高中化学 人教版选修3 第2章 第2节 分子的立体构型 教学设计、教案
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课题:第二节分子的立体结构(1)授课班级课时教学目的知识与技能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;过程与方法情感态度价值观培养学生严谨认真的科学态度和空间想象能力重点分子的立体结构;利用价层电子对互斥模型预测分子的立体结构难点价层电子对互斥理论知识结构与板书设计第二节分子的立体结构一、形形色色的分子 1.三原子分子立体结构:有直线形C02 、CS2等,V形如H2O、S02等。
2.四原子分子立体结构:平面三角形:如甲醛(CH20分子等,三角锥形:如氨分子等。
3.五原子分子立体结构:正四面体形如甲烷、P4等。
4.测分子体结构:红外光谱仪→吸收峰→分析。
二、价层电子对互斥模型 1.价层电子互斥模型 2.价层电子对互斥理论:对ABn型的分子或离子,中心原子A价层电子对(包括用于形成共价键的共用电子对和没有成键的孤对电子)之间存在排斥力,将使分子中的原子处于尽可能远的相对位置上,以使彼此之间斥力最小,分子体系能量最低。
3.价层电子对互斥模型: (1中心原子上的价电子都用于形成共价键:分子中的价电子对相互排斥的结果 (2中心原子上有孤对电子:孤对电子也要占据中心原子周围的空间,并参与互相排斥,使分子的空间结构发生变化。
4. 价层电子对互斥理论的应用 (1确定中心原子A价层电子对数目 (2 价电子对数计算方法 (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]我们知道许多分子都具有一定的空间结构,如:……,是什么原因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,于是就有了分子中的原子的空间关系问题,这就是所谓“分子的立体结构”。
第二节分子的立体构型教学设计一、教材分析1.教材的地位与作用本章比较系统地介绍了分子的结构和性质,内容比较丰富。
而本节课在共价键概念的基础上,介绍了分子的立体构型,并根据价层电子对互斥理论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;并根据上述理论判断简单分子或离子的构型。
与前一节相比,它们在知识的认知水平上是渐进的,前一节是后一节的基础和铺垫。
2.教材处理⑴从H 、C、 N 、O的原子结构,依据共价键的饱和性和方向性,用电子式和结构式描述常见分子的结构,为本节学习做好铺垫。
⑵从甲烷分子分子中碳原子的价电子构型,对照甲烷分子的构型,引出问题:如何解释甲烷正四面体构型。
二、学情分析在学习本节课之前,学生已经在《化学必修2》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,为本节的学习做了铺垫。
学生比较容易用电子云和原子轨道进一步认识和理解共价键。
三、三维目标、重难点的确立及确立依据1.三维目标的确立及确立依据根据新课标的评价建议及教学目标的要求,结合本教材的内容及学生特点,我确定如下的教学目标:⑴知识与技能:认识杂化轨道理论的要点,能根据杂化轨道理论判断简单分子和离子的杂化类型,进一步了解化合物中原子的成键特征,提高归纳能力和空间想象能力⑵过程与方法:采用图表、比较、讨论的方法学习新知;通过观察原子轨道的图片和模型来理解抽象的概念。
⑶情感态度与价值观:通过了解杂化轨道理论提出的背景,激发投身科学、追求真理的积极情感,体验科学探究的艰辛与愉悦2.重难点的确立及确立依据:重点:杂化轨道理论的要点难点:对杂化轨道理论的理解确立依据:弱电解质的电离平衡应用到平衡理论,掌握若电解质电离平衡的学习方法,对今后学习盐类的水解平衡和沉淀的溶解平衡奠定了基础。
并且在运用已学知识分析、推导新知识的过程中,提高分析问题和总结知识的能力。
四、教学流程1.引入:自然科学的研究在许多时候产生于人们对一些既定的科学事实的解释,例如上节课我们所学习的价层电子对互斥理论,它很好地解释并预测了分子的立体构型。
《第二节分子的立体结构》教学设计一设计思想1将抽象的理论模型化,化难为简,详略得当,有效教学2创设橡皮泥制作等活动,诱发学生学习的兴趣,构建出价层对子对互斥理论与空间构型的有机整合和熟练运用。
3注重学习中所蕴含的化学方法和科学精神,培养学生逻辑思维和解决问题的能力。
根据新课标要求,本节课教学目标设计为三维教学目标,遵循素质教育教学理念。
引导自主学习、合作学习探究、培养逻辑思维、化学素养和优秀学习品德的教育二教材分析按照新课程标准对物质结构与性质模块的要求,在已学习共价键的知识基础上,本节介绍了分子的立体结构,并根据价层电子对互斥理论对简单共价分子结构的多样性和复杂性进行了解释。
通过学习,学生能在分子水平上,用价层电子对互斥理论认识无知的分子和离子的构型,使学生的科学素养能得到进一步提高。
对前后知识逻辑性的延伸运用,对分子知识的有效理解得以提高。
三学情分析选修三《物质的结构和性质》物质的结构知识涉及微观世界,抽象,理论性强,学习难度大。
学习方法都很欠缺;这部分知识的学习要求有很强的学习能力和理解能力等。
抽象思维能力较弱,还是易于接受感性认识。
因此,本节课的教学起点低,并充分利用橡皮泥制做分子模型、游戏活动等,用宏观结构体现微观结构来达到目的,并引起学生的兴趣,利用现代化教学手段,进行多媒体辅助教学,以求突出重点、突破难点。
知识技能1使学生正确理解价层电子对互斥理论2学会判断简单分子或离子的立体构型能力培养1通过价层电子对互斥理论的教学,提升学生化学理论素养。
2通过探究分子的立体构型,培养学生空间想象能力,自学能力。
思想情感通过学习培养学生独立思考、积极进取的精神和严谨、细致的科学态度,用数学的思想解决化学问题的能力。
切身感悟化学学科的奇妙,体验探究中的困惑、顿悟、喜悦、和自信。
在质疑、体会、反思中提升内在素养。
五重点难点分子的立体构型价层电子对互斥理论六教学策略和手段探究式教学法,模型自做,小组合作学习,学生自主学习,多媒体使用。
选修3第二章第2节《分子的立体结构》教案教学目标:1.了解分子的立体结构及其对物质性质的影响。
2.学会运用VSEPR模型预测分子的立体结构。
3.能够运用杂化轨道理论解释分子的立体结构。
教学重点:1.分子的立体结构及其对物质性质的影响。
2.VSEPR模型预测分子的立体结构。
3.杂化轨道理论解释分子的立体结构。
教学难点:1.VSEPR模型的理解和应用。
2.杂化轨道理论的理解和应用。
教学准备:1.PPT课件2.教学模型3.分子模型教学过程:一、导入1.通过展示一些具有不同立体结构的分子模型,引发学生对分子立体结构的兴趣。
2.提问:你们知道分子的立体结构对物质性质有什么影响吗?二、新课讲解1.讲解分子的立体结构及其对物质性质的影响a.分子的立体结构是指分子中原子的空间排列方式。
b.分子的立体结构对物质的性质,如熔点、沸点、溶解性等有着重要影响。
2.讲解VSEPR模型预测分子的立体结构a.介绍VSEPR模型的原理和步骤。
b.通过实例演示如何运用VSEPR模型预测分子的立体结构。
3.讲解杂化轨道理论解释分子的立体结构a.介绍杂化轨道理论的基本概念。
b.通过实例演示如何运用杂化轨道理论解释分子的立体结构。
三、案例分析1.分析案例一:水分子H2O的立体结构a.运用VSEPR模型预测H2O的立体结构。
b.运用杂化轨道理论解释H2O的立体结构。
2.分析案例二:氨分子NH3的立体结构a.运用VSEPR模型预测NH3的立体结构。
b.运用杂化轨道理论解释NH3的立体结构。
四、互动环节1.学生分组,每组选择一个分子,运用VSEPR模型和杂化轨道理论预测和解释其立体结构。
2.各组汇报成果,其他组进行评价和讨论。
六、作业教学反思:本节课通过讲解和案例分析,让学生了解了分子的立体结构及其对物质性质的影响,学会了运用VSEPR模型和杂化轨道理论预测和解释分子的立体结构。
在教学过程中,要注意引导学生积极参与,培养学生的动手能力和思维能力。
《第二节分子的立体构型》教学设计一、教材分析本节课是选修3的第二章第二节内容,是在必修2已介绍共价键的知识基础上,介绍分子的立体结构。
本节内容对空间想象能力要求较高,但不必讲解太深,能根据价层电子对互斥理论对简单共价分子结构的多样性和复杂性进行解释即可。
二、学情分析学生的空间想象思维较弱,相关知识的链接不够,在教学中需要细致把握。
但另一方面本节知识属于化学理论教学和已有知识关联度较少,通过设计引导能取得很好教学效果。
三、考纲要求: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四、教学目标知识与技能1、使学生正确理解价层电子对互斥理论2、学会分析分子的立体构型能力培养1、通过价层电子对互斥理论的教学,提升学生化学理论素养。
2、通过探究分子的立体构型,培养学生空间想象能力,自学能力。
情感价值观的培养通过学习培养学生独立思考、积极进取的精神,用数学的思想解决化学问题的能力。
切身感悟化学学科的奇妙,体验探究中的困惑、顿悟、喜悦;在质疑、体会、反思中提升自身素质。
五、重点难点1、分子的立体构型2、价层电子对互斥理论六、教学方法探究式教学法,模型构造,学生自主学习,多媒体。
七、教学过程[复习回顾]σ键成键方式“头碰头”,呈轴对称1.共价键的类型π键成键方式“肩并肩”,呈镜像对称2.判断规律共价单键是σ键,共价双键中一个是σ键,另一个是π键,共价三键中一个是σ键,另两个为π键键能衡量化学键稳定性键参数键长键角描述分子的立体结构的重要因素[板书] 第二节分子的立体构型[提问] 什么是分子的立体构型?[学生回答] 分子的立体构型是指多原子分子构成的分子中原子的空间位置关系。
[追问] 双原子分子存在立体结构吗?[过渡] 多原子分子的立体结构是什么构型呢?[板书] 一.形形色色的分子[学生活动] 看大屏幕1、双原子分子:直线形O2HCl2、三原子分子立体结构(直线形CO2和V形H2O)3、四原子分子立体结构(直线形C2H2、平面三角形CH2O、三角锥形NH3、正四面体P4)4、五原子分子立体结构(最常见的是正四面体CH4)5、其他[问题导入] 1、同为三原子分子,CO2和H2O 分子的空间结构却不同,为什么?同为四原子分子,CH2O与NH3分子的空间结构也不同,为什么?2、立体结构是由什么决定的?分子的立体结构如何测得?并请学生阅读课本P37-P38二。
其次节⎪⎪分子的立体构型 第一课时价层电子对互斥理论————————————————————————————————————— [课标要求]1.生疏共价分子结构的多样性和简单性。
2.能依据价层电子对互斥理论推断简洁分子或离子的构型。
1.常见分子的立体构型:CO 2呈直线形,H 2O 呈V 形,HCHO 呈平面三角形,NH 3呈三角锥形,CH 4呈正四周体形。
2.价层电子对是指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。
中心原子形成几个σ键就有几对σ键电子对,而中心原子上的孤电子对数可由下式计算:12(a -xb ),其中a表示中心原子的价电子数,x 表示与中心原子结合的原子数,b 表示与中心原子结合的原子最多能接受的电子数。
3.价层电子对为2时,VSEPR 模型为直线形;价层电子对为3时,呈平面三角形;价层电子对为4时,呈四周体形,由此可推想分子的立体构型。
形形色色的分子1.三原子分子的立体构型有直线形和V 形两种化学式 电子式结构式 键角 立体构型立体构型名称CO 2O===C===O180°直线形H 2O105°V 形2.四原子分子大多数实行平面三角形和三角锥形两种立体构型化学式电子式结构式键角立体构型立体构型名称CH 2O约120°平面三角形NH 3107°三角锥形3.五原子分子的可能立体构型更多,最常见的是正四周体化学式电子式结构式键角立体构型立体构型名称CH 4109°28′正四周体形CCl 4109°28′正四周体形1.下列分子的立体结构模型正确的是( )ABCD解析:选D CO 2分子是直线形,A 项错误;H 2O 分子为V 形,B 项错误;NH 3分子为三角锥形,C 项错误;CH 4分子是正四周体结构,D 项正确。
2.硫化氢(H 2S)分子中,两个H —S 键的夹角都接近90°,说明H 2S 分子的立体构型为________________;二氧化碳(CO 2)分子中,两个C===O 键的夹角是180°,说明CO 2分子的立体构型为______________;甲烷(CH 4)分子中,任意两个C —H 键的夹角都是109°28′,说明CH 4分子的立体构型为__________________。
分子的立体构型(课时1)一、教材分析本节课选自人教版选修三第二章第二节课时一,该部分是新课程改革之后新增的内容。
就整个高中化学课程而言,本节是具有强烈支撑作用的知识模块,本节内容承前启后,即解释了常见分子和离子的立体构型,又进一步为后面学习晶体及其在生活中的应用埋下铺垫。
所以本节内容至关重要。
按照新课程标准对物质结构与性质模块的要求,在必修2已介绍共价键的知识基础上,本节介绍了分子的立体结构,并根据价层电子对互斥理论对分子或离子结构的多样性和复杂性进行了解释。
通过学习,学生能在分子水平上,从分子结构的视角认识物质的性质,学生的科学素养能得到进一步提高。
对于前后知识逻辑性的延伸应用,可以增强学生对分子结构的有效理解与运用。
二、学生分析本节知识属于化学理论教学和已有知识关联度较少,通过设计引导希望尽可能取得较好的教学效果。
虽然学生已初步了解分子和离子的电子式、结构式,以及性质和结构的关系,但学生对分子和离子的空间立体构型还没有形成正确的深入理解,另一方面学生的空间想象思维略弱,相关知识的准确度把握不够,在教学过程中需要细致讲解。
三、三维目标分析1、知识与技能正确理解价层电子对互斥理论;学会计算分子或离子的孤电子对数(=(a-xb)÷2);能用VSEPR模型推测简单分子或离子的立体结构。
2、过程与方法通过对典型分子立体结构的探究过程,学会运用观察、比较、归纳等方法对信息进行加工,提高科学探究能力;通过推导分子的立体构型,培养学生空间想象能力。
3、情感态度与价值观培养学生独立思考的精神和严谨细致的科学态度;提高用数学的思想解决化学问题的计算能力;通过PPT和模型展示分子的立体结构,激发学生学习化学的兴趣,感受化学世界的奇妙。
四、重难点分析重点:分子的立体构型;价层电子对互斥理论;孤电子对数的计算;VSEPR 模型和分子模型的差别。
难点:价层电子对互斥理论;VSEPR模型和分子模型的差别。
五、教法学法分析教法是模型实物展示、探究式教学法、多媒体教学、讲授法、图表法、举例子。
第二章分子的结构与性质第二节分子的立体构型(第1课时)一、教材分析本节课主要内容是人教版选修三《物质结构与性质》第二章《分子结构与性质》的第二节《分子的立体构型》的第一课时的内容。
本节教学内容按照新课程标准对物质结构与性质模块的要求,在必修2已介绍共价键的知识基础上,本节介绍了分子的立体结构,并根据价层电子对互斥理论对简单共价分子结构的多样性和复杂性进行了解释。
通过学习,学生能在分子水平上,从分子结构的视角认识无知的性质,学生的科学素养能得到进一步提高。
对于前后知识逻辑性延伸运用,增强对分子知识的理解和运用。
二、学情分析学生已经学习了共价键,知道了价层电子对包括用于形成共价键的共用电子对和没有成键的孤对电子,但是学生的空间想象思维略弱,相关知识的准确度不够,在教学中需要细致把握。
但另一方面本节知识属于化学理论教学和已有知识关联度较少,通过设计引导能取得很好教学效果。
三、教学目标1.了解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,能用VSEPR模型预测简单分子或离子的立体结构。
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.通过模型展示分子的立体结构,激发化学的兴趣,感受化学世界的奇妙。
四、重点分子的立体结构;利用价层电子对互斥模型预测分子的立体结构五、难点价层电子对互斥理论六、教学方法:分组讨论,启发式、多媒体辅助教学七、教学准备:分子的球棍模型、多媒体课件等.八、教学过程[讲]大多数分子是由两个以上原子构成的,在多原子构成的分子中,由于原子空间排列的顺序不同,使的分子的结构不同,于是就有了分子中的原子的空间关系问题,这就是所谓“分子的立体结构”。
这节课我们开始研究分子的立体结构。
首先我们先认识形形色色的分子。
一、形形色色的分子[板书]1、双原子分子立体结构:有直线形02、HCl等。
[投影] 02、HCl的空间构型[讲]例如,三原子分子的立体结构有直线形和V形两种。
高二化学选修3第二章分子结构与性质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、H2O、NH3、CH2O、CH4分子的球辊模型(或比例模型);3、提出问题:⑴什么是分子的空间结构?⑵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,对照其电子式云哟内分类对比的方法,分析结构不同的原因。
[引导交流]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: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补充练习:1、下列物质中,分子的立体结构与水分子相似的是()A、CO2B、H2SC、PCl3D、SiCl42、下列分子的立体结构,其中属于直线型分子的是()A、H2OB、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?(1)直线形(2)平面三角形(3)三角锥形(4)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、H2OD、CH2O5、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——价层电子对互斥模型。
第二節分子的立體構型軌道總數不變,卻得到4個相同的軌道,夾角109°28′,稱為sp3雜化軌道,表示這4個軌道是由1個s軌道和3個p軌道雜化形成的。
當碳原子跟4個氫原子結合時,碳原子以4個sp3雜化軌道分別與4個氫原子的ls軌道重疊,形成4個C--Hσ鍵,因此呈正四面體的分子構型。
[投影][講]雜化軌道理論認為:在形成分子時,通常存在激發、雜化、軌道重疊等過程。
但應注意,原子軌道的雜化,只有在形成分子的過程中才會發生,而孤立的原子是不可能發生雜化的。
同時只有能量相近的原子軌道才能發生雜化,而1s軌道與2p 軌道由於能量相差較大,它是不能發生雜化的。
[講]我們需要格外注意的是,雜化軌道只用於形成σ鍵或者用來容納孤對電子剩餘的p軌道可以形成π鍵[投影] sp3雜化軌道[板書]2、雜化軌道的類型:(1) sp3雜化:1個s軌道和3個p軌道會發生混雜,得到4個相同的軌道,夾角109°28′,稱為sp3雜化軌道。
[講]價層電子對互斥模型時我們知道,H20和NH3的VSEPR模型跟甲烷分子一樣,也是四面體形的,因此它們的中心原子也是採取sp3雜化的。
所不同的是,水分子的氧原子的sp3雜化軌道有2個是由孤對電子佔據的,而氨分子的氮原子的sp3雜化軌[講]應當注意的是,雜化過程中還有未參與雜化的p 軌道,可用於形成π鍵,而雜化軌道只用於形成σ鍵或者用來容納未參與成鍵的孤對電子。
而沒有填充電子的空軌道一般都不參與雜化。
[講]乙烯分子中的碳原子的原子軌道採用sp 2雜化。
其中兩個碳原子間各用一個sp 2雜化軌道形成σ鍵,用兩個sp 2雜化軌道與氫原子形成σ鍵,兩個碳原子各用一個未參加雜化的2p 原子軌道形成Π鍵。
[投影]C 2H 4(sp 2杂化)[講]苯環分子中的碳原子的原子軌道採用了sp 2雜化。
每個碳原子上的三個sp 2雜化軌道分別與兩個相鄰的碳原子和一個氫原子形成三個σ鍵並形成六碳環,每個碳原子上的未雜化2p 軌道採用“肩並肩”的方式重疊形成大Π鍵。
第二节分子的立体构型第1课时价层电子对互斥理论[明确学习目标] 1.认识共价分子结构的多样性和复杂性。
2.能根据价层电子对互斥理论判断简单分子或离子的构型。
学生自主学习一、形形色色的分子1.三原子分子(AB2型)2.四原子分子(AB3型)3.五原子分子(AB4型)最常见的为□09正四面体形,如甲烷分子的立体结构为□10正四面体形,键角为□11109°28′。
二、价层电子对互斥理论1.价层电子对互斥理论(VSEPR)分子中的价层电子对(包括□01σ键电子对和中心原子上的□02孤电子对)由于□03相互排斥而趋向尽可能彼此远离,分子尽可能采取对称的立体构型,以减小斥力。
2.价层电子对的确定方法σ键电子对数可由分子式确定。
a表示中心原子的价电子数,对于主族元素来说,a=原子的□04最外层电子数;对于阳离子来说,a=中心原子的□05价电子数-离子电荷数;对于阴离子来说,a=中心原子的□06价电子数+|离子电荷数|。
x表示与中心原子结合的□07原子数。
b表示与中心原子结合的原子□08最多能接受的电子数,氢为1,其他原子=□098-该原子的价电子数。
3.VSEPR模型预测分子或离子的立体构型(1)中心原子上的价电子都用于形成共价键的分子(2)中心原子上有孤电子对的分子对于中心原子上有孤电子对(未用于形成共价键的电子对)的分子,中心原子上的孤电子对也要占据中心原子周围的空间,并互相排斥使分子呈现不同的立体构型。
1.五原子的分子空间构型都是正四面体吗?提示:不是,只有中心原子所连四个键的键长相等时才为正四面体。
如CH3Cl 因C—H键和C—Cl键键长不相等,故CH3Cl分子的四面体不再是正四面体。
2.VSEPR模型和分子的立体构型二者相同吗?提示:不一定相同。
(1)VSEPR模型指的是包括σ键电子对和孤电子对在内的空间构型;分子的立体构型指的是组成分子的所有原子(只考虑分子内的σ键)所形成的空间构型。
(2)若分子中没有孤电子对,VSEPR模型和分子立体构型一致;若分子中有孤电子对,VSEPR模型和分子立体构型不一致。
3.如何计算SO2的成键电子对数、孤电子对数、价层电子对数?提示:SO2分子中的中心原子是S,成键电子对数为2。
孤电子对数=12(a-xb)=12×(6-2×2)=1,价层电子对数=2+1=3。
课堂互动探究一、形形色色的分子1.四原子分子不一定都是平面三角形或三角锥形。
如白磷(P4)分子,四个磷原子位于正四面体的四个顶点,键角为60°。
2.AB4型分子或离子CX4(X为卤素原子或氢原子)、SiCl4、SiH4、NH+4、SiO2-4属于正四面体构型,AB4型分子(如CH4)中的B原子被其他原子取代后仍为四面体形,但不一定是正四面体形结构。
3.记住一些常见分子的立体构型及键角,则可推测组成相似的其他分子的立体构型。
如CO2与CS2、H2O与H2S、NH3与PH3、CH4与CCl4等。
[即时练]1.下列分子的立体结构模型正确的是()A.CO2的立体结构模型:B.H2O的立体结构模型:C.NH3的立体结构模型:D.CH4的立体结构模型:答案 D解析CO2的立体构型为直线形,A不正确;H2O的立体构型为V形,B不正确;NH3的立体构型为三角锥形,C不正确;CH4的立体构型为正四面体形,D正确。
2.下列分子的空间构型是平面三角形的是()A.P4B.C2H2C.BF3D.CH3Cl答案 C规律方法常见的立体构型为直线形的分子有BeCl 2、HCN 、C 2H 2、CO 2等;常见的立体构型为V 形的分子有H 2O 、H 2S 、SO 2等;常见的立体构型为平面三角形的分子有BF 3、SO 3等;常见的立体构型为三角锥形的分子有PH 3、PCl 3、NH 3等;常见的立体构型为正四面体形的分子有CH 4、CCl 4、SiH 4、SiF 4等;是四面体形但不是正四面体形的有CH 3Cl 、CH 2Cl 2、CHCl 3等。
记住常见分子的立体构型可类推出同类别物质的立体构型。
二、根据价层电子对互斥理论判断分子的立体构型(1)对于AB n 型分子,利用VSEPR 理论预测分子立体构型的思路:价层电子对数=σ键电子对数+孤电子对数――――――→价层电子对互斥理论VSEPR 模型―――――――→略去孤电子对分子的立体构型。
如H 2O 和NH 3的中心原子上的价层电子对数都是4,这些价层电子对相互排斥(中心原子上的孤电子对也要占据中心原子周围的空间,并参与相互排斥),形成四面体形的VSEPR 模型,略去该模型中的中心原子上的孤电子对,便可得H 2O 分子呈V 形,NH 3分子呈三角锥形,如下图所示。
常见分子的VSEPR 模型和分子的立体构型如下表所示:(2)当AB n型分子的中心原子上的价电子都用于形成共价键时(如CO2、CH4分子中的碳原子),它们的立体构型也可用中心原子周围的原子数n来预测,概括如下:[即时练]3.用价层电子对互斥理论判断SO3的立体构型为()A.正四面体形B.V形C.三角锥形D.平面三角形答案 D解析SO3的中心原子硫原子的价电子数为6,与中心原子结合的原子数为3,氧原子最多能接受的电子数为2,则中心原子的孤电子对数=12(6-3×2)=0,故价层电子对数=σ键电子对数=3,SO3的立体构型与其VSEPR模型一致,为平面三角形,故选D。
4.填写下列空白:答案本课归纳总结分子空间构型的确定方法价层电子对数=σ键电子对数+中心原子上的孤电子对数VSEPR 模型――――――→略去孤电子对分子的立体构型。
学习效果检测1.下列分子的空间构型是直线形的是( ) A .CH 4 B .C 2H 2 C .BF 3 D .H 2O 答案 B解析 CH 4的空间构型是正四面体,BF 3的空间构型是平面三角形,H 2O 的空间构型是V 形。
2.下列关于价电子对互斥理论的叙述不正确的是( ) A .价电子对互斥理论可用来预测分子的空间构型B .分子中中心原子的价电子对的相互排斥作用决定了分子的空间构型C .中心原子上的孤电子对不参与相互排斥作用D .分子中键角越大,价电子对之间的斥力越小,分子越稳定 答案 C解析 中心原子上的孤电子对会占据中心原子周围的空间,并参与相互排斥作用。
3.下列常见分子的立体构型最相近的是( ) A .CO 2和SO 2B .CH 4和NH 3C.CH2O和BCl3D.H2O和BeCl2答案 C解析CO2和SO2的立体构型分别为直线形和V形,A错误;CH4和NH3的立体构型分别为正四面体形和三角锥形,B错误;CH2O和BCl3的立体构型均为平面三角形,其中后者为正三角形,C正确;H2O和BeCl2的立体构型分别为V形和直线形,D错误。
4.已知:①CS2②PCl3③H2S④CH2O⑤H3O+⑥NH+4⑦BF3⑧SO2。
请回答下列问题:(1)中心原子没有孤电子对的是________(填序号,下同)。
(2)立体构型为直线形的分子或离子有________;立体构型为平面三角形的分子或离子有________。
(3)立体构型为V形的分子或离子有________。
(4)立体构型为三角锥形的分子或离子有________。
立体构型为正四面体形的分子或离子有________。
答案(1)①④⑥⑦(2)①④⑦(3)③⑧(4)②⑤⑥解析①CS2的中心原子的价电子对数=2+4-2×22=2,不含孤电子对,故为直线形;②PCl3的中心原子的价电子对数=3+5-3×12=4,含1对孤电子对,故为三角锥形;③H2S的中心原子的价电子对数=2+6-2×12=4,含2对孤电子对,故为V形结构;④CH2O的中心原子的价电子对数为3,不含孤电子对,故为平面三角形;⑤H3O+的中心原子的价电子对数=3+6-3×1-12=4,含1对孤电子对,故为三角锥形;⑥NH+4的中心原子的价电子对数=4+5-4×1-12=4,不含孤电子对,故为正四面体形;⑦BF3的中心原子的价电子对数=3+3-3×12=3,不含孤电子对,故为平面三角形;⑧SO2的中心原子的价电子对数=2+6-2×22=3,含1对孤电子对,故为V形结构。
第2课时杂化轨道理论简介配合物理论简介1.了解杂化轨道理论及常见的杂化轨道类型(sp,sp2,sp3),并能根据杂化轨道理论判断简单分子或者离子的构型。
2.能正确叙述配位键的概念及其形成条件,会分析配位化合物的形成及应用。
3.熟知几种常见的配离子:[Cu(H2O)4]2+、[Cu(NH3)4]2+、[Fe(SCN)n](3-n)+、[Ag(NH3)2]+等的颜色及性质。
杂化轨道理论简介1.轨道的杂化与杂化轨道(1)概念①轨道的杂化:原子内部能量相近的原子轨道重新组合形成与原轨道数相等的一组新轨道的过程。
②杂化轨道:杂化后形成的新的能量相同的一组原子轨道。
(2)杂化轨道类型杂化类型sp sp2sp3参与杂化的原子轨道及数目1个s轨道和1个p轨道1个s轨道和2个p轨道1个s轨道和3个p轨道杂化轨道的数目 2 3 4①在形成多原子分子时,中心原子价电子层上的某些能量相近的原子轨道(n s,n p)发生杂化,双原子分子中,不存在杂化过程。
②杂化过程中,原子轨道总数不变,即杂化轨道的数目与参与杂化的原子轨道数目相等。
③杂化过程中,轨道的形状发生变化,但杂化轨道的形状相同,能量相等。
④杂化轨道只用于形成σ键或用来容纳未参与成键的孤电子对,且杂化轨道之间要满足最小排斥原理。
2.杂化轨道类型与分子立体构型的关系杂化类型sp sp2sp3杂化轨道间的夹角180°120°109°28′分子立体构型名称直线形平面三角形正四面体形实例CO2、C2H2BF3、HCHO CH4、CCl4型与杂化轨道的形状有所区别。
如水分子中氧原子的sp3杂化轨道有2个是由孤电子对占据的,其分子不呈正四面体构型,而呈V形,氨分子中氮原子的sp3杂化轨道有1个由孤电子对占据,氨分子不呈正四面体构型,而呈三角锥形。
3.杂化轨道的立体构型与微粒的立体构型下面为几种常见分子的杂化类型、VSEPR模型与分子构型的对应关系。
CO2CH2O CH4SO2NH3H2O 价层电子对数 2 3 4 3 4 4杂化轨道数 2 3 4 3 4 4杂化类型sp sp2sp3sp2sp3sp3杂化轨道立体构型直线形平面三角形正四面体形平面三角形四面体形四面体形VSEPR模型直线形平面三角形正四面体形平面三角形四面体形四面体形分子构型直线形平面三角形正四面体形V形三角锥形V形1.正误判断(正确的打“√”,错误的打“×”,并阐释错因或列举反例)。