市优质课—“分子的结构”与“能量”.doc

淄博市创新课堂大赛学案 淄博七中 丁继会课题：“分子的结构”与“能量”【学习目标】1理解分子结构（共价键的形成、价层电子对的互斥、杂化轨道）与分子能量的关系。2能够判断共价分子中的键和键，知道共价键的三个键参数与分子稳定性、分子空间构型的关系。3能用价层电子对互斥理论或者杂化轨道理论推测常见的简单分子或离子的空间结构。4了解杂化轨道理论及常见的杂化轨道类型（sp、sp2、sp3），能判断简单分子中心原子的杂化类型。【教学过程】【每课一题】按要求填写下表：价层电子对数VSEPR模型杂化方式举例（两个）234学习活动归纳总结主题一：分子的结构与能量（化学知识与思想）【问题1】如图所示，为氢分子的能量与核间距离的关系（注：Ro为成键距离），由此，你如何从能量的角度理解化学键的形成？【问题2】我们知道，从原子轨道（或电子云）重叠的角度来讲，共价键的形成就是电子云的重叠，那么，从能量角度分析，电子云的重叠密度大小对共价键的形成有何重要意义？有人认为“键比键重叠程度大，形成的共价键强。”这种说法是否正确？为什么？学习活动归纳总结【问题3】影响共价键强弱（或分子稳定性）的因素有哪些？有什么规律？键H-HBr-BrI-ICl-ClH-ClH-IH-BrH-O键能436193151247431299356463【练习1】某些化学键的键能如下表所示（kJmol1）：（1）有学生认为，HO键键能为463KJ/mol，那么18克H2O分解成H2和O2时，消耗能量应该为2463KJ。你认为这种说法是否正确？为什么？（2）把1mol Cl2分解为气态原子时，需要 （填“吸收”或“放出”）_KJ能量。（3）由表中所列化学键形成的单质分子中，最稳定的是 ，最不稳定的是 ，形成的化合物分子中，最稳定的是 ，最不稳定的是 ，（4）在一定条件下，1mol H2 与足量的Cl2 、Br2 、I2 分别反应，放出热量由多到少的是_ _。【问题4】你是如何理解价层电子对互斥理论中的“互斥”二字的？这种电子对之间的“互斥”作用对于分子体系的能量以及稳定性有着怎样的重要意义？【问题5】多原子分子中，中心原子一般要发生杂化，且杂化轨道只能用来形成键（容纳有单电子）或容纳孤电子对，那么杂化轨道之间会产生怎样的作用？这种作用对于共价键的形成、分子体系的能量和稳定性又有着怎样的重要意义？学习活动归纳总结主题二、分子的立体结构的判断（化学知识与方法）【问题6】（1）用VSEPR理论预测多原子分子空间立体构型时，首先要求算中心原子的价层电子对数，一般有哪些方法？（2）用VSEPR理论预测多原子分子空间立体构型的一般思路是什么？（3）VSEPR模型和分子的立体构型之间的关系怎样？【练习2】（1）试用价层电子对互斥模型完成下列问题：CO32：中心原子有_对孤对电子，立体构型呈_形。ClO3：中心原子有_对孤对电子，立体构型呈_形。ClO4：中心原子有_对孤对电子，立体构型呈_形。（2）H2O与CO2、BF3与NF3，它们每组分子中的配位原子数（即与中心原子结合的原子数）是否相同？那么它们的立体结构两两相同吗？请以BF3与NF3为例说明原因。【问题7】你是如何判断多原子分子中中心原子的杂化类型的？一般的思路是什么？【练习3】（1）指出下列分子或离子中中心原子的杂化类型，并预测其空间立体构型。CO2_ _H2O_ _H3O_ _PCl3_ _NH3_ _NH4_ _（2）有同学认为，SO2与CO2的组成相似，CO32与SO32的组成相似，所以，它们的中心原子的杂化类型也应该两两相同。你认同这种说法吗？说明原因。学习活动归纳总结（3）请判断下列说法是否正确，并举例说明你的判断。凡中心原子采取SP3杂化的分子，其构型都是四面体。凡AB3型的共价化合物，其中心原子A均采用SP3杂化方式成键。主题三：高考题中的“分子的立体结构”（化学知识与能力-挑战高考）【基础题】（1）（08山东）NN的键能为942 kJmol1，NN单键的键能为247 kJmol1，计算说明N2中的_键比_键稳定（填“”或“”）。（2）（10山东）碳族元素包括：C、Si、 Ge、 Sn、Pb。用价层电子对互斥理论推断SnBr2分子中SnBr的键角_120（填“”“”或“”）。（3）（11山东）H+可与H2O形成H3O+，H3O+中O原子采用 杂化。H3O+中HOH键角比H2O中HOH键角大，原因为 。【知识的迁移】（4）（07山东）第A、A原元素组成的化合物GaN、GaP、GaAs等是人工合成的新型半导体材料，其晶体结构与单晶硅（见右图）相似。在GaN晶体中，每个Ga原子与 个N原子相连，与同一个Ga原子相连的N原子构成的空间构型为 。（5）（09山东）SiC的晶体结构与晶体硅的相似，其中C原子的杂化方式为 。（6）（11年福建）肼(N2H4)分子可视为NH3分子中的一个氢原子被NH2（氨基）取代形成的另一种氮的氢化物。则NH3分子的空间构型是_；N2H4分子中氮原子轨道的杂化类型是_。【信息题】（7）（09山东）C、Si为同一主族的元素，CO2和SiO2化学式相似，但结构和性质有很大不同。CO2中C与O原子间形成键和键，SiO：中Si与O原子间不形成上述健。从原子半径大小的角度分析，为何C、O原子间能形成，而Si、O原子间不能形成上述健_ _ _。【巩固练习】1、下列物质的分子中既有键，又有键的是（ ）HCl H2O N2 H2O2 C2H4 C2H2A B C D2、下列有关键和键的说法错误的是（ ） AN2分子中含有一个键和两个键B当原子形成分子时，首先形成键，可能形成键 C有些原子在与其他原子形成分子时只能形成键，不能形成键 DC2H4分子中含有一个键和一个键3、关于键长、键能和键角，下列说法不正确的是（ ） A键角是描述分子立体结构的重要参数B键长的大小与成键原子的半径和成键数目有关 C键能越大，键长越长，共价化合物越稳定 D键角的大小与键长、键能的大小无关4、下列说法正确的是（ ） A键能越大，表示该分子越容易受热分解B共价键都具有方向性 C在分子中，两个成键的原子间的距离叫键长DH-Cl的键能为431.8kJ/mol，H-Br的键能为366 kJ/mol这说明HCl比HBr分子稳定5、下列分子构形为正四面体型的是（ ）P4 NH3 CCl4 CH4 H2S CO2A B C D6、（2010海南高考）下列描述正确的是（ ）ACS2为V形的极性分子 BClO3的空间构型为平面三角形CSF6中有6对完全相同的成键电子对 DSiF4和SO32的中心原子均为sp3杂化7、下列分子和离子中，中心原子价层电子对的几何构型为四面体形且分子或离子空间构型为V形的是（ ）ANH4+ BPH3 CH3O+ DOF28、下列叙述正确的是（ ）AP4和CO2分子中都只含有共价键BCCl4和NH3的分子的立体结构都是正四面体CBF3分子中各原子均达到8e-稳定结构D甲烷的结构式为 ，它是对称的平面形分子9、下列有关杂化轨道的说法不正确的是（ ） A原子中能量相近的某些轨道，在成键时能重新组合成能量相等的新轨道B轨道数目杂化前后可以相等，也可以不等C杂化轨道成键时，要满足原子轨道最大重叠原理及最小排斥原理D杂化轨道只能形成键或填充孤电子对10、在乙烯分子中有5个键，一个键，他们分别是（ ）Asp2杂化轨道形成键、未杂化的2p轨道形成键Bsp2杂化轨道形成键、未杂化的2p轨道形成键CC-H之间是sp2形成的键，C-C之间是未参加杂化的2p轨道形成的键DC-C之间是sp2形成的键，C-H之间是未参加杂化的2p轨道形成的键11、下列分子中的中心原子杂化轨道的类型相同的是（ ）ACO2与SO2 BCH4与NH3 CBeCl2与BF3 DC2H2与C2H412、下列说法正确的是（ ） APCl3分子是三角锥形，这是因为磷原子是sp2杂化的结果Bsp3杂化轨道是由任意的1个s轨道和3个p轨道混合形成的4个sp3杂化轨道C中心原子采取sp3杂化的分子，其几何构型可能是四面体型或三角锥形或V型DAB3型的分子空间构型必为平面三角形13、下列分子中的中心原子为SP杂化，分子的空间结构为直线形且分子中没有形成键的是（ ）ACHCH BCO2 CBeCl2 DBF314、用价层电子对互斥理论预测H2S和BF3的立体构型，下列结论正确的是（ ）A直线形；三角锥形 BV形；三角锥形C直线形；平面三角形 DV形；平面三角形15、（1）写出具有10个电子，两个或两个以上原子核的离子符号：_；_；_。（2）写出具有18个电子的无机化合物的化学式：_、_、_、_。（3）在(1)(2)题涉及的粒子中，空间结构为正四面体形的有_；为三角锥形的有_。16、（1）利用VSEPR推断分子或离子的空间构型。PO_；CS2_；AlBr3(共价分子)_。（2）有两种活性反应中间体粒子，它们的粒子中均含有1个碳原子和3个氢原子。请依据下面给出的这两种粒子的球棍模型，写出相应的化学式：_；_。（3）按要求写出第二周期非金属元素构成的中性分子的化学式及中心原子的杂化方式。平面三角形分子_，三角锥形分子_，四面体形分子_。（4）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