高中化学《分子的立体结构》导学案 新人教版选修4

第二節分子的立體結構第一課時教學目標：1、認識共價分子的多樣性和複雜性；2、初步認識價層電子對互斥模型；3、能用VSEPR模型預測簡單分子或離子的立體結構；4、培養學生嚴謹認真的科學態度和空間想像能力。

重點難點：分子的立體結構；利用價層電子對互斥模型預測分子的立體結構教學過程創設問題情境：1、閱讀課本P37-40內容；2、展示CO2、H2O、NH3、CH2O、CH4分子的球輥模型（或比例模型）；3、提出問題：⑴什麼是分子的空間結構？⑵同樣三原子分子CO2和H2O，四原子分子NH3和CH2O，為什麼它們的空間結構不同？[討論交流]1、寫出CO2、H2O、NH3、CH2O、CH4的電子式和結構式；2、討論H、C、N、O原子分別可以形成幾個共價鍵；3、根據電子式、結構式描述CO2、H2O、NH3、CH2O、CH4的分子結構。

[模型探究]由CO2、H2O、NH3、CH2O、CH4的球輥模型，分析結構不同的原因。

[引導交流]引導學生得出由於中心原子的孤對電子佔有一定的空間，對其他成鍵電子對存在排斥力，影響其分子的空間結構。

——引出價層電子對互斥模型（VSEPR models）[講解分析] 價層電子對互斥模型把分子分成兩大類：一類是中心原子上的價電子都用於形成共價鍵。

如CO2、CH2O、CH4等分子中的C原子。

它們的立體結構可用中心原子周圍的原子數來預測，概括如下：H2O和NH3中心原子上的孤對電子也要佔據中心原子周圍的空間，並參與互相排斥。

因而H2O分子呈V型，NH3分子呈三角錐型。

（如圖）課本P40。

[應用回饋]應用VSEPR理論判斷下表中分子或離子的構型。

進一步認識多原子分子的立體結構。

[練習]：1、下列物質中，分子的立體結構與水分子相似的是A、CO2B、H2SC、PCl3D、SiCl42、下列分子的立體結構，其中屬於直線型分子的是A、H2OB、CO2C、C2H2D、P43、寫出你所知道的分子具有以下形狀的物質的化學式，並指出它們分子中的鍵角分別是多少？①直線形②平面三角形③三角錐形④正四面體4、下列分子中，各原子均處於同一平面上的是A、NH3B、CCl4C、H2OD、CH2O5、下列分子的結構中，原子的最外層電子不都滿足8電子穩定結構的是A、CO2B、PCl3C、CCl4D、NO26、下列分子或離子的中心原子，帶有一對孤對電子的是A、XeO4B、BeCl2C、CH4D、PCl37、為了解釋和預測分子的空間構型，科學家在歸納了許多已知的分子空間構型的基礎上，提出了一種十分簡單的理論模型——價層電子對互斥模型。

第二章第二节《分子的立体结构》(1)形形色色的分子1.下列说法中，正确的是（）A.由分子构成的物质中一定含有共价键B.离子化合物中一定含有金属元素C.正四面体结构的分子中的键角一定是109°28′D.不同的原子的化学性质可能相同2.下列分子中，各原子均处于同一平面上的是（）A.NH3 l4C.H2O D.CH2O3.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.PCl3D.SiCl44.下列分子的立体结构，其中属于直线型分子的是（）A.H2O B.CO2C.C2H2D.P45.下列分子中，构型不为直线形的是（）A.H2 B.CO2C.HClD.H2O6.下列分子结构是中心对称的是（）A.NH4+ B.CH3Cl C.HCl D.H3O+7.下列分子的电子式书写正确的是（）8.甲烷和白磷分子均为正四面体结构,推断甲烷和白磷的分子内化学键的键角（）A.前者大于后者B.前者小于后者C.二者相等D.无法确定9. 已知三角锥形分子E和直线形分子G反应，生成两种直线形分子L和M（组成E、G、L、M分子的元素原子序数均小于10），如下图：下列判断错误的是（） A.G是最活泼的非金属单质 B.L能使紫色石蕊试液变红色C.E能使紫色石蕊试液变蓝色D.M是化学性质很活泼的单质10.BF3分子的立体构型是（）A.直线形B.三角锥形C.四面体型D.平面三角形11. 在形形色色的分子世界中，由于分子中的原子的空间关系问题而形成了所谓的“分子的立体结构”；一般来说，所有的双原子分子的空间构型呈形，三原子分子的立体结构有形和形两种，大多数的四原子分子采取形和形两种立体结构，但也有例外，如白磷(P4)的空间结构与甲烷一样都呈形。

12.硫化氢(H2S)分子中，两个H—S键的夹角接近90°，说明H2S分子的空间构型为；二氧化碳(CO2)分子中，两个C=O键的夹角接近180°，说明CO2分子的空间构型为；甲烷(CH4)分子中，四个H—C键的夹角接近109°28′，说明CH4分子的空间构型为。

《分子结构与物质的性质》导学案一、学习目标1、了解共价键的本质、特征和类型，理解键能、键长、键角等键参数的含义及其对物质性质的影响。

2、掌握分子的立体构型，能用价层电子对互斥理论和杂化轨道理论解释分子的立体构型。

3、了解分子间作用力的种类、特征及其对物质性质的影响，了解氢键的存在对物质性质的影响。

二、知识梳理（一）共价键1、共价键的本质原子之间通过共用电子对所形成的相互作用。

2、共价键的特征（1）饱和性：每个原子所能形成的共价键的总数或以单键连接的原子数目是一定的。

（2）方向性：共价键尽可能沿着电子出现概率最大的方向形成。

3、共价键的类型（1）σ键：原子轨道以“头碰头”方式重叠形成的共价键，可沿键轴自由旋转。

（2）π键：原子轨道以“肩并肩”方式重叠形成的共价键，不能沿键轴自由旋转。

键参数（1）键能：气态基态原子形成 1 mol 化学键释放的最低能量。

键能越大，化学键越稳定。

（2）键长：形成共价键的两个原子之间的核间距。

键长越短，往往键能越大，共价键越稳定。

（3）键角：在多原子分子中，两个共价键之间的夹角。

键角决定了分子的空间构型。

（二）分子的立体构型1、价层电子对互斥理论（1）价层电子对：中心原子上的电子对，包括成键电子对和孤电子对。

（2）价层电子对数的计算：价层电子对数＝σ键电子对数＋孤电子对数σ键电子对数＝与中心原子结合的原子数孤电子对数＝（a xb）／ 2其中，a 为中心原子的价电子数，x 为与中心原子结合的原子数，b 为与中心原子结合的原子最多能接受的电子数。

（3）价层电子对的空间构型2 对：直线形3 对：平面三角形4 对：四面体形5 对：三角双锥形6 对：八面体形（3）分子的立体构型略去孤电子对，得到分子的实际立体构型。

2、杂化轨道理论（1）杂化轨道的概念：原子在形成分子时，为了增强成键能力，同一原子中能量相近的不同类型的原子轨道重新组合形成的一组新的原子轨道。

（2）杂化轨道的类型sp 杂化：直线形sp²杂化：平面三角形sp³杂化：四面体形（三）分子间作用力1、范德华力（1）特点：范德华力很弱，约比化学键能小 1 2 个数量级。

第三课时教学目标1、配位键、配位化合物的概念2、配位键、配位化合物的表示方法3、采用图表、比较、讨论、归纳、综合的方法进行教学4、培养学生分析、归纳、综合的能力教学重点配位键、配位化合物的概念教学难点配位键、配位化合物的概念教学过程[创设问题情景]什么是配位键？配位键如何表示？配位化合物的概念？学生阅读教材，然后讨论交流。

1、配位键⑴概念共用电子对由一个原子单方向提供给另一原子共用所形成的共价键。

⑵表示A B电子对给予体电子对接受体⑶条件：其中一个原子必须提供孤对电子。

另一原子必须能接受孤对电子轨道。

[提问]举出含有配位键的离子或分子举例：H3O+NH4+[过渡]什么是配位化合物呢？[讲解]金属离子或原子与某些分子或离子以配位键结合而形成的化合物称为配合物。

[过渡]配位化合物如何命名？[讲解] 硫酸四氨合铜[学生练习命名][Cu(NH3)4]Cl2K3[Fe(SCN)6]Na3[AlF6][小结]本节主要讲述了配位键和配位化合物。

[练习]1、铵根离子中存在的化学键类型按离子键、共价键和配位键分类，应含有A、离子键和共价键B、离子键和配位键C、配位键和共价键D、离子键2、下列属于配合物的是A、NH4ClB、Na2CO3.10H2OC、CuSO4. 5H2OD、Co（NH3）6Cl33、下列分子或离子中，能提供孤对电子与某些金属离子形成配位键的是①H2O ②NH3③F—④CN—⑤COA、①②B、①②③C、①②④D、①②③④⑤4、配合物在许多方面有着广泛的应用。

下列叙述不正确的是A、以Mg2+为中心的大环配合物叶绿素能催化光合作用。

B、Fe2+的卟啉配合物是输送O2的血红素。

C、[Ag（NH3）2]+是化学镀银的有效成分。

D、向溶液中逐滴加入氨水，可除去硫酸锌溶液中的Cu2+。

5．下列微粒：①H3O+②NH4+③CH3COO-④ NH3⑤CH4中含有配位键的是A、①②B、①③C、④⑤D、②④6．亚硝酸根NO2-作为配体，有两种方式。

第二节分子的立体构造第一课时教课目的：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模型展望简单分子或离子的立体构造；4、培育学生谨慎仔细的科学态度和空间想象能力。

要点难点：分子的立体构造；利用价层电子对互斥模型展望分子的立体构造教课过程创建问题情境：1、阅读课本P37-40内容；2、展现CO2、H2O、NH3、CH2O、CH4分子的球辊模型（或比率模型）；3、提出问题：⑴什么是分子的空间构造？⑵相同三原子分子CO2和H2O，四原子分子NH3和CH2O，为何它们的空间构造不一样？[议论沟通]1、写出CO2、H2O、NH3、CH2O、CH4的电子式和构造式；2、议论H、C、N、O原子分别能够形成几个共价键；3、依据电子式、构造式描绘CO2、H2O、NH3、CH2O、CH4的分子构造。

[模型研究]由CO2、H2O、NH3、CH2O、CH4的球辊模型，剖析构造不一样的原由。

[指引沟通]指引学生得出因为中心原子的孤对电子据有必定的空间，对其余成键电子对存在排挤力，影响其分子的空间构造。

——引出价层电子对互斥模型（VSEPRmodels）[解说剖析] 价层电子对互斥模型把分子分红两大类：一类是中心原子上的价电子都用于形成共价键。

如CO2、CH2O、CH4平分子中的C原子。

它们的立体构造可用中心原子四周的原子数来展望，归纳以下：ABn立体构造典范n=2直线型CO2n=3平面三角形CH2On=4正四周体型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据有中心原子四周的空间，并参与相互排挤。

因此H2O分子呈V型，NH3分子呈三角锥型。

（如图）课本P40。

[应用反应]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构造。

中心原子含有中心原子联合化学式空间构型孤对电子对数的原子数H2S 2 2 V形NH2-22V形BF303正三角形CHCl304四周体SiF404正四周体[练习]：1、以下物质中，分子的立体构造与水分子相像的是A、CO2B、H2SC、PCl3D、SiCl42、以下分子的立体构造，此中属于直线型分子的是A、H2OB、CO2C、C2H2D、P43、写出你所知道的分子拥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？①直线形②平面三角形③三角锥形④正四周体4、以下分子中，各原子均处于同一平面上的是A、NH3B、CCl4C、H2OD、CH2O5、以下分子的构造中，原子的最外层电子不都知足8电子稳固构造的是A、CO2B、PCl3C、CCl4D、NO26、以下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、为认识释和展望分子的空间构型，科学家在归纳了很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——价层电子对互斥模型。

第二节分子的立体结构第一课时教学目标：1.会判断一些典型分子的立体结构，认识分子结构的多样性和复杂性，理解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，学会运用观察、比较、分类及归纳等方法对信息进行加工，提高科学探究能力。

3.通过观察分子的立体结构，激发学习化学的兴趣，感受化学世界的奇妙。

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解释分子的立体结构教学过程：第二节分子的立体结构第1课时学习目标：1.会判断一些典型分子的立体结构，认识分子结构的多样性和复杂性，理解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，学会运用观察、比较、分类及归纳等方法对信息进行加工，提高科学探究能力。

3.通过观察分子的立体结构，激发学习化学的兴趣，感受化学世界的奇妙。

学习重点：价层电子对互斥模型学习难点：能用价层电子对互斥模型预测分子的立体结构学习过程：【温故知新】观察CO2、H2O、NH3、CH2O、CH4等分子的球棍模型（或比例模型），判断它们的立体构型，并思考：为什么它们会具有这样的构型？【学习新知】一、形形色色的分子【自主学习】请学生阅读教材P35相关内容，思考如下问题：（1）分子中所含有的原子个数与它们的空间构型有何关系？（2）同为三原子分子，CO2 和 H2O 分子的空间结构却不同，什么原因？同为四原子分子，CH2O与 NH3分子的的空间结构也不同，什么原因？写出CO2、H2O、NH3、CH2O、CH4的电子式和结构式；根据电子式、结构式描述CO2、H2O、NH3、CH2O、CH4的成键情况.分析分子内的原子总数、孤对电子数及空间结构。

【归纳】含有同种原子的分子，因为原子形成的不同，不同。

【归纳小结】分子结构多样性的原因：1、构成分子的总数不同；2、含有同样数目原子的分子的不同。

【思考交流】观察阅读P36彩图，思考讨论：不同的分子为何会形成不同的键角，从而导致不同的结构？二、价层电子对互斥理论：【自主学习】阅读教材P37-38内容，归纳以下问题：（1）价层电子对互斥理论怎样解释分子的空间构型？（2）什么是价层电子对？对于ABn型分子如何计算价层电子对数？（3）什么是VSEPR模型？如何确定分子的VSEPR模型与空间构型？1、价层电子对互斥理论：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。

预习导航第一课时分子的空间结构与价层电子对互斥理论思维激活SIWEIJIHUO构成物质的分子与宏观物质一样也具有一定的空间构型，如正四面体、平面三角形、V 形、直线形、锥形等。

你能从如图所示的模型中找出CO2、H2O、C2H4、C6H6、NH3、CH4等分子的结构模型吗？课前预习KEQIANYUXI一、形形色色的分子1．三原子分子的立体结构有直线形和V形两种。

直线形的有CO2、CS2_等。

V形有H2O、SO2_等。

2．四原子的分子立体结构有三角形和三角锥形两种。

甲醛(CH2O)呈平面三角形，键角约120°；氨分子呈三角锥形，键角107°。

3．五原子分子的立体结构最常见的是正四面体。

如CH4_、CCl4等，键角是109°28′。

二、价层电子对互斥理论1．价层电子对互斥理论认为，分子的立体构型是“价层电子对”相互排斥的结果。

价层电子对是指分子中的中心原子上的电子对，包括σ键电子对和中心原子上的孤电子对。

2．σ键电子数可由分子式确定。

而中心原子上的孤电子对数，确定方法如下：中心原子上的孤电子对数＝12(a－xb)a为中心原子的价电子数；x为与中心原子结合的原子数；b为与中心原子结合的原子最多能接受的电子数。

3．VSEPR模型和分子的立体构型H2O的中心原子上有2对孤电子对，与中心原子上的σ键电子对相加等于4，它们相互排斥形成四面体形VSEPR模型。

略去VSEPR模型中的中心原子上的孤电子对，因而H2O 分子呈V形。

第二课时 杂化轨道理论思维激活SIWEIJIHUOC 原子的价电子排布是2s 22p 2，按电子排布规律，2个s 电子是已配对的，只有2个p 电子未成对，而许多含碳化合物中C 都呈4价而不是2价，可以设想有1个s 电子激发到p 轨道去了。

那么1个s 轨道和3个p 轨道都有不成对电子，可以形成4个共价键，但s 和p 的成键方向和能量应该是不同的。

而实验证明：CH 4分子中，4个C —H 共价键是完全等同的，键长为114 pm ，键角为109.5°。

高中化学《分子的立体结构》（第2课时）导学案新人教版选修4第二节分子的立体结构第二课时【学习目标】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【学习过程】【课前预习】1.杂化轨道理论是一种价键理论，是为了解释分子的立体结构提出的。

2.杂化及杂化轨道：叫做杂化，称为杂化轨道。

【知识梳理】1. 甲烷分子中，C的价电子是，C原子的4个价层原子轨道是3个相互垂直的和1个球形的；H的价电子是，用C原子的4个价层原子轨道跟4个H原子的1s球形原子轨道重叠，它们形成的四个C－H键应该（填“一样”或“不一样”，下同），而实际上，甲烷中四个C－H键是，为了解决这一矛盾, 提出了杂化轨道理论。

2. 当C原子和4个H原子形成甲烷分子时，C原子的轨道和3个轨道就会发生混杂，混杂时保持轨道总数不变，得到四个相同的轨道，称为杂化，夹角是。

3. 杂化后形成的都是键（填σ或π）。

sp杂化由轨道和轨道杂化而成，得到条夹角为的形轨道。

sp2杂化由轨道和轨道杂化而成，得到条夹角为的形轨道。

【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。

杂化轨道数【典题解悟】例1.有关苯分子中的化学键描述正确的是 ( )A.每个碳原子的sp2杂化轨道中的其中一个形成大π键B.每个碳原子的未参加杂化的2p轨道形成大π键C.碳原子的三个sp2杂化轨道与其它形成三个σ键D.碳原子的未参加杂化的2p轨道与其它形成σ键解析：苯分子中每个碳原子中的三个sp2杂化轨道分别与两个碳原子和一个氢原子形成σ键.同时每个碳原子还有一个未参加杂化的2p 轨道 ,他们均有一个未成对电子.这些 2p轨道相互平行,以“肩并肩”方式相互重叠,形成一个多电子的大∏键.答案：BC例2：在乙烯分子中有5个σ键、一个π键，它们分别是（）A．sp2杂化轨道形成σ键、未杂化的2p轨道形成π键B．sp2杂化轨道形成π键、未杂化的2p轨道形成σ键C．C-H之间是sp2形成的σ键，C-C之间是未参加杂化的2p轨道形成的π键D．C-C之间是sp2形成的σ键，C-H之间是未参加杂化的2p轨道形成的π键解析：乙烯分子结构式为，六个原子位于同一平面，键角为120°，分子的中心原子C形成的都是sp2杂化轨道。

5月6日学科高中化学年级高二作者课题2-2-1 分子的立体结构（1）课时 1 课型新授【学习目标】1. 知道常见分子的立体结构；2.了解价层电子对互斥模型、并能根据该理论判断简单分子或离子的构型【自主学习】一、形形色色的分子1.三原子分子三原子分子的立体构型有形（如）和形（如）两种。

2.四原子分子四原子的分子主要采取、两种立体构型。

例如甲醛分子呈形，键角约为；氨分子呈形，键角。

特殊：白磷分子呈形，键角。

3.五原子分子五原子分子常见的空间构型为形，如常见的和，键角。

二、价层电子对互斥理论1.价层电子对互斥理论认为，分子的立体构型是相互排斥的结果。

价层电子对是指分子中的上的电子对，包含和。

2.σ键电子数可由确定。

例：写出下列分子或离子中σ键电子对数H2O CO2SO2NH4+ CO32—3.中心原子的孤电子对数的确定方法中心原子上的孤电子对数=其中：a为x为b为对于离子来说：【合作探究】完成教材38页“思考与交流”内容后填写下表分子或离子中心原子a x b中心原子上的孤电子对数价层电子对数H2OCO2SO2NH4+CO32—4.VSEPR 模型和分子的立体构型价层电子对的空间构型与价层电子对数目的关系：价层电子对数目 2 3 4VSEPR模型名称思考：H2O的价层电子对数为_______，VSEPR模型为_________，分子空间构型为_________，如何解释？分子或离子σ键电子对数中心原子上的孤电子对数价层电子对数VSEPR模型VSEPR模型名称分子或离子的空间构型名称CO2 SO2 CO32—H2O NH4+BF3SO32—【当堂检测】。