间夹角为109°28′ B ． C —H 键为极性共价键 C ．4个C —H 键的键能、键长相同 D ．碳的价层电子都形成共价键 2．(2010年扬州高二检测)下列说法中正确的是( ) A ．NO 2、SO 2、BF 3、NCl 3分子中没有一个分子中原子的最外层 电子都满足了8电子稳定结构 B ．P 4和CH 4都是正四面体分子且键角都为109°28′ C ．NH 4＋ 的电子式为[H ··N ··H ··H]＋，离子呈平面正方形结构 D. NH 3分子中有一对未成键的孤电子对，它对成键电子的排斥作 用较强 3．(2010年泉州高二检测)用价层电子对互斥理论预测H 2S 和BF 3的立体构型，两个结构都正确的是( ) A ．直线形；三角锥形 B ．V 形；三角锥形 C ．直线形；平面三角形 D ．V 形；平面三角形 4．(2010年普宁高二检测)有关乙炔分子中的化学键描述不． 正确的是( ) A ．两个碳原子均采用sp 杂化方式 B ．两个碳原子均采用sp 2杂化方式 C ．每个碳原子都有两个未杂化的2p 轨道形成π键 D ．两个碳原子形成两个π键 5．下列有关苯分子中的化学键描述正确的是( ) A ．每个碳原子的sp 2杂化轨道中的一个形成大π键 B ．每个碳原子的未参与杂化的2p 轨道形成大π键 C ．每个碳原子的三个sp 2杂化轨道与其他两个碳原子和一个氢原 子形成三个σ键 D ．每个碳原子的未参加杂化的2p 轨道与其他原子形成σ键 6．下列对二氧化硫与二氧化碳的说法中正确的是( ) A ．都是直线形结构 B ．中心原子都采取sp 杂化 C ．硫原子和碳原子上都没有孤电子对 D ．SO 2为V 形结构，CO 2为直线形结构 7．下列分子中的中心原子的杂化轨道类型相同的是( ) A ．CO 2与SO 2 B ．CH 4与NH 3 C ．BeCl 2与BF 3 D ．C 2H 4与C 2H 2 8．膦(PH 3)又称磷化氢，在常温下是一种无色、有大蒜臭味的有毒气体，电石气的杂质中常含有磷化氢。它的分子构型是三角锥形。则下列关于PH 3的叙述正确的是( ) A ．PH 3分子中有未成键的孤电子对 B ．PH 3是空间对称结构 C ．PH 3是一种强氧化剂 D ．PH 3分子中的P —H 键间夹角是90° 9．已知：①红磷在氯气中燃烧可以生成两种化合物——PCl 3和PCl 5，氮与氢也可形成两种化合物——NH 3和NH 5。 ②PCl 5分子中，磷原子的1个3s 轨道、3个3p 轨道和1个 3d 轨道发生杂化形成5个sp 3d 杂化轨道，PCl 5分子呈三角双锥形
《技术与设计2》复习提纲与同步练习题 第一章结构与设计 第一节认识结构 1、结构的概念： 广义：结构是指事物的各个组成部分之间的有序搭配和排列。结构决定着事物存在的性质。结构的各个组成部分称为构件。 从力学的角度：结构是指可承受一定应力的架构形态，它可以抵抗能引起形状和大小改变的力。 从自然界、技术领域、社会领域等列举结构事例 自然界：雪花、贝壳、蜂巢、科罗拉多大峡谷…… 技术领域：手机、汽车、罗浮宫、悉尼歌剧院…… 社会领域：内容结构、组织结构图…… 结构可以抵抗能引起形状和大小变化的力。（结构的五种受力形式：拉力、压力、剪切力、弯曲力、扭转力） 拉力：物体所承受的拉拽力 压力：挤压物体的力 剪切力：两个距离很近 ,大小相等,方向相反,且作用于同一物体上的平行力 扭转力：反方向向物体两端均匀施力 ,使物体发生扭转形变的力 弯曲力：作用于物体 ,使它产生弯曲的力 2、结构的分类： 根据物体的结构形态，结构分为实体结构、框架结构、壳体结构三种基本类型。 实体结构是指结构体本身是实心的结构。其受力特点是：外力分布在整个体积中。主要承受压力。（如实心墙、大坝、墙壁、柱子、实心球等。） 框架结构是指结构体由细长的构件组成的结构。其受力特点是：支撑空间却不充满空间。可以承受压力和拉力等。（如铁架塔、建筑用脚手架，厂房的框架等。） 壳体结构是指层状的结构。其受力特点是：外力作用在结构体的表面上。特别是当顶部受到压力时，它能将力均匀扩散。（如摩托车手的头盔、飞机的外壳、贝壳等。） （生活中很多物体的结构是由两种或两种以上的基本结构类型组合而成，称为组合结构，如埃菲尔铁塔等。） 第二节探究结构 1、结构的稳定性：
结构化学第五章习题 及答案 https://www.doczj.com/doc/ac706041.html,work Information Technology Company.2020YEAR
习 题 1. 用VSEPR 理论简要说明下列分子和离子中价电子空间分布情况以及分子和离子的几何构型。 (1) AsH 3; (2)ClF 3; (3) SO 3; (4) SO 32-; (5) CH 3+; (6) CH 3- 2. 用VSEPR 理论推测下列分子或离子的形状。 (1) AlF 63-; (2) TaI 4-; (3) CaBr 4; (4) NO 3-; (5) NCO -; (6) ClNO 3. 指出下列每种分子的中心原子价轨道的杂化类型和分子构型。 (1) CS 2; (2) NO 2+; (3) SO 3; (4) BF 3; (5) CBr 4; (6) SiH 4; (7) MnO 4-; (8) SeF 6; (9) AlF 63-; (10) PF 4+; (11) IF 6+; (12) (CH 3)2SnF 2 4. 根据图示的各轨道的位向关系，遵循杂化原则求出dsp 2等性杂化轨道的表达 式。 5. 写出下列分子的休克尔行列式： CH CH 2 123 4 56781 2 34 6. 某富烯的久期行列式如下，试画出分子骨架，并给碳原子编号。 0100001100101100001100 001101001 x x x x x x
7. 用HMO法计算烯丙基自由基的正离子和负离子的π能级和π分子轨道，讨论它们的稳定性，并与烯丙基自由基相比较。 8. 用HMO法讨论环丙烯基自由基C3H3·的离域π分子轨道并画出图形，观察轨道节面数目和分布特点；计算各碳原子的π电荷密度，键级和自由价，画出分子图。 9. 判断下列分子中的离域π键类型： (1) CO2 (2) BF3 (3) C6H6 (4) CH2=CH-CH=O (5) NO3－ (6) C6H5COO－ (7) O3 (8) C6H5NO2 (9) CH2＝CH－O－CH＝CH2 (10) CH2＝C＝CH2 10. 比较CO2, CO和丙酮中C—O键的相对长度，并说明理由。 11. 试分析下列分子中的成键情况，比较氯的活泼性并说明理由： CH3CH2Cl, CH2=CHCl, CH2=CH-CH2Cl, C6H5Cl, C6H5CH2Cl, (C6H5)2CHCl, (C6H5)3CCl 12. 苯胺的紫外可见光谱和苯差别很大，但其盐酸盐的光谱却和苯很接近，试解释此现象。 13. 试分析下列分子中的成键情况，比较其碱性的强弱，说明理由。 NH3, N(CH3)2, C6H5NH2, CH3CONH2 14. 用前线分子轨道理论乙烯环加成变为环丁烷的反应条件及轨道叠加情况。 15. 分别用前线分子轨道理论和分子轨道对称性守恒原理讨论己三烯衍生物的电环化反应在 加热或者光照的条件下的环合方式，以及产物的立体构型。 参考文献： 1. 周公度，段连运. 结构化学基础（第三版）. 北京：北京大学出版社，2002 2. 张季爽，申成. 基础结构化学（第二版）. 北京：科学出版社，2006 3. 李炳瑞.结构化学（多媒体版）.北京：高等教育出版社，2004 4. 林梦海，林银中. 结构化学. 北京：科学出版社，2004 5. 邓存，刘怡春. 结构化学基础（第二版）. 北京：高等教育出版社，1995 6.王荣顺. 结构化学（第二版）. 北京：高等教育出版社，2003 7. 夏少武. 简明结构化学教程（第二版）. 北京：化学工业出版社，2001 8. 麦松威，周公度，李伟基. 高等无机结构化学. 北京：北京大学出版社，2001 9. 潘道皑. 物质结构（第二版）. 北京：高等教育出版社，1989 10. 谢有畅，邵美成. 结构化学. 北京：高等教育出版社，1979 11. 周公度，段连运. 结构化学基础习题解析（第三版）. 北京：北京大学出版社，2002 12. 倪行，高剑南. 物质结构学习指导. 北京：科学出版社，1999 13. 夏树伟，夏少武. 简明结构化学学习指导. 北京：化学工业出版社，2004
第5章习题答案 1.高分子结构通常分为链结构和聚集态结构两个部分，请解释链结构和聚集态结构。 答：链结构是指单个高分子化合物分子的结构和形态，所以链结构又可分为近程和远程结构。近程结构属于化学结构，也称一级结构，包括链中原子的种类和排列、取代基和端基的种类、结构单元的排列顺序、支链类型和长度等。远程结构是指分子的尺寸、形态，链的柔顺性以及分子在环境中的构象，也称二级结构。聚集态结构是指高聚物材料整体的内部结构，包括晶体结构、非晶态结构、取向态结构、液晶态结构等有关高聚物材料中分子的堆积情况，统称为三级结构。 2.简述近程相互作用和远程相互作用的含义及它们对高分子链的构象有何影响。 答：所谓“近程”和“远程”是根据沿大分子链的走向来区分的，并非为三维空间上的远和近。事实上，即使是沿高分子长链相距很远的链节，也会由于主链单键的内旋转而会在三维空间上相互靠得很近。 高分子链节中非键合原子间的相互作用——近程相互作用，主要表现为斥力，如 —CH2—CH2—中两个C上的两个H的范德华半径之和为0.240nm，当两个H为反式构象时，其间的距离为0.247nm，处于顺式构象时为0.226nm。因此，氢原子间的相互作用主要表现为斥力，至于其他非键合原子更是如此。近程相互排斥作用的存在，使得实际高分子的内旋转受阻，使之在空间可能有的构象数远远小于自由内旋转的情况。受阻程度越大，构象数越少，高分子链的柔性就越小。远程相互作用可为斥力，也可为引力。当大分子链中相距较远的原子或原子团由于单键的内旋转，可使其间的相互作用在距离小于范德华半径时表现为斥力，大于范德华半径时为引力。无论哪种力都使内旋转受阻，构象数减少，柔性下降，末端距变大。 3．何为晶态高聚物？高聚物可形成哪些形态的晶体？ 答：晶态高聚物是由晶粒组成，晶粒内部具有三维远程有序结构，但呈周期性排列的质点不是原子整个分子或离子，而是结构单元。 由于结晶条件不同，结晶性高聚物可以形成形态不同的宏观或亚微观晶体，单晶，树枝晶，伸直链晶体，纤维状晶体，串晶等。组成这些晶体的晶片基本上有两类：折迭链晶片和伸直链晶片。 4．如何理解高聚物分子量的多分散性？高聚物的平均分子量及分子量分布宽窄对高聚物物理性能有何影响？ 答：高聚物是各种长度不同、分子量不同、化学组成相同的同系高分子混合物，即高分子化合物总是由不同大小的分子组成。 平均分子量M平增大，高聚物机械强度提高，但分子量太大又会使其熔融黏度增大，流动性差，给加工成型带来困难，特别是用于涂料的高聚物，其分子量过大将给施工带来不便，更要进行严格的控制。在M平基本相同的情况下，M分布宽，高聚物的熔融温度范围宽，有利于加工成型；M分布窄，其制品往往具有某些方面较好的性能，例如抗开裂性较好等。M平大小及在M分布情况要由制备高聚物的反应条件和反应机理来决定。 5．以下化合物，哪些是天然高分子化合物？哪些是合成高分子化合物？ （1）、蛋白质，（2）PVC，（3）酚醛树脂，（4）淀粉，（5）纤维素，（6）石墨， （7）尼龙-66，（8）PV Ac，（9）丝，（10）PS，（11）维尼纶，（12）天然橡胶， （13）聚氯丁二烯（14）纸浆，（15）环氧树脂。 解：天然天然高分子化合物有（1）、（4）、（5）、（6）、（9）、（12）和（14）。 合成高分子化合物有（2）、（3）、（7）、（8）、（10）、（11）、（13）和（15）。6．什么是大分子链的柔性？影响大分子链柔性的主要因素有哪些？ 答：（1）键的内旋使大分子链的空间形状每时每刻都在变化，时而蜷曲时而伸展，由于内旋转的缘故，大分子链总是要蜷曲成无规则线团状，不同的大分子链的内旋转能力差别很大，故各种分子链