《人教版選修3 第二章 第2節(jié)分子的立體構(gòu)型第1課時(shí)教案》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《人教版選修3 第二章 第2節(jié)分子的立體構(gòu)型第1課時(shí)教案（9頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、第二章 第二節(jié) 分子的立體結(jié)構(gòu) 課 時(shí) 第一課時(shí) 教 學(xué) 目 的 知識 與 技能 1.認(rèn)識共價(jià)分子的多樣性和復(fù)雜性 2.初步認(rèn)識價(jià)層電子對互斥模型； 3.能用VSEPR模型預(yù)測簡單分子或離子的立體結(jié)構(gòu)； 過程與方法 情感態(tài)度價(jià)值觀 培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度和空間想象能力 重 點(diǎn) 分子的立體結(jié)構(gòu)；利用價(jià)層電子對互斥模型預(yù)測分子的立體結(jié)構(gòu) 難 點(diǎn) 價(jià)層電子對互斥理論 教學(xué)過程 教學(xué)步驟、內(nèi)容 師生活動 [復(fù)習(xí)]共價(jià)鍵的三個(gè)參數(shù)。 [過渡]我們知道許多分子都具有一定的空間結(jié)構(gòu)，如：……，是什么原因?qū)е铝朔肿拥目臻g結(jié)構(gòu)不同

2、，與共價(jià)鍵的三個(gè)參數(shù)有什么關(guān)系？我們開始研究分子的立體結(jié)構(gòu)。 [板書]第二節(jié) 分子的立體結(jié)構(gòu) 一、形形色色的分子 [講]大多數(shù)分子是由兩個(gè)以上原子構(gòu)成的，于是就有了分子中的原子的空間關(guān)系問題，這就是所謂“分子的立體結(jié)構(gòu)”。例如，三原子分子的立體結(jié)構(gòu)有直線形和V形兩種。如C02分子呈直線形，而H20分子呈V形，兩個(gè)H—O鍵的鍵角為105。 [板書]1、三原子分子立體結(jié)構(gòu)：有直線形C02 、CS2等，V形如H2O、S02等。 [講]大多數(shù)四原子分子采取平面三角形和三角錐形兩種立體結(jié)構(gòu)。例如，甲醛(CH20)分子呈平面三角形，鍵角約120；氨分子呈三角錐形，鍵角107。 [板書]

3、2、四原子分子立體結(jié)構(gòu)：平面三角形：如甲醛(CH20)分子等，三角錐形：如氨分子等。 [講]五原子分子的可能立體結(jié)構(gòu)更多，最常見的是正四面體形，如甲烷分子的立體結(jié)構(gòu)是正四面體形，鍵角為10928。 [板書]3、五原子分子立體結(jié)構(gòu)：正四面體形如甲烷、P4等。 [講] 分子世界是如此形形色色，異彩紛呈，美不勝收,常使人流連忘返. 分子的立體結(jié)構(gòu)與其穩(wěn)定性有關(guān)。例如，S8分子像頂皇冠，如果把其中一個(gè)向上的硫原子倒轉(zhuǎn)向下，盡管也可以存在，卻不如皇冠式穩(wěn)定；又如，椅式C6H12比船式穩(wěn)定。 [設(shè)問]分子的空間結(jié)構(gòu)我們看不見，那么科學(xué)家是怎樣測定的呢？ [閱讀]科學(xué)視野—分子的立體結(jié)構(gòu)是怎樣

4、測定的？ 肉眼不能看到分子，那么，科學(xué)家是怎樣知道分子的形狀的呢?早年的科學(xué)家主要靠對物質(zhì)的宏觀性質(zhì)進(jìn)行系統(tǒng)總結(jié)得出規(guī)律后進(jìn)行推測，如今，科學(xué)家已經(jīng)創(chuàng)造了許許多多測定分子結(jié)構(gòu)的現(xiàn)代儀器，紅外光譜就是其中的一種。 分子中的原子不是固定不動的，而是不斷地振動著的。所謂分子立體結(jié)構(gòu)其實(shí)只是分子中的原子處于平衡位置時(shí)的模型。當(dāng)一束紅外線透過分子時(shí)，分子會吸收跟它的某些化學(xué)鍵的振動頻率相同的紅外線，再記錄到圖譜上呈現(xiàn)吸收峰。通過計(jì)算機(jī)模擬，可以得知各吸收峰是由哪一個(gè)化學(xué)鍵、哪種振動方式引起的，綜合這些信息，可分析出分子的立體結(jié)構(gòu)。 ［講］分子中原子不是固定不動的，而是不斷地振動著的。所謂分子立體結(jié)

5、構(gòu)其實(shí)只是分子中的原子處于平衡位置時(shí)的模型。當(dāng)一束紅外線透過分子時(shí)，分子會吸收跟它的某些化學(xué)鍵的振動頻率相同的紅外線，再記錄到圖譜上呈現(xiàn)吸收峰。通過計(jì)算機(jī)模擬，可以得知各吸收峰是由哪一個(gè)化學(xué)鍵、哪種振動方式引起的，結(jié)合這些信息，可分析出分子的立體結(jié)構(gòu)。 [板書]4.測分子體結(jié)構(gòu)：紅外光譜儀→吸收峰→分析。 [過渡]C02和H20都是三原子分子，為什么CO2呈直線形而H20呈V形?CH20和NH3都是四原子分子，為什么CH20呈平面三角形而NH3呈三角錐形?為了探究其原因，發(fā)展了許多結(jié)構(gòu)理論。 [板書]二、價(jià)層電子對互斥模型 ［講］在1940年，希吉維克（Sidgwick）和坡維爾（Po

6、well）在總結(jié)實(shí)驗(yàn)事實(shí)的基礎(chǔ)上提出了一種簡單的理論模型，用以預(yù)測簡單分子或離子的立體結(jié)構(gòu)。這種理論模型后經(jīng)吉列斯比（R.J,Gillespie）和尼霍爾姆（Nyholm）在20世紀(jì)50年代加以發(fā)展，定名為價(jià)層電子對互斥模型，簡稱VSEPR（Valence Shell Electron Pair Repulsion）。 ［板書］1.價(jià)層電子互斥模型 ［講］分子的空間構(gòu)型與成鍵原子的價(jià)電子有關(guān)。價(jià)層電子對互斥模型可以用來預(yù)測分子的立體結(jié)構(gòu)。 ［講］應(yīng)用這種理論模型，分子中的價(jià)電子對(包括成鍵電子對和孤電子對)，由于相互排斥作用，而趨向盡可能彼此遠(yuǎn)離以減小斥力，分子盡可能采取對稱的空間構(gòu)型。

7、 ［問］價(jià)電子對間的斥力又是怎么樣的呢？ ［投影小結(jié)］價(jià)電子對之間的斥力 1.電子對之間的夾角越小，排斥力越大。 2.由于成鍵電子對受兩個(gè)原子核的吸引，所以電子云比較緊縮，而孤對電子只受到中心原子的吸引，電子云比較“肥大”，對鄰近電子對的斥力較大，所以電子對之間的斥力大小順序如下：孤電子對—孤電子對>孤電子對—成鍵電子>成鍵電子—成鍵電子 3.由于三鍵、雙鍵比單鍵包含的電子數(shù)多，所以其斥力大小次序?yàn)槿I>雙鍵>單鍵 [講]價(jià)層電子對互斥模型認(rèn)為，它們之所以有這樣的立體結(jié)構(gòu)是由于分子中的價(jià)電子對相互排斥的結(jié)果。 [板書] 2.價(jià)層電子對互斥理論：對ABn型的分子或離子，中心原子A

8、價(jià)層電子對（包括用于形成共價(jià)鍵的共用電子對和沒有成鍵的孤對電子）之間存在排斥力，將使分子中的原子處于盡可能遠(yuǎn)的相對位置上，以使彼此之間斥力最小，分子體系能量最低。 [講]這種模型把分子分成以下兩大類：一類是中心原子上的價(jià)電子都用于形成共價(jià)鍵，如C02、CH20、CH4等分子中的碳原子，在這類分子中，由于價(jià)層電子對之間的相互排斥作用，它們趨向于盡可能的相互遠(yuǎn)離，成鍵原子的幾何構(gòu)型總是采取電子對排斥最小的那種結(jié)構(gòu)。它們的立體結(jié)構(gòu)可用中心原子周圍的原子數(shù)n來預(yù)測，概括如下： [板書] 3.價(jià)層電子對互斥模型： (1)、中心原子上的價(jià)電子都用于形成共價(jià)鍵：分子中的價(jià)電子對相互排斥的結(jié)果 ［投

9、影］ ABn 立體結(jié)構(gòu) 范例 n=2 直線型 C02、BeCl2 n=3 平面三角形 CH20、BF3 n=4 正四面體型 CH4、CCl4 n=5 三角雙錐形 PCl5 n=6 正八面體形 SF6 [講]另一類是中心原子上有孤對電子(未用于形成共價(jià)鍵的電子對)的分子，如H2O和NH3，對于這類分子，首先建立四面體模型，每個(gè)鍵占據(jù)一個(gè)方向（多重鍵只占據(jù)一個(gè)方向），孤對電子也要占據(jù)中心原子周圍的空間，并參與互相排斥。例如，H20和NH3的中心原子上分別有2對和l對孤對電子，跟中心原子周圍的σ鍵加起來都是4，它們相互排斥，形成四面體，因而H：O分子呈V

10、形，NH3分子呈三角錐形。 [投影] [板書](2).中心原子上有孤對電子：孤對電子也要占據(jù)中心原子周圍的空間，并參與互相排斥，使分子的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。 [思考與交流]用VSEPR模型預(yù)測下列分子或離子的立體結(jié)構(gòu)。 [匯報(bào)] 直線型價(jià)電子都用于成鍵，同CO2；空間正四面體；三角錐型； V型；空間正三角型。 ［講］利用價(jià)層電子對互斥理論時(shí)，首先要根據(jù)原子的最外層電子數(shù)，判斷中心原子上有沒有孤對電子，然后再根據(jù)中心原子結(jié)合的原子的數(shù)目，就可以判斷分子的空間構(gòu)型 ［板書］4. 價(jià)層電子對互斥理論的應(yīng)用 ［講］推斷分子或離子的空間構(gòu)型的具體步驟 ［板書］(1)確定中心原子A價(jià)

11、層電子對數(shù)目 ［講］中心原子A的價(jià)電子數(shù)與配體X提供共用的電子數(shù)之和的一半，即中心原子A價(jià)層電子對數(shù)目。計(jì)算時(shí)應(yīng)注意： ［投影小結(jié)］(1)氧族元素原子作為配位原子時(shí)，可認(rèn)為不提供電子，但作為中心原子時(shí)可認(rèn)為它所提供所有的6個(gè)價(jià)電子 (2) 如果討論的是離子，則應(yīng)加上或減去與離子電荷相應(yīng)的電子數(shù)。如PO43-中P原子價(jià)層電子數(shù)就加上3，而NH4＋ 中N原子的價(jià)層電子數(shù)應(yīng)減去1 (3) 如果價(jià)層電子數(shù)出現(xiàn)奇數(shù)電子，可把這個(gè)單電子當(dāng)作電子對來看待 ［板書］(2) 價(jià)電子對數(shù)計(jì)算方法 ［講］對于ABm型分子(A為中心原子，B為配位原子)，分子的價(jià)電子對數(shù)可以通過下式確定 ［投影］ n

12、= ［板書］(3)確定價(jià)層電子對的空間構(gòu)型 ［講］由于價(jià)層電子對之間的相互排斥作用，它們趨向于盡可的相互遠(yuǎn)離。價(jià)層電子對的空間構(gòu)型與價(jià)層電子對數(shù)目的關(guān)系： ［投影］價(jià)層電子對數(shù)目與價(jià)層電子對構(gòu)型關(guān)系 價(jià)層電子對數(shù)目 2 3 4 5 6 價(jià)層電子對構(gòu)型 直線 三角形 四面體 三角雙錐 八面體 ［板書］(4) 分子空間構(gòu)型確定 ［講］根據(jù)分子中成鍵電子對數(shù)和孤對電子數(shù)，可以確定相應(yīng)的穩(wěn)定的分子幾何構(gòu)型。 ［思考與交流］請應(yīng)用VESPR理論，判斷下列粒子構(gòu)型：CH4 、ClO3― 、PCl5 ［講］在CH4 中，C 有4個(gè)電子，4個(gè)H 提供4個(gè)電子，C 的價(jià)

13、層電子總數(shù)為8個(gè)，價(jià)層電子對為4對 。C 的價(jià)層電子對的排布為正四面體，由于價(jià)層電子對全部是成鍵電子對，因此 CH4 的空間構(gòu)型為正四面體。 在ClO3― 中，Cl 有7個(gè)價(jià)電子，O不提供電子，再加上得到的1個(gè)電子，價(jià)層電子總數(shù)為8個(gè)，價(jià)層電子對為4對。Cl的價(jià)層電子對的排布為四面體，四面體的 3 個(gè)頂角被3個(gè)O占據(jù)，余下的一個(gè)頂角被孤對電子占據(jù)，因此 為三角錐形。 在 PCl5 中，P 有5個(gè)價(jià)電子，5 個(gè)Cl分別提供1個(gè)電子，中心原子共有5對價(jià)層電子對，價(jià)層電子對的空間排布方式為三角雙錐，由于中心原子的價(jià)層電子對全部是成鍵電子對，因此PCl5 的空間構(gòu)型為三角雙錐形。 ［講］

14、利用價(jià)層電子對互斥理論，可以預(yù)測大多數(shù)主族元素的原子所形成的共價(jià)化合物分子或離子的空間構(gòu)型 [小結(jié)] 價(jià)層電子對互斥模型對少數(shù)化合物判斷不準(zhǔn)，不能適用于過渡金屬化合物，除非金屬具有全滿、半滿或全空的d軌道。根據(jù)價(jià)層電子對互斥理論：分子的立體結(jié)構(gòu)是由于分子中的價(jià)電子對相互排斥的結(jié)果，其規(guī)律如下： ［投影］ 分子類型 中心原子 空間構(gòu)型 AB2 有孤對電子 V型 無孤對電子 直線形 AB3 有孤對電子 三角錐形 無孤對電子 平面三角形 AB4 無孤對電子 四面體形 ［隨堂練習(xí)］ 1、用VSEPR模型預(yù)測，下列分子形狀與H2O相似，都為V型的是

15、 A.OF2 B.BeCl2 C.SO2 D.CO2 2、用VSEPR模型預(yù)測，下列分子中鍵角不是1200的是 A．C2H2 B．C6H6 C．BF3 D．NH3 3、根據(jù)價(jià)電子對互斥理論,判斷H3O+的空間結(jié)構(gòu)式 A.三角錐形 B.正四面體 C.平面正三角形 D.變形四面體 知 識 結(jié) 構(gòu) 與 板 書

16、設(shè) 計(jì) 第二節(jié) 分子的立體結(jié)構(gòu) 一、形形色色的分子 1.三原子分子立體結(jié)構(gòu)：有直線形C02 、CS2等，V形如H2O、S02等。 2.四原子分子立體結(jié)構(gòu)：平面三角形：如甲醛(CH20)分子等，三角錐形：如氨分子等。 3.五原子分子立體結(jié)構(gòu)：正四面體形如甲烷、P4等。 4.測分子體結(jié)構(gòu)：紅外光譜儀→吸收峰→分析。 二、價(jià)層電子對互斥模型 1.價(jià)層電子互斥模型 2.價(jià)層電子對互斥理論：對ABn型的分子或離子，中心原子A價(jià)層電子對（包括用于形成共價(jià)鍵的共用電子對和沒有成鍵的孤對電子）之間存在排斥力，將使分子中的原子處于盡可能遠(yuǎn)的相對位置上，以使彼此之間斥力最小，分子體系能量最低。 3.價(jià)層電子對互斥模型： (1)中心原子上的價(jià)電子都用于形成共價(jià)鍵：分子中的價(jià)電子對相互排斥的結(jié)果 (2)中心原子上有孤對電子：孤對電子也要占據(jù)中心原子周圍的空間，并參與互相排斥，使分子的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。 4. 價(jià)層電子對互斥理論的應(yīng)用 (1)確定中心原子A價(jià)層電子對數(shù)目 (2) 價(jià)電子對數(shù)計(jì)算方法 (3)確定價(jià)層電子對的空間構(gòu)型 (4) 分子空間構(gòu)型確定 課后反思