高中化学 2.2《分子的立体构型》（第1课时）导学案 新人教版选修3

选修三第二章第二节分子的立体构型导学案（第1课时）学习时间 2020 2020学年上学期 周【课标要求】知识与技能要求：1、认识共价分子的多样性和复杂性 2、初步认识价层电子对互斥模型 3、能用VSEPR模型预测简单分子或离子的立体结构【课前预习】1.化学式： 2.结构式： 3.结构简式： 4.电子式： 5.价电子： 【知识整理】运用你对分子的已有的认识，完成下列表格，写出C、H、N、O的电子式，根据共价键的饱和性讨论C、H、N、O的成键情况。原子HCNO电子式可形成共用电子对数1432成键情况1432【归纳】原子不同，可形成的电子对数目不同，共价键的饱和性不同。【阅读思考】阅读教材P35-36，先完成下表，然后思考所给问题写出CO2、H2O、NH3、CH2O、CH4的电子式和结构式；根据电子式、结构式描述CO2、H2O、NH3、CH2O、CH4的成键情况.分析分子内的原子总数、孤对电子数及空间结构。分子CO2H2ONH3CH2OCH4C2H4电子式结构式原子总数孤对电子数空间结构直线型V型三角锥形平面三角形正四面体1.分子结构多样性的原因？2.什么是分子的空间结构？结构式能反映出分子的空间构造吗？3.同为三原子分子，CO2 和 H2O 分子的空间结构却不同，什么原因？同为四原子分子，CH2O与 NH3 分子的的空间结构也不同，什么原因？【阅读】 P37科学视野，思考：分子的空间结构我们看不见，那么科学家是怎样测定的呢？【思考与交流】P381.以S和P为例，说明如何根据主族元素在周期表中的位置确定它的价电子数？2.以N和Cl为例，说明如何根据主族元素在周期表中的位置确定它最多能接受的电子数？【问题】如何计算中心原子上的孤电子对数？（P37）如何计算价电子对数？二者的主要作用是什么？【典例解悟】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【阅读与思考】阅读教材P38-39，尝试用“价层电子对互斥模型理论”判断常见分子的立体结构型。【方法小结】1.理论模型：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，分子尽可能采取对称的空间构型。2.价电子对之间的斥力(1)电子对之间的夹角越小，排斥力越大。(2)由于成键电子对受两个原子核的吸引，所以电子云比较紧缩，而孤对电子只受到中心原子的吸引，电子云比较“肥大”，对邻近电子对的斥力较大，所以电子对之间斥力大小顺序如下：孤电子对孤电子对孤电子对成键电子成键电子成键电子(3)由于三键、双键比单键包含的电子数多，所以其斥力大小次序为三键双键单键。3.价层电子对互斥模型的两种类型价层电子对互斥模型说明的是价层电子对的空间构型，而分子的空间构型指的是成键电子对空间构型，不包括孤对电子。(1)当中心原子无孤对电子时，两者的构型一致；(2)当中心原子有孤对电子时，两者的构型不一致。4.用价层电子对互斥理论推断分子或离子的空间构型具体步骤：(1)确定中心原子A价层电子对数目中心原子A的价电子数与配体X提供共用的电子数之和的一半，即中心原子A价层电子对数目。计算时注意：氧族元素原子作为配位原子时，可认为不提供电子，但作中心原子时可认为它提供所有的6个价电子。如果讨论的是离子，则应加上或减去与离子电荷相应的电子数。如PO中P原子价层电子数应加上3，而NH中N原子的价层电子数应减去1。如果价层电子数出现奇数电子，可把这个单电子当作电子对看待。(2)确定价层电子对的空间构型由于价层电子对之间的相互排斥作用，它们趋向于尽可能的相互远离。价层电子对的空间构型与价层电子对数目的关系：价层电子对数目23456价层电子对构型直线形三角形四面体三角双锥八面体(3)分子空间构型确定根据分子中成键电子对数和孤对电子数，可以确定相应的较稳定的分子几何构型。如下表：A的电子对数成键电子对数孤电子对数几何构型中心原子A价层电子对的排列方式分子的几何构型实例220直线形ABeCl2 HgCl2(直线形) CO2330平面三角形(平面三角形)21三角形(V形)440四面体(四面体)31四面体NH3(三角锥)22四面体H2O(V形)660八面体SF6(八面体)42八面体XeF4(平面正方形)【思考与交流】P39 确定BF3、NH4+、SO32-的VSEPR模型和它们的立体构型【典题解悟】1. 在以下的分子或离子中，空间结构的几何形状不是三角锥形的是（ ）A.NF3 B.CH3- C.BF3 D.H3O+2.有关甲醛分子的说法正确的是( ) A.C原子采取sp杂化 B.甲醛分子为三角锥形结构C.C原子采取sp2杂化 D.甲醛分子为平面三角形结构【当堂检测】1.下列物质中，分子的立体结构与水分子相似的是 （ ）A.CO2 B.H2S C.PCl3 D.SiCl42.下列分子的立体结构，其中属于直线型分子的是 （ ）A.H2O B.CO2 C.C2H2 D.P43.下列分子中，各原子均处于同一平面上的是 （ ）A.NH3 B.CCl4 C.H2O D.CH2O4.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.NO25.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.PCl36.写出你所知道的分子具有以下形状的物质的化学式，并指出它们分子中的键角分别是多少？直线形 平面三角形 三角锥形 正四面体 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 ；SO32- ；SF6 【对点练习】1.用价层电子对互斥理论预测H2S和BF3的立体结构，两个结论都正确的是()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2.能说明CH4分子的5个原子不在同一平面而为正四面体结构的是()A.两个键之间夹角为10928 B.CH键为极性共价键C.4个CH键的键能、键长相同 D.二氯甲烷没有同分异构体3.用价层电子对互斥模型推测下列分子的空间构型：BeCl2NH3H2OPCl34.若ABn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n2，则分子的立体结构为V形 B.若n3，则分子的立体结构为三角锥形C.若n4，则分子的立体结构为正四面体形 D.以上说法都不正确【课后作业】1.下列分子或离子中，不含有孤对电子的是()A.H2O BH3O CNH3 DNH2.三氯化氮(NCl3)在常温下是一种淡黄色液体，其分子结构呈三角锥形，以下关于NCl3的叙述正确的是()A.分子中NCl键是非极性键 B.分子中不存在孤对电子C.它的沸点比PCl3沸点低 D.因NCl键键能大，所以NCl3的沸点高3.下列推断正确的是()A.NO2、SO2、BF3、NCl3分子中没有一个分子中原子的最外层电子都满足了8电子稳定结构B.P4和CH4都是正四面体分子且键角都为10928C.NH的电子式：HN H，离子呈平面正方形结构D.NH3分子中有一对未成键的孤对电子，它对成键电子的排斥作用较强4.下列分子中，所有原子不可能共处在同一平面上的是()A.C2H2 BCS2 CNH3 DC6H65.下列说法中，正确的是()A.由分子构成的物质中一定含有共价键 B.形成共价键的元素不一定是非金属元素C.正四面体结构的分子中的键角一定是10928 D.CO2和SiO2都是直线形分子6.最近媒体报道了一些化学物质，如爆炸力极强的N5、结构类似白磷的N4、比黄金还贵的18O2、太空中的甲醇气团等。下列说法中，正确的是()A.18O2和16O2是两种不同的核素B.将a g铜丝灼烧成黑色后趁热插入甲醇中，铜丝变红，质量小于a gC.N4为正四面体结构，每个分子中含有6个共价键，键角为10928D.2N5=5N2是化学变化7.下列物质中既有极性键，又有非极性键的直线形分子的是()A.CS2 BCH4 C.CH3CH2Cl DHCCH8.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且分子或离子的空间构型为V形的是()A.NH BPH3 CH3O DOF29.若ABn的中心原子上有一对孤对电子未能成键，当n2时，其分子结构为_；当n3时，其分子结构为_。10.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_。疑点反馈：（通过本课学习、作业后你还有哪些没有搞懂的知识，请记录下来）_选修三第二章第二节分子的立体构型导学案（第1课时）【阅读思考】分子CO2H2ONH3CH2OCH4C2H4电子式结构式O=C=OH-O-H原子总数33445孤对电子数无21无无空间结构直线型V型三角锥形平面三角形正四面体1.（1构成分子的原子总数不同 2含有同样数目原子的分子的键角不一样，即共价键方向性的影响。）3.(简单地说:是因为共价键么具有方向性；即价层电子对相互排斥，影响其分子的空间结构。引出价层电子对互斥模型（VSEPR models）)【问题】1.如何计算中心原子上的孤电子对数？（P37）如何计算价电子对数？二者的主要作用是什么？对于ABm型分子(A为中心原子，B为配位原子)，分子的价电子对数可以通过下式确定：n（中心原子A的价电子数与配体X提供共用的电子数之和的一半）其中，中心原子的价电子数等于中心原子的最外层电子数，配位原子中卤素原子、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。先根据价电子对数判断分子的VSEPR模型，再根据中心原子是否有孤对电子判断分子的立体结构模型。【典例解悟】解析本题主要考查常见物质的结构和空间构型。NH3是三角锥形的立体极性分子，A错；CCl4是以C原子为中心的正四面体形结构，B错；CO2是C原子在2个O原子中央的直线形分子，D错；而水分子是O在两个H中间的“V”形分子，即，故选C。答案C本题考查我们对常见物质的结构和空间构型的掌握情况。熟记常见物质的空间构型：直线形平面三角形三角锥形正四面体形键角18012010710928实例CO2、BeCl2BF3NH3CH4、CCl4【典题解悟】1. 答案：C. 答案：CD【当堂检测】参考答案： 1.D 2.BC 3.CD 4.D 5.D 6.（1）CO2、CS2、HCN 键角180（2）BF3、BCl3、SO3、CH2O键角60（3）NH3、PCl3键角107.3（4）CH4、CCl4键角109287. 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