高中化学第2章化学键与分子间作用力第2节共价键与分子的空间构型第3课时教案鲁科版选修320170925243.doc
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第2节共价键与分子的空间构型第1课时一些典型分子的空间构型[课标要求]1.认识共价分子结构的多样性和复杂性。
2.能根据有关理论判断简单分子或离子的构型。
3.结合实例说明“等电子原理”的应用。
1.CH4、NH3、H2O、H2S、NH+4、CCl4、CF4分子中中心原子均采用sp3杂化。
2.CH2===CH2、C6H6、BF3、CH2O分子中中心原子均采用sp2杂化。
3.CH≡CH、CO2、BeCl2、CS2分子中中心原子均采用sp1杂化。
4.正四面体形分子:CH4、CCl4、CF4;三角锥形分子:NH3、PH3;V形分子:H2O、H2S、SO2;平面三角形分子:BF3;平面形分子:C2H4、C6H6、CH2O;直线形分子:C2H2、CO2、BeCl2、CS2。
5.等电子体:化学通式相同(组成原子数相同),价电子数相等的微粒。
甲烷分子的空间构型1.轨道杂化和杂化轨道2.甲烷分子中碳原子的杂化类型3.杂化轨道形成的分子空间构型(杂化轨道全部用于形成σ键时)1.什么是成键电子对、孤电子对?其与中心原子的轨道数或价层电子对数有什么关系? 提示:分子或离子中,中心原子与其他原子以共价键结合的电子对为成键电子对,中心原子上不参与成键的电子对为孤电子对,两者之和等于中心原子的轨道数,也等于价层电子对数。
2.在你接触的原子或离子中,中心原子上最多的轨道数或价层电子对数是多少? 提示:最大轨道数为1(s 轨道)+3(p 轨道)=4。
1.杂化轨道类型的判断方法一:依据杂化轨道数=中心原子形成的σ键数+孤电子对数(1)公式:杂化轨道数n =12(中心原子的价电子数+配位原子的成键电子数±电荷数)。
[特别提醒] ①当中心原子与氧族元素原子成键时,氧族元素原子不提供电子。
②当为阴离子时,中心原子加上电荷数,为阳离子时,减去电荷数。
(2)根据n 值判断杂化类型n =2时,sp 1杂化,如BeCl 2,n =12(2+2)=2; n =3时,sp 2杂化,如NO -3,n =12(5+1)=3; n =4时,sp 3杂化,如NH +4,n =12(5+4-1)=4。
第2节共价键与分子的空间构型第1课时一些典型分子的空间构型[课标要求]1.认识共价分子结构的多样性和复杂性。
2.能根据有关理论判断简单分子或离子的构型。
3.结合实例说明“等电子原理”的应用。
1.CH4、NH3、H2O、H2S、NH+4、CCl4、CF4分子中中心原子均采用sp3杂化。
2.CH2===CH2、C6H6、BF3、CH2O分子中中心原子均采用sp2杂化。
3.CH≡CH、CO2、BeCl2、CS2分子中中心原子均采用sp1杂化。
4.正四面体形分子:CH4、CCl4、CF4;三角锥形分子:NH3、PH3;V形分子:H2O、H2S、SO2;平面三角形分子:BF3;平面形分子:C2H4、C6H6、CH2O;直线形分子:C2H2、CO2、BeCl2、CS2。
5.等电子体:化学通式相同(组成原子数相同),价电子数相等的微粒。
甲烷分子的空间构型1.轨道杂化和杂化轨道2.甲烷分子中碳原子的杂化类型3.杂化轨道形成的分子空间构型(杂化轨道全部用于形成σ键时)1.什么是成键电子对、孤电子对?其与中心原子的轨道数或价层电子对数有什么关系? 提示:分子或离子中,中心原子与其他原子以共价键结合的电子对为成键电子对,中心原子上不参与成键的电子对为孤电子对,两者之和等于中心原子的轨道数,也等于价层电子对数。
2.在你接触的原子或离子中,中心原子上最多的轨道数或价层电子对数是多少? 提示:最大轨道数为1(s 轨道)+3(p 轨道)=4。
1.杂化轨道类型的判断方法一:依据杂化轨道数=中心原子形成的σ键数+孤电子对数(1)公式:杂化轨道数n =12(中心原子的价电子数+配位原子的成键电子数±电荷数)。
[特别提醒] ①当中心原子与氧族元素原子成键时,氧族元素原子不提供电子。
②当为阴离子时,中心原子加上电荷数,为阳离子时,减去电荷数。
(2)根据n 值判断杂化类型n =2时,sp 1杂化,如BeCl 2,n =12(2+2)=2; n =3时,sp 2杂化,如NO -3,n =12(5+1)=3; n =4时,sp 3杂化,如NH +4,n =12(5+4-1)=4。
表示形成的氢键。
(3)氢键的本质和性质氢键的本质是静电相互作用,它比化学键弱得多,通常把氢键看作是一种比较强的分子间作用力。
氢键具有方向性和饱和性,但本质上与共价键的方向性和饱和性不同。
①方向性:A—H…B 三个原子一般在同一方向上。
原因是在这样的方向上成键两原子电子云之间的排斥力最小,形成的氢键最强,体系最稳定。
①饱和性:每一个A—H 只能与一个B 原子形成氢键,原因是H 原子半径很小,再有一个原子接近时,会受到A 、B 原子电子云的排斥。
(4)分类:氢键可分为分子间氢键和分子内氢键两类。
存在分子内氢键,存在分子间氢键。
前者的沸点低于后者。
(5)氢键对物质性质的影响:氢键主要影响物质的熔、沸点,分子间氢键使物质熔、沸点升高,分子内氢键使物质熔、沸点降低。
3.溶解性(1)“相似相溶”规律非极性溶质一般能溶于非极性溶剂,极性溶质一般能溶于极性溶剂,如蔗糖和氨易溶于水,难溶于四氯化碳;萘和碘易溶于四氯化碳,难溶于水。
(2)影响物质溶解性的因素①外界因素:主要有温度、压强等。
①氢键:溶剂和溶质之间的氢键作用力越大,溶解性越好(填“好”或“差”)。
①分子结构的相似性:溶质和溶剂的分子结构相似程度越大,其溶解性越大,如乙醇与水互溶,而戊醇在水中的溶解度明显减小。
二、分子的手性1.概念(1)手性异构体:具有完全相同的组成和原子排列的一对分子,如同左手与右手一样互为镜像,却在三维空间里不能叠合,互称手性异构体(或对映异构体)。
(2)手性分子:具有手性异构体的分子。
2.手性分子的判断(1)判断方法:有机物分子中是否存在手性碳原子。
(2)手性碳原子:有机物分子中连有四个各不相同的原子或基团的碳原子。
如,R 1、R 2、R 3、R 4互不相同,即C *是手性碳原子。
课时训练 1.下列说法正确的是A .白磷和单质硫融化时,克服的微粒间作用力类型相同B .在有机物CH 3COOH 中,所有原子均形成了8电子稳定结构C .H 2O 分子中H -O 键键能很大,故水的沸点较高D .NaHSO 4固体中,阴阳离子的个数之比为1:22.下列关于氢键的说法正确的是A .由于氢键的作用,3NH 、2H O 、HF 的沸点反常,且沸点高低顺序为23H O HF NH >>B .氢键只能存在于分子间,不能存在于分子内C .水在1000①以上才会部分分解是因为水中含有大量的氢键D .邻羟基苯甲醛的沸点低于对羟基苯甲醛的原因是前者不存在氢键3.下列有关物质性质的比较,结论不正确的是A .离子还原性:S 2->Cl ->Br ->I -B .酸性:HClO 4>HClO 3>HClOC .键角:SiH 4>PH 3>H 2SD .结合质子能力:OH ->CH 3COO ->Cl -4.下列说法正确的是A .冰和碘晶体中相互作用力相同B .在所有的元素中,氟的第一电离能最大C .共价键的成键原子只能是非金属原子D .元素“氦、铷、铯”等是通过原子光谱发现的5.下列化合物的沸点,前者低于后者的是A .乙醇与氯乙烷B .C 3F 8(全氟丙烷)与C 3H 8C .对羟基苯甲醛与邻羟基苯甲醛D .邻羟基苯甲酸()与对羟基苯甲酸() 6.下列说法正确的是A .化学变化中往往伴随着化学键的破坏与形成,物理变化中一定没有化学键的破坏或形成B .H 2和Cl 2在光照条件反应生成HCl ,一定有共价键的断裂和形成C .在O 2、CO 2和He 中,都存在共价键,它们均由分子构成D.硫酸钾和硫酸溶于水都电离出硫酸根离子,所以它们在熔融状态下都能导电7.下列关于Si、P、S、Cl及其化合物结构与性质的论述错误的是A.中心原子的半径依次减小是H4SiO4、H3PO4、H2SO4、HClO4中羟基的数目依次减小的原因之一B.结构简式为Cl-的物质中含有不对称原子P,该物质可能有旋光性C.SiCl4、PCl3、SCl2中键角最大的是PCl3D.实验测定分子的极性大小可以区别顺—1,2—二氯乙烯和反—1,2—二氯乙烯8.下列现象,不能用氢键知识解释的是A.葡萄糖易溶于水B.在4①时水的密度最大C.HClO4是一种强酸D.水通常情况下是液态9.(1)依据第2周期元素第一电离能的变化规律,参照下图B、F元素的位置,用小黑点标出C、N、O三种元素的相对位置___________。
第3课时分子的空间构型与分子性质课前自主导学一、分子的对称性1. 手性异构体和手性分子和完全相同,但如同左手和右手一样互为镜像,在三维空间里不能的一对分子互称手性异构体。
有手性异构体的分子称为手性分子。
2 •手性碳原子当四个不同的原子或基团连接在同一碳原子上时,形成的化合物存在_________ 。
其中,连接四个不同的原子或基团的_____________ 称为手性碳原子。
3•手性分子的重要用途由于手性分子对生命及生理活动有其特殊的活性,化学工作者期望可以找到对癌症和一些目前的疑难杂症有治疗作用的手性药品;同时也期望早日实现“手性分子”的合成和分离的工业化;期望能制造出可以利用的“手性分子”作为高分子聚合物的单体,用以合成易降解的高分子化合物,减少环境污染。
二、分子的极性1. 极性分子与非极性分子(1) 极性分子:正电荷重心和负电荷重心__________ 的分子。
(2) 非极性分子:正电荷重心和负电荷重心______________ 的分子。
2 •非极性分子、极性分子的判断方法(1) 双原子分子分子的极性取决于成键原子之间的共价键是否有_________ ,以________ 结合的双原子分子是极性分子,以______ 结合的双原子分子是非极性分子。
(2) 以极性键结合的多原子分子(ABm型)分子的极性取决于分子的______ 。
若配位原子_________ 地分布在中心原子周围,整个分子的正、负电荷重心_________ ,则分子为非极性分子。
3•分子的极性对物质溶解性的影响一一相似相溶规则非极性分子构成的物质一般易溶于_______ 溶剂,极性分子构成的物质一般易溶于________ 溶剂。
思考交流如何理解NH与CH在水中的溶解度不同?课堂互动探究一、键的极性与分子极性之间的关系【问题导思】①由极性键形成的分子中,怎样判断正电荷的重心和负电荷的重心是否重合?②含极性键的分子一定是极性分子吗?温馨提醒分子的极性是分子中化学键的极性向量和。
第2节共价键与分子的空间构型第1课时一些典型分子的空间构型[课标要求]1.认识共价分子结构的多样性和复杂性。
2.能根据有关理论判断简单分子或离子的构型。
3.结合实例说明“等电子原理”的应用。
1.CH4、NH3、H2O、H2S、NH+4、CCl4、CF4分子中中心原子均采用sp3杂化。
2.CH2===CH2、C6H6、BF3、CH2O分子中中心原子均采用sp2杂化。
3.CH≡CH、CO2、BeCl2、CS2分子中中心原子均采用sp1杂化。
4.正四面体形分子:CH4、CCl4、CF4;三角锥形分子:NH3、PH3;V形分子:H2O、H2S、SO2;平面三角形分子:BF3;平面形分子:C2H4、C6H6、CH2O;直线形分子:C2H2、CO2、BeCl2、CS2。
5.等电子体:化学通式相同(组成原子数相同),价电子数相等的微粒。
甲烷分子的空间构型1.轨道杂化和杂化轨道2.甲烷分子中碳原子的杂化类型3.杂化轨道形成的分子空间构型(杂化轨道全部用于形成σ键时)杂化类型sp1sp2sp3参与杂化的原子轨道及数目s轨道一个一个一个p轨道一个两个三个杂化轨道数目(或σ键数) 2 3 4杂化轨道间的夹角 180° 120° 109.5° 分子空间构型直线形 平面三角形正四面体形 实例BeCl 2BF 3CH 4、CF 4、 CCl 41.什么是成键电子对、孤电子对?其与中心原子的轨道数或价层电子对数有什么关系? 提示:分子或离子中,中心原子与其他原子以共价键结合的电子对为成键电子对,中心原子上不参与成键的电子对为孤电子对,两者之和等于中心原子的轨道数,也等于价层电子对数。
2.在你接触的原子或离子中,中心原子上最多的轨道数或价层电子对数是多少? 提示:最大轨道数为1(s 轨道)+3(p 轨道)=4。
1.杂化轨道类型的判断方法一:依据杂化轨道数=中心原子形成的σ键数+孤电子对数(1)公式:杂化轨道数n =12(中心原子的价电子数+配位原子的成键电子数±电荷数)。
第2章化学键与分子间作用力第2节共价键与分子的空间构型(第3
课时)
备课日期课型新课
教学目标
知识与技能
1. 使学生了解一些分子在对称性方面的特点,知道手性化学在现代化学领
域医药的不对称合成领域中的重大意义。
2. 了解分子的极性;
3. 能判断一些简单分子是极性分子还是非极性分子;
4. 知道分子的极性与分子的立体构型密切相关;
过程与方法采用图表、比较、讨论、归纳、综合的方法进行教学
情感态度
与价值观
体会思考带给人的愉快情感体验。
教学重点
1. 了解一些分子在对特性方面的特点
2. 能判断一些简单分子是极性分子还是非极性分子;
教学难点
1. 了解一些分子在对特性方面的特点
2. 键的极性与分子极性的关系。
教学方法
采用图表、比较、讨论、归纳、综合的方法进行教学
教学用具Ppt,模型等
课时安排1课时
教学内容
设计
与反
思
一、复习导入: 【联想质疑】
请你举出身边显示一定对称性的物体。
宏观物体具有对称性,构成它们的微观粒子也具有对称性吗?
二、讲授新课:
【板书】
二、分子的空间构型与分子性质
【阅读思考】
1.分子的对称性
(1)含义:对称性是指一个物体包含若干等同部分,这些部分相互对应且相称,它们经过不改变物体内任意两点间距离的操作能够复原,即操作前在物体中某地方有的部分,
经操作后在原有的地方依旧存在相同的部分,也就是说无法区别操作前后的物体。
(2)对称轴:分子中的所有原子以某条轴线为对称,沿该轴线旋转1200或2400时,分子完全复原,我们称这根连线为对称轴。
(3)对称面:对于甲烷分子而言,相对于通过其中两个氢和碳所构成的平面,分子被分割成相同的两部分,我们称这个平面为对称面。
(4)联系:分子的许多性质如极性、旋光性及化学反应等都与分子的对称性有关。
2. 手性
(1)手性和手性分子定义:如果一对分子,它们的组成和原子的排列方式完全相同,但如同左手和右手一样互为镜像,在三维空间里不能重叠,这对分子互称手性异构体。
有手性异构体的分子称为手性分子。
(2)手性碳原子:当四个不同的原子或基团连接在碳原子(如CHBrC1F)上时,形成的化合物存在手性异构体。
其中,连接四个不同的原子或基团的碳原子称为手性碳原子。
【讨论】1. 有人说“手性分子和镜像分子完全相同,能重叠”是吗?二者什么关系?分别用什么标记?
2. 举例说明手性分子对生物体内进行的化学反应的影响?
3. 构成手性碳原子的条件?
【课堂练习】媒体展示
【学生分组实验】
在滴定管中加入四氯化碳,打开活塞,将用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近液流,观察液流方向是否发生变化;再改用水做实验。
【引入】分子极性
【思考】1. 为什么水分子中有正、负两极
2. 根据电荷分布是否均匀,共价键有极性、非极性之分,以共价键结合的分子是否也
有极性、非极性之分呢?
3. 分子的极性又是根据什么来判定呢?
【板书】3. 分子极性
(1)极性分子:分子内存在正、负两极的分子;
(2)非极性分子:分子内没有正、负两极的分子
【讨论】分子极性如何判断?
①双原子分子的极性:
双原子分子的极性取决于成键原子之间的共价键是否有极性,以极性键结合的双原子分子是极性分子;以非极性键结合的双原子分子为非极性分子。
由此可知,对双原子分子来说,键的极性与分子的极性是一致的:化学键有极性,分子就有极性;反之,化学键无极性,通常分子也无极性。
②多原子分子的极性
多原子分子的极性与分子中的键的极性关系比较复杂。
如果组成分子的所有化学键均为非极性键,则分子通常为非极性分子,
【讨论总结】分子极性判断方法
1. 化合价法
①若中心原子A的化合价的绝对值等于该元素所在的主族序数,则为非极性分子,若不等则为极性分子;
②若中心原子有孤对电子(未参与成键的电子对)则为极性分子,若无孤对电子则为非极性分子。
2. 物理模型法
将分子中的共价键看作作用力,不同的共价键看作不相等的作用力,运用物理上力的合成与分解,看中心原子受力是否平衡,如平衡则为非极性分子;否则为极性分子
三、课堂小结:⑴只含有非极性键的单质分子是非极性分子。
⑵含有极性键的双原子化合物分子都是极性分子。
⑶含有极性键的多原子分子,空间结构对称的是非极性分子;空间结构不对称的为极
性分子。
精美句子
1、善思则能“从无字句处读书”。
读沙漠,读出了它坦荡豪放的胸怀;读太阳,读出了它普照万物的无私;读春雨,读出了它润物无声的柔情。
读大海,读出了它气势磅礴的豪情。
读石灰,读出了它粉身碎骨不变色的清白。
2、幸福幸福是“临行密密缝,意恐迟迟归”的牵挂;幸福是“春种一粒粟,秋收千颗子”的收获. 幸福是“采菊东篱下,悠然见南山”的闲适;幸福是“奇闻共欣赏,疑义相与析”的愉悦。
幸福是“随风潜入夜,润物细无声”的奉献;幸福是“夜来风雨声,花落知多少”的恬淡。
幸福是“零落成泥碾作尘,只有香如故”的圣洁。
幸福是“壮志饥餐胡虏肉,笑谈渴饮匈奴血”的豪壮。
幸福是“先天下之忧而忧,后天下之乐而乐”的胸怀。
幸福是“人生自古谁无死,留取丹心照汗青”的气节。
3、大自然的语言丰富多彩:从秋叶的飘零中,我们读出了季节的变换;从归雁的行列中,我读出了集体的力量;从冰雪的消融中,我们读出了春天的脚步;从穿石的滴水中,我们读出了坚持的可贵;从蜂蜜的浓香中,我们读出了勤劳的甜美。
4、成功与失败种子,如果害怕埋没,那它永远不能发芽。
鲜花,如果害怕凋谢,那它永远不能开放。
矿石,如果害怕焚烧(熔炉),那它永远不能成钢(炼成金子)。
蜡烛,如果害怕熄灭(燃烧),那它永远不能发光。
航船,如果害怕风浪,那它永远不能到达彼岸。
5、墙角的花,当你孤芳自赏时,天地便小了。
井底的蛙,当你自我欢唱时,视野便窄了。
笼中的鸟,当你安于供养时,自由便没了。
山中的石!当你背靠群峰时,意志就坚了。
水中的萍!当你随波逐流后,根基就没了。
空中的鸟!当你展翅蓝天中,宇宙就大了。
空中的雁!当你离开队伍时,危险就大了。
地下的煤!你燃烧自己后,贡献就大了
6、朋友是什么?
朋友是快乐日子里的一把吉它,尽情地为你弹奏生活的愉悦;朋友是忧伤日子里的一股春风,轻轻地为你拂去心中的愁云。
朋友是成功道路上的一位良师,热情的将你引向阳光的地带;朋友是失败苦闷中的一盏明灯,默默地为你驱赶心灵的阴霾。
7、一粒种子,可以无声无息地在泥土里腐烂掉,也可以长成参天的大树。
一块铀块,可以平庸无奇地在石头里沉睡下去,也可以产生惊天动地的力量。
一个人,可以碌碌无为地在世上厮混日子,也可以让生命发出耀眼的光芒。
8、青春是一首歌,她拨动着我们年轻的心弦;青春是一团火,她点燃了我们沸腾的热血;青春是一面旗帜,她召唤着我们勇敢前行;青春是一本教科书,她启迪着我们的智慧和心灵。