2.2共价键与分子的空间结构（第1课时）学案高二化学选择性必修2

2（1课题杂化轨道理论课型新授课姓名 班级教学目标1.通过杂化轨道理论的学习，探析杂化类型与分子立体结构的关系，发展学生的宏观辨识与微观探析素养。2.通过分析CH4、H2O、乙烯等分子的杂化方式与空间结构，逐步形成“基态激发态杂化成键”的认知分析模型。3.通过体会化学家鲍林所作出的贡献与成就，引导学生树立探索未知、崇尚真理的意识。评价目标1.结合实例了解杂化轨道理论的要点和类型。2.能运用杂化轨道理论及其模型解释简单共价分子的空间结构。3.利用模型分析，培养学生分析、总结、迁移探究的能力，提升学生的证据推理与模型认知水平。【课堂探究案】【活动项目一】复习旧知，发现问题【活动项目二】提出理论，解决问题【学习任务一】初识杂化轨道理论1.杂化轨道的定义在外界条件影响下，原子内部的原子轨道重新组合形成新的原子轨道的过程就叫做原子轨道的杂化。组合后形成的一组新的、能量相同的原子轨道，叫做杂化原子轨道，简称2.揭秘甲烷结构——sp3杂化过程（1）介绍甲烷sp3杂化的过程（2）甲烷成键特征C原子上的四个杂化轨道分别与四个H原子轨道相互重叠，形成了四个性质、能量和键角都完全相同的SSP3键，故甲烷形成正四面体构型的分子。3.根据实例，解读杂化轨道理论4.杂化的类型常见三种：SPSP2SP3sp3杂化对应正四面体形，轨道夹角109°28′。sp2杂化对应平面三角形，轨道夹角120°sp杂化对应直线形，轨道夹角180°【归纳1】影响键角的因素之一：杂化方式，顺序为sp〉sp2〉sp3【评价任务1】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、能量最低原则D.CH4分子中两个sp3杂化轨道的夹角为109°28´【学习任务二】再析sp3杂化轨道理论1.分析NH3、H2Osp3杂化的过程2.对比CH4、NH3、H2O三者键角差异的原因【归纳2】影响键角的因素之二：孤电子对①杂化轨道用于形成σ键或用来容纳孤电子对，当没有孤电子对时，能量相同的杂化轨道彼此远离，形成的分子为对称结构；当有孤电子对时，孤电子对占据一定空间且对成键电子对产生排斥，形成的分子的空间结构也发生变化。②斥力：孤电子对孤电子对>孤电子对成键电子对>成键电子对成键电子对3.如何分析中心原子的杂化方式思维建模1基态价电子轨道表示式思维建模1基态价电子轨道表示式激发态价电子轨道表示式电子填充，单电子成键确定杂化方式，形成杂化轨道电子填充，单电子成键确定杂化方式，形成杂化轨道【学习任务三】其它杂化轨道理论的探究1.探究sp2杂化轨道理论【评价任务2】阅读课本P50,利用思维建模1，分析sp2杂化的过程，并完成乙烯与苯成键情况的分析与性质比较。（1）填写碳sp2杂化过程的价电子排布式基态激发态杂化后（2）完成乙烯与苯的成键情况的分析CH2=CH2分子中每个碳原子形成个sp2杂化轨道，每个碳各提供个sp2杂化轨道相互重叠形成个sp2sp2σ键，每个碳剩余的2个sp2杂化轨道分别与2个氢原子的1s轨道重叠形成个ssp2σ键，每个碳未参与杂化的2P轨道相互肩并肩重叠形成键。苯分子中每个碳原子形成个sp2杂化轨道，每个碳各提供个sp2杂化轨道分别与邻位碳相互重叠形成个sp2sp2σ键，另外sp2个杂化轨道与氢原子1s轨道重叠形成个ssp2σ键，6个碳原子未参与杂化的2P轨道相互重叠形成。（3）对比乙烯、苯结构与性质的差异①π键的不同②性质的不同能使酸性KMnO4溶液褪色，不能使酸性KMnO4溶液褪色。能使溴的CCl4溶液褪色，不能使溴的CCl4溶液褪色。2.探究sp杂化轨道理论【评价任务3】已知CH≡CH是直线形分子，分子中键角为180o，如何用杂化轨道理论解释CH≡CH的成键特征呢？基态激发态杂化后CH≡CH分子中碳原子的个sp杂化轨道有个相互重叠形成spspσ键，另外个sp杂化轨道与氢原子1s轨道重叠形成个sspσ键，未参与杂化的2个2P轨道肩并肩相互重叠形成2个键。【归纳3】杂化轨道与分子构型的关系杂化轨道类型spsp2sp3轨道组成轨道数目轨道夹角空间构型实例【思维建模2】判断中心原子的杂化轨道类型的方法方法1：根据杂化轨道数目判断杂化轨道类型。方法2：杂化轨道的空间分布判断杂化轨道类型。方法3：有机物中碳原子杂化类型的判断方法①饱和碳原子均采取sp3杂化，②连接双键的碳原子均采取sp2杂化,③连接三键的碳原子均采取sp杂化。【评价任务4】【走进高考】【2022年全国甲卷改编】四氟乙烯（CF2=CF2）和聚四氟乙烯（[CF2CF2]n）分子中C的杂化轨道类型分别为_______和_______【活动项目三】学以致用，思维升华【评价任务5】键角大小比较（1）比较CH4CH2=CH2CH≡CH键角大小（2）比较CH4NH3H2O键角大小【思维建模3】（1）杂化方式（2）孤电子对孤电子对>孤电子对成键电子对>成键电子对成键电子对【课堂小结】本节课你收获了哪些知识与方法？【素养达标练】1.下列能正确表示CH4分子中碳原子成键轨道的示意图为（）2.下列分子的空间构型可用sp2杂化轨道来解释的是()①CH2=CH2②苯③CH≡CH④CH4⑤NH3⑥H2OA．①②B．①⑤⑥C．②③④D．③⑤⑥3.在ClCH=CHCl分子中,C—Cl键采用的成键轨道是()A.spp B.sp2sC.sp2p D.sp3p4.【2021年全国乙卷