化学选修3第二章 分子结构与性质--教案 下载本文

7、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。这种模型把分子分成两类:一类是 ;另一类是 。BF3和NF3都是四个原子的分子,BF3的中心原子是 ,NF3的中心原子是 ;BF3分子的立体构型是平面三角形,而NF3分子的立体构型是三角锥形的原因是 。 8、用价层电子对互斥模型推测下列分子或离子的空间构型。

BeCl2 ;SCl2 ;SO3 ;SF6 参考答案:

1、D 2、BC 3、(1)CO2、CS2、HCN 键角180°(2)BF3、BCl3、SO3、CH2O键角60°(3)NH3、PCl3键角°(4)CH4、CCl4键角109°28′

4、CD 5、D 6、D 7、中心原子上的价电子都用于形成共价键 中心原子上有孤对电子 B N BF3分子中B原子的3个价电子都与F原子形成共价键,而NF3分子中N原子的3个价电子与F原子形成共价键,还有一对为成键的电子对,占据了N原子周围的空间,参与相互排斥,形成三角锥形 8、直线形 V形 三角锥 正八面体

第二章 分子结构与性质 第二节 分子的立体结构

第2课时

教学目标

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 4.采用图表、比较、讨论、归纳、综合的方法进行教学 5.培养学生分析、归纳、综合的能力和空间想象能力 教学重点

杂化轨道理论的要点 教学难点

分子的立体结构,杂化轨道理论

[展示甲烷的分子模型]

2-

[创设问题情景]

碳的价电子构型是什么样的甲烷的分子模型表明是空间正四面体,分子中的C—H键是等同的,键角是109°28′。说明什么 [结论]

碳原子具有四个完全相同的轨道与四个氢原子的电子云重叠成键。

师:碳原子的价电子构型2s2p,是由一个2s轨道和三个2p轨道组成的,为什么有这四个相同的轨道呢 为了解释这个构型Pauling提出了杂化轨道理论。 板:三、杂化轨道理论

1、 杂化的概念:在形成多原子分子的过程中,中心原子的若干能量相近的原子轨道重新组合,形

成一组新的轨道,这个过程叫做轨道的杂化,产生的新轨道叫杂化轨道。

[思考与交流]

甲烷分子的轨道是如何形成的呢

形成甲烷分子时,中心原子的2s和2px,2py,2pz等四条原子轨道发生杂化,形成一组新的轨道,即四条sp杂化轨道,这些sp杂化轨道不同于s轨道,也不同于p轨道。

根据参与杂化的s轨道与p轨道的数目,除了有sp杂化轨道外,还有sp 杂化和sp杂化,sp 杂化轨道表示由一个s轨道与两个p轨道杂化形成的,sp杂化轨道表示由一个s轨道与一个p轨道杂化形成的。 [讨论交流]:

应用轨道杂化理论,探究分子的立体结构。

化学式 CH4 C2H4 BF3 CH2O C2H2

[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 杂化轨道类型 分子结构 3

2

2

3

3

2

2

中心原子孤对电子化学式 对数 CH4 C2H4 BF3 CH2O C2H2

[讨论]:怎样判断有几个轨道参与了杂化(提示:原子个数)

[结论]:中心原子的孤对电子对数与相连的其他原子数之和,就是杂化轨道数。

[讨论总结]:三种杂化轨道的轨道形状,SP杂化夹角为180°的直线型杂化轨道,SP 杂化轨道为120°的平面三角形,SP杂化轨道为109°28′的正四面体构型。 [科学探究]:课本42页

[小结]:HCN中C原子以sp杂化,CH2O中C原子以sp杂化;HCN中含有2个σ键和2π键;CH2O中含有3σ键和1个π键

补充练习:

1、下列分子中心原子是sp杂化的是( ) A PBr3 B CH4 C BF3 D H2O 2、关于原子轨道的说法正确的是( )

A 凡是中心原子采取sp杂化轨道成键的分子其几何构型都是正四面体

B CH4分子中的sp杂化轨道是由4个H原子的1s 轨道和C原子的2p轨道混合起来而形成的 C sp杂化轨道是由同一个原子中能量相近的s 轨道和p轨道混合起来形成的一组能量相近的新轨道

D 凡AB3型的共价化合物,其中中心原子A均采用sp杂化轨道成键 3、用Pauling的杂化轨道理论解释甲烷分子的四面体结构,下列说法 不正确的是( )

A、C原子的四个杂化轨道的能量一样 B、C原子的sp杂化轨道之间夹角一样

3

3

3

332

2

3

2

杂化轨道数 杂化轨道类型 分子结构 C、C原子的4个价电子分别占据4个sp杂化轨道 D、C原子有1个sp杂化轨道由孤对电子占据

4、下列对sp 、sp 、sp杂化轨道的夹角的比较,得出结论正确的是( ) A sp杂化轨道的夹角最大 B sp杂化轨道的夹角最大 C sp杂化轨道的夹角最大

D sp 、sp 、sp杂化轨道的夹角相等

5、乙烯分子中含有4个C—H和1个C=C双键,6个原子在同一平面上。下列关于乙烯分子的成键情况分析正确的是( )

A 每个C原子的2s轨道与2p轨道杂化,形成两个sp杂化轨道

B 每个C原子的1个2s轨道与2个2p轨道杂化,形成3个sp杂化轨道 C 每个C原子的2s轨道与3个2p轨道杂化,形成4个sp杂化轨道 D 每个C原子的3个价电子占据3个杂化轨道,1个价电子占据1个2p轨道

6、ClO、ClO2、ClO3、ClO 4中Cl都是以sp杂化轨道与O原子成键的,试推测下列微粒的立体结构 微粒 立体结构 ClO -----3

3

2

3

2

32

3

23

3

ClO2 -ClO3 -ClO4 -7、根据杂化轨道理论,请预测下列分子或离子的几何构型: CO2 , CO3 H2S , PH3

8、为什么H2O分子的键角既不是90°也不是109°28′而是°

参考答案:

1~5 C C D A BD

6、直线;V型;三角锥形;正四面体 7、sp杂化,直线; sp杂化, 三角形; sp杂化,V型; sp杂化,三角锥形

8、因为H2O分子中中心原子不是单纯用2p轨道与H原子轨道成键,所以键角不是90°;O原子在成键的同时进行了sp杂化,用其中2个含未成对电子的杂化轨道与2个H原子的1s轨道成键,2个含孤对电子的

3

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