新课标(人教版)高中化学选修3第2章第2节分子的立体结构(第2课时)
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第二章第二节分子的立体构造第 2 课时分子的空间构造与价层电子对互斥理论【学习目标】 1、能应用价层电子对互斥理论判断分子的空间构型。
【学习要点】σ键电子对、孤电子对和价层电子对的计算,VSEPR 模型【学习难点】分子立体构型的推测课前预习案一、价层电子对互斥理论(阅读课本 P37-38 达成填空)1、价层电子对互斥理论以为,分子的“立体构型”是的结果。
2、价层电子对是指;价层电子对 =+;( 1)σ键电子对数:可由确立。
比如,H2O的中心原子是______,构造式是 __________,有个σ键,故σ键电子对数是______;(2)中心原子上的孤对电子对数:依据公式 _______________________确立,此中 a 为,关于主族元向来说,价电子数等于;x 为;b 为;氢为 _____,其余原子等于。
阳离子: a 为中心原子的价电子数减去 _______________;阴离子:a为中心原子的价电子数加上(绝对值)。
2-的孤对电子数 =1/2(6+2-2*3 )=13比如: SO【预习检测】1、运用你对分子的已有的认识,达成以下表格,写出C、 H、N、O 的电子式,依据共价键的饱和性议论C、H、N、 O、F 的成键状况。
原子H C N O F 电子式可形成的共用电子对数讲堂研究案研究一:价层电子对空间构型(即VSEPR 模型)价层电子对互斥理论的基本内容:对AB n型的分子或离子,中心原子A 价层电子对(包含成键σ键电子对和未成键的孤对电子对)之间因为存在排挤力,将使分子的几何构型老是采纳电子对互相排挤最小的那种构型,以使相互之间斥力最小,分子系统能量最低、最稳固。
问题 1:请你依据价层电子对互斥理论的基本内容,总结出价层电子对的空间构型(即 VSEPR 模型)(利用牙签与橡皮泥模拟)空间构型价电子对数量234VSEPR 模型形形形问题 2:依据价层电子对互斥理论,计算出以下分子的中心原子含有的σ键电子对数、孤对电子数及价层电子数。
杂化轨道理论、配合物理论一、选择题1.下列分子的中心原子是sp 2杂化的是导学号 09440309( )A .PBr 3B .CH 4C .H 2OD .BF 3 答案:D解析:杂化轨道数=中心原子的孤电子对的对数+中心原子的σ键个数,A 、B 、C 采用的都是sp 3杂化。
2.(双选)下列各组离子中,中心原子的杂化轨道类型相同的是导学号 09440310( )A .NO -3、ClO -3B .SO 2-3、CO 2-3C .NH +4、PH +4D .SO 2-3、SO 2-4 答案:CD解析:可以由VSEPR 模型来判断离子的立体构型,再判断杂化轨道类型。
NO -3中N 原子上无孤电子对[12(5+1-3×2)=0],ClO -3中Cl 原子上孤电子对数为1[12(7+1-3×2)=1],分别为平面三角形和三角锥形,N 、Cl 原子采取sp 2和sp 3杂化。
同理,SO 2-3中S 原子上孤电子对数为1、CO 2-3中C 原子上无孤电子对,S 、C 原子分别采取sp 3、sp 2杂化。
因此,SO 2-3、SO 2-4中S 原子均为sp 3杂化。
3.用过量硝酸银溶液处理0.01 mol 氯化铬水溶液,产生0.02 mol AgCl 沉淀,则此氯化铬最可能是导学号 09440311( )A .[Cr(H 2O)6]Cl 3B .[Cr(H 2O)5Cl]Cl 2·H 2OC .[Cr(H 2O)4Cl 2]Cl·2H 2OD .[Cr(H 2O)3Cl 3]·3H 2O 答案:B解析:0.01 mol 氯化铬能生成0.02 mol AgCl 沉淀,说明1 mol 配合物的外界含有2mol Cl -。
4.由配位键形成的离子[Pt(NH 3)6]2+和[PtCl 4]2-中,中心原子铂的化合价是导学号 09440312( )A .都是+8B .都是+6C .都是+4D .都是+2 答案:D解析:NH3是中性配位体,Cl-带一个单位的负电荷,所以配离子[Pt(NH3)6]2+和[PtCl4]2-中,中心原子铂的化合价都是+2。
第二課時教學目標1、認識雜化軌道理論的要點2、進一步瞭解有機化合物中碳的成鍵特徵3、能根據雜化軌道理論判斷簡單分子或離子的構型4、採用圖表、比較、討論、歸納、綜合的方法進行教學5、培養學生分析、歸納、綜合的能力和空間想像能力教學重點:雜化軌道理論的要點教學難點:分子的立體結構,雜化軌道理論教學過程:碳的價電子構型是什麼樣的?甲烷的分子模型表明是空間正四面體,分子中的C—H鍵是等同的,鍵角是109°28′。
說明什麼?[結論]碳原子具有四個完全相同的軌道與四個氫原子的電子雲重疊成鍵。
師:碳原子的價電子構型2s22p2,是由一個2s軌道和三個2p軌道組成的,為什麼有這四個相同的軌道呢?為了解釋這個構型Pauling提出了雜化軌道理論。
板書:三、雜化軌道理論1、雜化的概念:在形成多原子分子的過程中,中心原子的若干能量相近的原子軌道重新組合,形成一組新的軌道,這個過程叫做軌道的雜化,產生的新軌道叫雜化軌道。
[思考與交流]甲烷分子的軌道是如何形成的呢?形成甲烷分子時,中心原子的2s和2p x,2p y,2p z等四條原子軌道發生雜化,形成一組新的軌道,即四條sp3雜化軌道,這些sp3雜化軌道不同於s軌道,也不同於p 軌道。
根據參與雜化的s軌道與p軌道的數目,除了有sp3雜化軌道外,還有sp2雜化和sp雜化,sp2雜化軌道表示由一個s軌道與兩個p軌道雜化形成的,sp雜化軌道表示由一個s軌道與一個p軌道雜化形成的。
[討論交流]:[總結評價]:引導學生分析、歸納、總結多原子分子立體結構的判斷規律,完成下[討論]:怎樣判斷有幾個軌道參與了雜化?(提示:原子個數)[結論]:中心原子的孤對電子對數與相連的其他原子數之和,就是雜化軌道數。
[討論總結]:三種雜化軌道的軌道形狀,SP雜化夾角為180°的直線型雜化軌道,SP2雜化軌道為120°的平面三角形,SP3雜化軌道為109°28′的正四面體構型。
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。