分子的空间构型
【学习目标】
1、理解杂化轨道理论的主要内容，掌握三种主要的杂化轨道类型；
2、学会用杂化轨道原理解释常见分子的成键情况与空间构型；
3、掌握价层电子对互斥理论，知道确定分子空间构型的简易方法；
4、了解等电子原理及其应用。
【学习重点】杂化轨道理论、分子空间构型的简易方法、等电子原理
【学习难点】杂化轨道理论、价层电子对互斥理论
【学习方法】讲解法、归纳法
【教学过程】
〖你知道吗〗投影观察：
1、S原子与H原子结合为什么形成H2S分子，而不是H3S或H4S？
2、C子与H原子结合为什么形成CH4分子，而不是CH3或CH2？
解释：
观看视频:
一、 杂化轨道理论
轨道杂化：指不同类型能量相近的原子轨道，在形成分子的成键过程中重新组合成一系列能量相等的新的轨道。这种轨道重新组合的过程叫杂化，所形成的新轨道称为杂化轨
讲解: 为什么会进行轨道杂化?(提示从共价键键能大小和体系能量变化来分析)
答：1、杂化轨道的形状发生变化，杂化轨道的电子云形状一头大，一头小，电子云密度大的一端与成键原子的原子轨道沿键轴方向重叠；由于杂化后原子轨道重叠更大，形成σ键共价键更稳定， 2、杂化轨道的伸展方向发生变化，指向正四面体的顶点，减小了价电子间的排斥力，使体系能量最低，分子最稳定结构。
1、 轨道杂化类别
（1）、SP杂化
观看杂化视频： 交流与讨论：用杂化轨道理论分析乙炔分子的成键情况
看课本图象讲解: 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σ键。各自剩余的1个sp杂化轨道相互形成1个σ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π键。所以乙炔分子中碳原子间以叁键相结合。
(2）、 sp2杂化型
看投影:
观看杂化视频：
交流与讨论：用杂化轨道理论分析乙炔分子的成键情况
看课本解释: 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σ键，各自剩余的1个sp2杂化轨道相互形成一个σ键，各自没有杂化的l个2p轨道则垂直于杂化轨道所在的平面，彼此肩并肩重叠形成π键。所以，在乙烯分子中双键由一个σ键和一个π键构成。
中心原子的杂化形式及分子内共价键的组成分子构型
一、已知分子组成判断中心原子杂化类型
中心原子价层电子对数x=杂化轨道数x=spx-1
1、对于分子ABa 中心原子为A配位原子为B配位数数a
（1）当配位原子为非氧硫原子时
中心原子A价层电子对数x=（A原子最外层电子数+配位原子数）/2
如H2O中心原子为O，中心原子价层电子对数x=（6+2）/2=4 杂化轨道数x=4 sp3
NH3中心原子为N，中心原子价层电子对数x=（5+3）/2=4 杂化轨道数x=4 sp3
CCl4中心原子为C，中心原子价层电子对数x=（4+4）/2=4 杂化轨道数x=4 sp3
BF3中心原子为B，中心原子价层电子对数x=（3+3）/2=3 杂化轨道数x=3 sp2
BeCl2中心原子为O，中心原子价层电子对数x=（2+2）/2=2 杂化轨道数x=2 sp
（2）当配位原子为端点氧、 硫原子时
由于氧、 硫原子此时和中心原子形成配位键或双键，相当于配位原子没有提供电子形成共用电子对。则中A中心原子价层电子对数x=A原子最外层电子数/2
如CO2中心原子为C，中心原子价层电子对数 x=4/2=2 杂化轨道数x=2 sp
SO3中心原子为S，中心原子价层电子对数 x=6/2=3 杂化轨道数x=3 sp2
SO2中心原子为S，中心原子价层电子对数 x=6/2=3 杂化轨道数x=3 sp2
NO2中心原子为N，中心原子价层电子对数 x=5/2=2.5=2杂化轨道数x=2 sp
（最外层电子数为奇数时除到2小于3时五舍大于3时五入）
（3）当配位原子为氧、 硫原子且不为端点时此时它们提供了电子
A中心原子价层电子对数x=（A原子最外层电子数+配位原子数）/2
如H2SO4为SO2（OH）2 其中S为中心原子，两个端点O原子，两个非端点O原子
S中心原子价层电子对数x=（6+2）/2=4 sp3
2017-2018学年上期高二化学限时训练（4）
1 限时训练（4）：共价键与分子空间构型
1．金星大气中有硫化羰(COS)分子，其结构与CO2类似，硫化羰是一种与生命密切相关的物质，下列有关COS的推测肯定不正确．．．的是( )
A．COS分子是含有极性键的极性分子
B．COS属于离子化合物
C．COS的结构式为S===C===O
D．COS分子中所有原子都满足8电子稳定结构
2．固体A的化学式为NH5，它的所有原子的最外层都符合相应稀有气体原子的最外层电子结构，则下列有关说法中，不正确．．．的是
A．1 mol NH5中含有5 NA个N—H键(NA表示阿伏加德罗常数)
B．NH5中既有共价键又有离子键，属于离子化合物
C．NH5的电子式为
D．NH5与H2O反应的化学方程式为：NH5＋H2O===NH3·H2O＋H2↑
3.科学家最近研制出可望成为高效火箭推进剂的N(NO2)3（如右图所示）。已知该分子中N－N－N键角都是108.1°，下列有关N(NO2) 3的说法正确的是
A. 分子中N、O间形成的共价键是非极性键
B. 分子中四个氮原子共平面
C. 该物质既有氧化性又有还原性
D. 15.2 g该物质含有6.02×1022个原子
4.SF6是一种优良的绝缘气体，分子结构中只存在S—F键，已知1mol S(s)转化为气态硫原子吸收能量280kJ，断裂1mol F—F、S—F键需吸收的能量分别为160 kJ、330kJ，则S(s) + 3F2(g) = SF6(g)的反应热△H为
A．—1780kJ/mol B．—1220kJ/mol C．—450kJ/mol D．+430kJ/mol
5．已知含氧酸可用通式XOm(OH)n来表示，例如X是S，则m=2，n=2，则这个式子就表示H2SO4。一般而言，该式中m大的是强酸，m小的是弱酸。下列各含氧酸中酸性最强的是
第二节 共价键与分子的空间构型 导学案
（第1课时
【学习目标】
知识与技能：
⒈知道一些常见分子的立体构型
⒉了解杂化轨道概念的基本思想，并能用杂化轨道知识解释甲烷、乙烯、乙炔、氨、水等分子中共价键的成因及立体构型。
过程与方法：
1、利用分子模型帮助并加深学生对杂化轨道理论的理解；
2、通过具体实例BeCl2、BF3、CH4等中心原子的杂化轨道和分子的空间构型，帮助学生理解杂化轨道的空间排布与形成分子的立体构型的关系。
情感、态度与价值观：
1、宏观的秩序与和谐源于微观的规则和对称，使学生对微观世界有更深刻的理解，激发学生探索科学的兴趣；
2、通过对鲍林的介绍，让学生学会赞赏科学家的杰出成就，培养他们崇尚科学的精神。
【学习重点、难点】
杂化轨道概念的基本思想，甲烷、乙烯、乙炔等共价键的成因分析。
【课前预习区】
⒈写出C、Be、B、N、O、H元素原子的价电子轨道表示式：
⒉甲烷的分子式 ，空间构型为
；乙烯的结构式 ，空间构型 ；乙炔的结构式 ，空间构型为
。
【课堂互动区】
一、一些典型分子的空间构型
【交流·研讨】同学们试着用橡皮泥捏出甲烷、乙烯、乙炔、氨气、水的分子构型。
【试一试】根据碳原子价电子轨道表示式推测甲烷的分子式应为 ，而实际上却为CH4，这是为什么呢？
⒈甲烷分子的形成及立体构型
【问题探究1】请同学们阅读教材41～42页，解决以下问题：
1.什么是原子轨道的杂化？什么叫做杂化轨道？ 2. 什么样的原子轨道可以进行杂化？
⒊轨道杂化后在数目、形状、能量上是否发生变化？
⒋轨道杂化的结果是什么？
【大胆尝试】请你说说甲烷分子是怎样形成的？
【问题探究2】
1.请阅读教材42页，然后思考，除了有sp3杂化外，还有哪些轨道杂化形式？
2.解释BF3分子是怎样形成的,它的分子构型?
3.解释BeCl2分子是怎样形成的,它的分子构型？
