高二化学选修3第2章第2节分子的立体结构教案(共3课时

1、高二化学选修3第二章分子结构与性质第二节 分子的立体结构 第一课时教学目标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；4、 培养学生严谨认真的科学态度和空间想象能力。重点难点分子的立体结构；利用价层电子对互斥模型预测分子的立体结构教学过程创设问题情境：1、阅读课本P37-40内容；2、展示CO2、H2O、NH3、CH2O、CH4分子的球辊模型（或比例模型）；3、提出问题：什么是分子的空间结构？ 同样三原子分子CO2和H2O，四原子分子NH3和CH2O，为什么它们的空间结构不同？讨论交流1、写出CO2、H2O、NH3

2、、CH2O、CH4的电子式和结构式；2、讨论H、C、N、O原子分别可以形成几个共价键；3、根据电子式、结构式描述CO2、H2O、NH3、CH2O、CH4的分子结构。模型探究由CO2、H2O、NH3、CH2O、CH4的球辊模型，对照其电子式云哟内分类对比的方法，分析结构不同的原因。引导交流引导学生得出由于中心原子的孤对电子占有一定的空间，对其他成键电子对存在排斥力，影响其分子的空间结构。引出价层电子对互斥模型（VSEPR models）讲解分析 价层电子对互斥模型 把分子分成两大类：一类是中心原子上的价电子都用于形成共价键。如CO2、CH2O、CH4等分子中的C原子。它们的立体结构可用中心原子周

3、围的原子数来预测，概括如下： ABn立体结构范例n=2直线型CO2n=3平面三角形CH2On=4正四面体型CH4 另一类是中心原子上有孤对电子（未用于形成共价键的电子对）的分子。如H2O和NH3中心原子上的孤对电子也要占据中心原子周围的空间，并参与互相排斥。因而H2O分子呈V型，NH3分子呈三角锥型。（如图）课本P40。应用反馈 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H2S22V形NH2-22V形BF303正三角形CHCl304四面体SiF404正四面体补充练习：1、下列物质中，分子的立体结构与水

4、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、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？（1） 直线形 （2） 平面三角形 （3） 三角锥形 （4） 正四面体 4、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、CH2O5、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、NO26、下列分子或离子的中心原子，带有一对孤对电子的是

5、 （ ）A、XeO4 B、BeCl2 C、CH4 D、PCl37、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 参考答案：1、D 2、BC 3、（1）CO2、CS2、HCN 键角180°（2）BF3、BCl3

6、、SO3、CH2O键角60°（3）NH3、PCl3键角107.3°（4）CH4、CCl4键角109°284、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 教学目标：1.会判断一些典型分子的立体结构，认识分子结构的多样性和复杂性，理解价层电子对互斥模型。2.通过对典型分子立体结构探究过程，学会运用观察、比较、分

7、类及归纳等方法对信息进行加工，提高科学探究能力。3.通过观察分子的立体结构，激发学习化学的兴趣，感受化学世界的奇妙。教学重点：价层电子对互斥模型教学难点：能用价层电子对互斥模型解释分子的立体结构教学过程：教师活动学生活动设计意图【课始检测】 展示CO2、H2O、NH3、CH2O、CH4等分子的球棍模型（或比例模型），让学生判断它们的立体构型并思考：为什么会具有这样的构型？观察 判断思考 讨论承上启下，温故知新【目标展示】多媒体展示本节教学目标并口述。熟悉本节目标有的放矢【精讲精练】一、形形色色的分子【自主学习】 请学生阅读教材P35相关内容，思考如下问题：1、分子中所含有的原子个数与它们的空间

8、构型有何关系？2、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？思考 讨论 回答培养学生联系思考的能力，引导学生完成对分子空间构型的成因的设想【板演】 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培养学生知识归纳的能力【板演】 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

9、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CO2H2ONH3CH2OCH4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发挥学生的主观能动性 ，强化学生对常见分子空间结构的了解和记忆【归纳】含有同种原子的分子，因为原子形成的键角不同，结构不同自主探究分析归纳【归纳小结】分子结构多样性的原因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同。小结 归纳 完成环节的小结【趣味阅读】观察教材P36彩图，欣赏形形色色的分子结构。【引发思考】不同的分子为何会形成不同的键角，从而导致不同的结构？思考承上启下，引出新知

10、识【导入】由于中心原子的孤对电子占有一定的空间，对其他成键电子对存在排斥力，影响其分子的空间结构价层电子对互斥模型（VSEPR models）【自主学习】引导学生阅读教材P37-38内容，归纳以下问题：1、价层电子对互斥理论怎样解释分子的空间构型？2、什么是价层电子对？对于ABn型分子如何计算价层电子对数？3、什么是VSEPR模型？如何确定分子的VSEPR模型与空间构型？接受新理论阅读思考交流讨论归纳总结导入 过渡【归纳资料】分子CO2H2ONH3CH2OCH4分子内原子总数33445中心原子孤对电子数无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【板书】二、价层电子对互斥理论1、价层

11、电子对互斥理论：分子的立体构型是“价层电子对”相互排斥的结果。【讲解】分子中的孤电子对孤电子对的斥力>成键电子对孤电子对的斥力>成键电子对成键电子对的斥力。由于相互排斥作用,尽可能趋向彼此远离，排斥力最小。【归纳】2、价层电子对的计算：价层电子对是指分子中心原子上的电子对。以ABn型分子为例：价层电子对数=中心原子所成键数 + 中心原子孤电子对数=n +1/2（a-nb）注：a为中心原子A价电子数，b为配位原子B最多能接受的电子数，n即为分子式中的n值，即配位原子的个数。【强调】阴阳离子的价层电子对数的求法。3、VSEPR模型：【启发思考】如何应用价层电子对数确定VSEPR模型及空

12、间构型？讨论，归纳，回答归纳强调重点内容，加深学生印象让学生自行完成知识体系的构建。【归纳】对于ABn型分子，分子的构型同电子对数目和类型的关系归纳为：【教师活动】投影，引导观察【学生活动】观察，讨论，动手创建模型，思考归纳。【板书】常见分子的立体结构一览表A的电子对数成键电子对数孤对电子对数VSEPR几何构型实例实例构型220直线型CO2直线型330平面三角形CH2O平面三角形21三角形V型40四面体CH4四面体31四面体NH3三角锥22四面体H2OV型60八面体SF6八面体42八面体XeF4平面正方形归纳，总结总结规律【启发归纳】4、对于ABm型分子空间结构确定的一般步骤为：（1）确定中心

13、原子（A）的价层电子对数；（2）根据计算结果找出理想的VSEPR模型；（3）去掉孤电子对，得到分子真实的空间构型。练习形成性训练【板书设计】一、形形色色的分子分子结构的多样性：1构成分子的原子总数不同2含相同原子数目的分子的共价键的键角不一致。二、价层电子对互斥理论：1、价层电子对互斥理论2、价层电子对的计算：价层电子对数=中心原子所成键数 + 中心原子孤电子对数=n +1/2（a-nb）3、VSEPR模型4、分子空间构型的确定方法第二节分子的立体结构第二课时教学目标：1认识杂化轨道理论的要点2能根据杂化轨道理论判断简单分子或离子的构型教学重点： 杂化轨道理论及其应用教学难点： 分子的立体结构

14、，杂化轨道理论教学过程：教师活动学生活动设计意图【课始检测】1、用价电子对互斥理论预测，甲烷分子的空间构型如何？键角为多少？2、按照已学过的价健理论能否解释正四面体构型甲烷分子？为什么？回忆应用思考交流 引起学生兴趣，增强求知欲望。【自主学习】安排学生阅读教材P39-41相关内容。归纳以下问题：1、杂化与杂化轨道的概念是什么？2、杂化有哪些类型？分别举例说明。3、杂化轨道与分子的空间构型存在什么关系呢？如何用杂化轨道理论解释分子的空间构型？【精讲精练】三、杂化轨道理论1、杂化的概念：在形成分子时，由于原子的相互影响，若干不同类型能量相近的原子轨道混合起来，重新组合成一组新轨道，这种轨道重新组合

15、的过程叫做杂化，所形成的新轨道就称为杂化轨道。【强调】提出杂化轨道理论的目的：合理解释分子的空间构型。2、杂化的类型：（1）sp杂化：一个s轨道和一个p轨道间的杂化。如：BeCl2、CO2（2）sp2 杂化：一个s轨道和两个p轨道间的杂化。如：SO2、BF3（3）sp3 杂化：一个s轨道和三个p轨道间的杂化如：CH4、H2O、NH3【讲解】让学生观看教材上的插图，适当解释sp杂化sp2杂化与sp3杂化。【归纳】3、确定中心原子的杂化类型：（1）确定中心原子价电子对数（2）判断分子的VSEPR模型（3）根据VSEPR模型与杂化类型的一一对应关系找出杂化类型：直线型sp杂化；平面型sp 2杂化；四

16、面体sp3杂化查阅课本回答思考交流讨论得出结论归纳总结归纳总结听讲 归纳 理解总结方法记忆 理解强化理解和记忆培养学生独立思考能力和合作精神。【小结】杂化类型杂化轨道数目杂化轨道间的夹角空间构型实例Sp2180°直线BeCl2 Sp23120°平面三角形BF3 Sp34109°28四面体形CH4 【知识升华】【思考】1、任何情况下轨道都可以发生杂化吗？杂化轨道有什么用途？2、水、甲烷、氨气中心原子均为sp3杂化，为什么水的键角为105度？氨气的为107度？【强调】1、杂化只有在形成分子时才会发生；2、能量相近的轨道方可发生杂化；3、杂化轨道成键时满足最小排斥原理，

17、从而决定键角。4、杂化轨道只用来形成键或容纳孤对电子，未参与杂化的p轨道方可用于形成键。【反馈练习】1、P41“思考与交流”。2、利用杂化轨道理论解释乙烯、乙炔、苯的空间构型。【当堂达标】完成学案上的当堂达标题目。思考与交流听讲记忆练习讨论完成习题，当堂达标变抽象为直观，便于学生理解。归纳需要注意的问题，知识得到升华学以致用【作业布置】完成本节辅导资料上的相关习题。培养知识应用能力【板书设计】第二节 分子的立体结构三、杂化轨道理论简介1、杂化与杂化轨道的概念：2、杂化轨道的常见类型：（1）sp杂化直线形：BeCl2 CO2（2）sp2杂化平面形：BF3 HCHO（3）sp3杂化四面体形：CH4

18、 NH4+ 3、杂化类型的判断第二节 分子的立体结构第三课时教学目标1掌握配位键、配位化合物的概念，能举出常见的配位键、配合物的例子。2会正确表示配位键、配位化合物。教学重点 配位键、配位化合物的概念，举例教学难点配位键、配位化合物的概念理解。教学过程教师活动学生活动设计意图【问题导入】为什么CuSO45H2O晶体是蓝色而无水CuSO4是白色？【探究实验】完成探究实验，填写表格。完成如下实验：向盛有固体样品的试管中，分别加1/3试管水溶解固体，将下表中的少量固体溶于足量的水，观察实验现象并填写表格。固体CuSO4 CuCl2·2H2O CuBr2白色 绿色 深褐色NaCl K2SO4 KBr白色 白色 白色哪些溶液呈天蓝色实验说明什么离子呈天蓝色，什么离子没有颜色设置问题情境，引发学生思考探究实验，激发学生探索新知的欲望【精讲】四、配合物理论：1、配位键共享电子对由一个原子单方面提供而跟另一个原子共享的共价键【多媒体展示】图片：配位键的形成过程。【归纳】配位键的形成条件：一方有孤对电子；另一方有空轨道。配位键也可以用AB来表