高中化学 22 分子的立体结构学案 新人教版选修3.docx

1、高中化学 22 分子的立体结构学案 新人教版选修3分子的立体结构 第一课时【学习目标】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.培养严谨认真的科学态度和空间想象能力。【学习过程】【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： 【知识梳理】一、形形色色的分子知识整理：运用你对分子的已有的认识，完成下列表格分子式分子的立体结构原子数目键角电子式H2OCO2NH3BF3 CH2OCH4C2H2C2H4C6H6C8H8P4二、价层电子对互斥模型（VSEPR 模型）1填表分子CO2H2ON

2、H3CH2OCH4分子内原子总数价层电子数中心原子孤对电子对数空间结构2“价层电子对互斥模型”简称（ ）的基本观点：分子中的价电子对-成键电子对和孤对电子由于相互排斥作用,尽可能趋向彼此远 ，排斥力最 。3对于ABn型分子，A原子与B原子间以共价双键、共价三键结合，价层电子对互斥理论仍然适用，这时应把双键或三键当作 电子对来看待。4价层电子对之间斥力大小顺序为： 。5对于ABm型分子空间结构确定的一般规则为：1) 确定中心原子（A）的价层电子对数n其中，中心原子的价电子数为中心原子的 ，氢原子和卤素原子按 价电子， 按不提供价电子算。2) 根据 从推断出理想的几何结构。3) 根据孤对电子和成键

3、电子对数估计实际构型，要求实际构型应该满足互斥力 ，结构 。【典题解悟】例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+解析：其中NF3、CH3-和 H3O+的中心原子N、C、O均为sp3杂化，但是只形成3个化学键，有1个杂化轨道被孤对电子占据，又由于价层电子对相互排斥，所以为三角锥形；只有BF3中的B以sp2杂化，形成平面正三角型分子。所以选C。答案：C例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解析：甲醛分子分子(CH2

4、O)中心C原子采用的是sp2杂化，三个杂化轨道呈平面三角形，2个sp2杂化轨道分别与一个H原子形成一个CH键，另一个sp2杂化轨道与O原子形成一个键，C原子中未用于杂化的个p轨道与O原子的p轨道形成一个键。答案：CD【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（

5、 ）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？（1） 直线形 （2） 平面三角形 （3） 三角锥形 （4） 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

6、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.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，

7、参与相互排斥，形成三角锥形8. 直线形 V形 三角锥 正八面体第二节 分子的立体结构 第二课时 【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【学习过程】【课前预习】1.杂化轨道理论是一种价键理论，是 为了解释分子的立体结构提出的。2.杂化及杂化轨道： 叫做杂化， 称为杂化轨道。【知识梳理】1. 甲烷分子中，C的价电子是 ，C原子的4个价层原子轨道是3个相互垂直的 和1个球形的 ；H的价电子是 ，用C原子的4个价层原子轨道跟4个H原子的1s球形原子轨道重叠，它们形成的四个CH键应该 （填“一样”或“不一样”，下同），而

8、实际上，甲烷中四个CH键是，为了解决这一矛盾, 提出了杂化轨道理论。2. 当C原子和4个H原子形成甲烷分子时，C原子的 轨道和3个 轨道就会发生混杂，混杂时保持轨道总数不变，得到四个相同的轨道，称为 杂化，夹角是 。3. 杂化后形成的都是 键（填或） 。sp杂化由 轨道和 轨道杂化而成，得到 条夹角为 的 形轨道。sp2杂化由 轨道和 轨道杂化而成，得到 条夹角为 的 形轨道。【总结评价】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道数杂化轨道类型分子结构CH4C2H4BF3CH2OC2H2【典题解悟】例1.有关苯分子中的化学键描述正确的是 ( )A.

9、每个碳原子的sp2杂化轨道中的其中一个形成大键B.每个碳原子的未参加杂化的2p轨道形成大键C.碳原子的三个sp2杂化轨道与其它形成三个键D.碳原子的未参加杂化的2p轨道与其它形成键 解析：苯分子中每个碳原子中的三个sp2杂化轨道分别与两个碳原子和一个氢原子形成键.同时每个碳原子还有一个未参加杂化的2p轨道 ,他们均有一个未成对电子.这些 2p轨道相互平行,以 “肩并肩”方式相互重叠,形成一个多电子的大键.答案：BC例2：在乙烯分子中有5个键、一个键，它们分别是 （ ）Asp2杂化轨道形成键、未杂化的2p轨道形成键Bsp2杂化轨道形成键、未杂化的2p轨道形成键CC-H之间是sp2形成的键，C-C

10、之间是未参加杂化的2p轨道形成的键DC-C之间是sp2形成的键，C-H之间是未参加杂化的2p轨道形成的键解析：乙烯分子结构式为，六个原子位于同一平面，键角为120，分子的中心原子C形成的都是sp2杂化轨道。每个C原子都用1个sp2杂化轨道与H原子形成一个 键，两个C原子间用各自的另一个sp2杂化轨道形成CC 键，C原子中未用于杂化的一个2p轨道分别与另一个C原子的2p轨道形成一个 键。答案：C【当堂检测】1. 下列分子中心原子是sp2杂化的是（ ） A PBr3 B CH4 C BF3 D H2O2. 关于原子轨道的说法正确的是（ ）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

11、四面体B CH4分子中的sp3杂化轨道是由4个H原子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

12、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5. 乙烯分子中含有4个CH和1个C=C双键，6个原子在同一平面上。下列关于乙烯分子的成键情况分析正确的是（ ） A 每个C原子的2s轨道与2p轨道杂化，形成两个sp杂化轨道 B 每个C原子的1个2s轨道与2个2p轨道杂化，形成3个sp2杂化轨道 C 每个C原子的2s轨道与3个2p轨道杂化，形成4个sp3杂化轨道 D 每个C原子的3个价电子占据3个杂化轨道，1个价电子占据1个2p轨道6. ClO-、ClO2-、ClO3-、ClO 4-中Cl都是以sp3杂化轨道与O原子成键的

13、，试推测下列微粒的立体结构微粒ClO-ClO2-ClO3-ClO4-立体结构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 8. 为什么H2O分子的键角既不是90也不是10928而是104.5？参考答案：15 C C D A BD6、直线；V型；三角锥形；正四面体7、sp杂化，直线；sp2杂化， 三角形；sp3杂化，V型；sp3杂化，三角锥形8、因为H2O分子中中心原子不是单纯用2p轨道与H原子轨道成键，所以键角不是90；O原子在成键的同时进行了sp3杂化,用其中2个含未成对电子的杂化轨道与2个H原子的1s轨道成键，2个含孤对电子的杂化轨道对

14、成键电子对的排斥的结果使键角不是10928，而是104.5第二节 分子的立体结构 第三课时【学习目标】：1. 配位键、配位化合物的概念 2. 配位键、配位化合物的表示方法【学习过程】【课前预习】1.配位键： ；2.配位化合物（简称 ）： 【知识梳理】1配位键： 由一个原子（如A）单方面提供而跟另一个原子（如B） 的 键叫做配位键，常用符号A B表示。配位键的成键条件是：给予体有 ，接受体有 。2配位化合物：通常把 （或原子）与某些 （称为配位体）以 键结合形成的化合物称为配位化合物。3配合物的组成：在配合物Co(NH3)6Cl3中，中心离子是 ，配位体是 ，中心离子和配位体构成了配合物的 ，通常把它们放在括号内，内界中配位体总数称为 。Cl称为 ，内外界之间形成了 键，在水中 电离。4配合物的命名：Zn(NH3)2SO4内界名称为 （），K3Fe(CN)6内界名称为 ， Zn(NH3)4Cl2命名为 ，K3Fe(CN)6命名