江苏省新沂市王楼中学高中化学 4.1《分子构型与物质的性质》分子的空间构型2 教案 苏教版选修3

用心 爱心 专心1 教学时间教学时间第第 2323 课时课时 专题专题专题 4 分子空间结构与物质性质 单元单元第一单元分子构型与物质的性质 教学教学 课题课题 节题节题 第一课时分子的空间构型 知识与技能知识与技能 1 初步认识分子空间构型 键角 极性分子 非极性分子 手性分子等 概念 2 了解杂化轨道的类型 并能用杂化轨道理论判断分子的空间构型 过程与方法过程与方法认识分子空间构型与极性的关系 能运用有关理论预测分子的极性 教学教学 目标目标 情感态度情感态度 与价值观与价值观 培养学生科学的世界观和实事求是的科学态度 激发学生探索未知世界的 兴趣 教学重点教学重点能用杂化轨道理论判断分子的空间构型 教学难点教学难点杂化轨道 教学方法教学方法探究讲练结合 教学准备教学准备 教师主导活动教师主导活动学生主体活动学生主体活动 教教 学学 过过 程程 二 二 确定分子空间构型的简易方法确定分子空间构型的简易方法 1 1 基本思路 分子中的价电子对 包括成键电子对和孤电子对 由于基本思路 分子中的价电子对 包括成键电子对和孤电子对 由于 相互排斥作用而趋向尽可能彼此远离以减小斥力 分子尽可能采取对相互排斥作用而趋向尽可能彼此远离以减小斥力 分子尽可能采取对 称的空间构型 称的空间构型 价电子对数目 234 几何分布直线形 平面三角 形 正四面体 2 AB2 ABm m型分子 型分子 A A 是中心原子 是中心原子 B B 为配位原子 为配位原子 分子中价电子对数可能 分子中价电子对数可能 通过下式确定 通过下式确定 2 n 中心原子的价电子数每个配位原子提供的价电子数m 其中中心原子的价电子数等于中心原子的最外层电子数 配位原 子中卤原子 氢原子提供 1 个价电子 氧原子和硫原子按不提供价电 子计算 P68 讨论后口答 理解 教师主导活动教师主导活动学生主体活动学生主体活动 用心 爱心 专心2 教教 学学 过过 程程 分子 BeCl2BF3CH4 价电子对数 几何构型 说明 说明 如果分子中存在孤对电子对 由于孤对电子对比成键电子对更靠近 原子核 它对相邻成键电子对的排斥作用较大 因而使相应的键角变小 知识拓展 知识拓展 等电子原理等电子原理 具有相同原子数和相同价电子数 指全部电子总数和价电子总数 的分子 或离子往往具有相似的结构特征 1 写出 10 电子构型的分子 写 5 个 10 电子构型的离子 写 6 个 18 电子构型的分子 写 4 个 18 电子构型的离子 2 空间构型小结 正四面体型 金刚石 硅 109 28 甲烷 四氯化碳 NH4 SO42 PO43 P4 60 60 注意注意 平面型 BF3 120 石墨 120 乙烯 120 苯 120 直线型 二氧化碳 二硫化碳 180 乙炔 180 三角锥型 氨 107 3 方体型 立方烷 90 知识梳理 阅读并完成下表 分析 分子 N2CO 原子数 电子数 价电子数 化学键2 1 2 1 键能 1072kJ mol 1 941 7kJ mol 1 分子构型 沸点 K 252253 熔点 K 7783 液体密度 克 厘米 3 0 7960 793 溶解度 水 难溶于水难溶于水 理解 4 典型事例 BN x 与 C2 x N2O 与 CO2等也是等电子体 硅和锗是良好的半导体 材料 他们的等电子体磷化铝 AlP 砷化镓 GaAs 也是很好的半导体 材料 白锡 Sn2 与锑化锢是等电子体 它们在低温下都可转变为超 导体 SiCl4 SiO44 SO42 的原子数目和价电子总数都相等 它们互为 等电子体 中心原子都是 sp3杂化 都形成正四面体立体构型 用心 爱心 专心3 典型例题 例 1 1919 年 Langmuir 提出等电子原理 原子数相同 电子总数相同的 分子 互称为等电子体 等电子体的结构相似 物理性质相近 1 根据上述原理 仅由第 2 周期元素组成的共价分子中 互为等电子 体的是 和 和 2 此后 等电子原理又有所发展 例如 由短周期元素组成的微粒 只 要其原子数相同 各原子最外层电子数之和相同 也可互称为等电子体 它们也具有相似的结构特征 在短周期元素组成的物质中 与 NO2 互为等 电子体的分子有 这些等电子体的微粒构型为 形 3 CNS NO2 具有相同的通式 AX2 它们的价电子总数都是 16 因此 它们的结构与由第二周期两元素组成的 分子的结构相同 微粒呈 形 中心原子都取 杂化 4 CO32 NO3 等微粒具有相同的通式 它们的价电子总 数都是 因此它们与由第六主族两元素组成的 分 子的结构相同 呈 形 中心原子都取 杂化 例 2 O3能吸收有害紫外线 保护人类赖以生存的空间 O3分子呈 V 型结 构如图 键角 116 5 三个原子以一个 O 原子为中心 与另外两个 O 原 子分别构成一个非极性共价键 中间 O 原子提供了 2 个电子 旁边两个 O 原子各提供 1 个电子 构成一个特殊的化学键 三个 O 原子均等地享有 这 4 个电子 请回答 1 臭氧与氧气的关系是 2 下列分子与 O3分子的结构最相似的是 A H2O B CO2 C SO2 D BeCl2 3 分子中某原子有 1 对没有跟其他原子共用的价电子叫 孤对电子 那 么 O3分子有 对 孤对电子 4 O3具有强氧化性 它能氧化 PbS 为 PbSO4而 O2不能 试配平 PbS O3 PbSO4 O2 用心 爱心 专心4 课后练习课后练习 一 选择题 1 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 CO2 B PCl3 C CCl4 D NO2 2 下列分子或离子中 含有孤对电子的是 A H2O B CH4 C SiH4 D NH4 3 下列分子中属三原子分子且中心原子上不存在孤对电子的是 A CH2O B CO2 C H2S D H2O 4 用 VSEPR 模型预测 下列分子形状与 H2O 相似 都为 V 型的是 A OF2 B BeCl2 C SO2 D CO2 5 下列分子或离子的中心原子 带有一对孤对电子的是 A XeO4 B BeCl2 C CH4 D PCl3 6 用 VSEPR 模型预测 下列分子中键角不是 1200的是 A C2H2 B C6H6 C BF3 D NH3 7 根据价电子对互斥理论 判断 H3O 的空间结构式 A 三角锥形 B 正四面体 C 平面正三角形 D 变形四面体 8 六氧化四磷的分子结构中只含有单键 且每个原子的最外层都满足 8 电子稳定结构 则该分子 中含有的共价键的数目是 A 10 B 12 C 24 D 28 9 若 ABn型分子的中心原子 A 上没有未用于形成共价键的孤对电子 运用价层电子对互斥模型 下列说法正确的是 A 若 n 2 则分子的立体构型为 V 形 B 若 n 3 则分子的立体构型为三角锥形 C 若 n 4 则分子的立体构型为正四面体形 D 以上说法都不正确 10 06 年全国卷 II 下列叙述正确的是 A NH3是极性分子 分子中 N 原子处在 3 个 H 原子所组成的三角形的中心 B CCl4是非极性分子 分子中 C 原子处在 4 个 Cl 原子所组成的正方形的中心 C H2O 是极性分子 分子中 O 原子不处在 2 个 H 原子所连成的直线的中央 D CO2是非极性分子 分子中 C 原子不处在 2 个 O 原子所连成的直线的中央 11 对 SO2与 CO2说法正确的是 A 都是直线形结构 B S 原子和 C 原子上都有孤对电子 用心 爱心 专心5 C S 原子和 C 原子上都没有孤对电子 D SO2为 V 形结构 CO2为直线形结构 二 填空题 12 所谓价层电子对只包括 和 这些电子对各自占据的位置 倾向于 以使彼此间排斥力最小 13 NH3 H2O 分子中 N O 原子都是 sp3杂化 由于孤电子对的影响使键角都小于 109 50 14 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体结构 化学式中心原子含有孤对电子对数中心原子结合的原子数空间构型 H2S NH2 BF3 CHCl3 SiF4 15 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 16 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 SO32 SF6 17 美国著名化学家鲍林 L Pauling 1901 1994 教授具有独特的化学想象力 只要给他物质 的分子式 他就能通过 毛估 法 大体上想象出这种物质的分子结构模型 请你根据价层电子 对互斥理论 毛估 出下列分子的空间构型 PCl5 PCl3 SO3 SiCl4 用心 爱心 专心6 一 选择题 1 D 2 A 3 B 4 AC 5 D 6 AD 7 A 8 B 9