高中化学 第二节 分子的立体结构第二课时学案 新人教版选修3

1、第二节 分子的立体结构（第二课时）寄语：青春是一首激昂的诗，需要你用心来谱写！【学习目标】：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、综合的方法进行学习5、培养学生分析、归纳、综合的能力和空间想象能力【学习重点】：杂化轨道理论的要点及运用其确定简单分子或离子的构型【学习难点】：依据杂化轨道理论确定简单分子或离子的构型【知识链接】：共价键类型：1、键的概念、特征、种类 2、键的概念、特征3、键和键的比较价层电子对互斥理论1、理论要点2、价层电子对的计算方法3、运用理论预测分子或离子的构型【学习过程

2、】 问题情景 甲烷的分子模型是 ，分子中的CH键是等同的，键角是 。用我们学过的价键理论能否解释它的构型呢？提示：碳原子的价电子构型2s22p2 ，是由一个球形的 轨道和三个相互垂直的 轨道组成的，用它们与4个氢原子的1s原子轨道重叠是不可能得到4个相同CH键的，也就不可能得到四面体构型的甲烷分子了。为什么甲烷分子中有四个相同的轨道呢？为了解释这个构型Pauling提出了 一、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？解释：形成甲烷分

3、子时，中心原子的2s和 ， ， 等四条原子轨道发生杂化，成一组新的轨道，杂化时保持轨道总数 ,即得到 个 （相同或不同）的轨道，键角是109028，称为 杂化轨道。这些sp3杂化轨道不同于 轨道，也不同于 轨道。这四个轨道是由1个 轨道和3个 轨道杂化形成。当碳原子与4个氢原子形成甲烷分子时，碳原子以 个 杂化轨道分别与4个氢原子的1s轨道重叠，形成4个C-H 键。因此成正四面体的立体结构。2、常见的杂化轨道类型和形成的分子空间构型根据参与杂化的s轨道与p轨道的数目，除了有sp3杂化外，还有 杂化和 杂化（1）sp杂化轨道： 表示由 个s轨道与 个p轨道杂化形成，得到 个sp杂化轨道sp2 杂

4、化轨道：表示由 个s轨道与 个p轨道杂化形成，得到 个sp2杂化轨道sp3 杂化轨道：表示由 个s轨道与 个p轨道杂化形成，得到 个sp3杂化轨道（2）三种杂化轨道的轨道形状，SP杂化夹角为 的 杂化轨道， 如BeCl2SP2 杂化轨道为 的 杂化轨道， 如BF3SP3杂化轨道为 的 杂化轨道，如CH4注意：(a)有几个原子轨道发生杂化，就得到几个杂化轨道，即 (b) SP杂化和SP2 杂化这两种杂化形式中还有未参与杂化的P轨道，可用于形成键。而杂化轨道只用于形成键或者用来容纳未参与成键的孤对电子讨论交流：分析、归纳、总结多原子分子立体结构的判断规律，完成下表。化学式中心原子孤对电子对数杂化轨

5、道数杂化轨道类型分子结构CH4NH3SO2SO3CO2思考讨论：怎样判断有几个轨道参与了杂化？讨论总结：杂化轨道数目：中心原子的孤电子对数与中心原子结合的其他原子数之和，就是杂化轨道数，等于价层电子对数思考与交流：确定BF3、H3O+的中心原子的杂化轨道类型【巩固练习】A级1、下列分子中心原子是sp2杂化的是（ ） A、PBr3 B、CH4 C、BF3 D、H2OB级2、氨气分子空间构型是三角锥形，而甲烷是正四面体形，这是因为A两种分子的中心原子的杂化轨道类型不同，NH3为sp2型杂化，而CH4是sp3型杂化BNH3分子中N原子形成三个杂化轨道，CH4分子中C原子形成4个杂化轨道CNH3分子中

6、有一对未成键的孤对电子，它对成键电子的排斥作用较强D氨气分子是极性分子而甲烷是非极性分子A级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sp3杂化轨道之间夹角一样C、C原子的4个价电子分别占据4个sp3杂化轨道D、C原子有1个sp3杂化轨道由孤对电子占据B级4、下列对sp3 、sp2 、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、 sp2杂化轨道的夹角最大 C、 sp3杂化轨道的夹角最大 D、 sp3 、sp2 、sp杂化轨道的夹角相等C级5.关于原子轨道的说法正确的是

7、 （ ） A.凡是中心原子采取sp3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sp3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.sp3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sp3杂化轨道成键B级6.对SO2与CO2说法正确的是（ ） A.都是直线形结构B.中心原子都采取sp杂化轨道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B级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 ， CO32- H2S ， PH3 B级8、用VSEPR 理论判断物质成键电子对数孤电子对数杂化轨道数目杂化轨道类型立体构型H2ONH4+BF3H3O+C级9、为什么H2O分子的键角既不是90也不是10928而是104.5？反思小结：当堂检测卡A级1.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sp3杂化轨道之间夹角一样C.C原子的4个价电子分别占据4个sp3杂化轨道D.C原子有1个sp3杂化轨道由孤对电子占据B级2.下列分子中的中心原子杂化轨道的类型相同的是 （ ） A.CO2与SO2 B.CH4与NH3 C.Be