人教版 (2019)选择性必修2第二章 分子结构与性质第二节 分子的空间结构教学设计及反思

人教版（2019） 选择性必修2 第二章 分子结构与性质

第二节 分子的空间结构

教学设计

教学目标

1.认识物质的空间结构可以借助某些实验手段，通过这些手段所获得的信息为建立物质结构模型或相关理论解释提供依据。

2.结合实例了解共价分子具有特定的空间结构，并可运用相关理论和模型进行解释和预测，培养证据推理与模型认知的核心素养。

教学重难点

重点：分子空间结构；杂化轨道类型的判断

难点：分子空间结构；杂化轨道类型的判断

教学过程

一、导入新课

展示教材图片——形形色色的分子。为什么这些分子会有如此的立体构型呢？而同样是AB2型分子，为什么CO2为直线形，H2O为V形呢？

二、新课讲授

1、分子结构的测定

【师】随着科技的飞速发展，检测手段也越来越先进，那么我们可以用什么方法来测定分子结构呢？

【学生活动】讨论回答

【PPT】展示红外光谱图

【师】许多现代仪器和方法可测定分子结构，如红外光谱、晶体X射线衍射等。红外光谱可以测定分子中含有哪些化学键或官能团。

2、多样的分子空间结构

【PPT】展示图片

【师】三原子分子的空间结构——直线形和V形

【师】四原子分子的空间结构——平面三角形和三角锥形。

【师】五原子分子的空间结构——正四面体形。

3、价层电子对互斥模型

【师】价层电子对互斥理论

价层电子对互斥模型认为,分子的空间结构是中心原子周围的“价层电子对”相互排斥的结果。分子中的价层电子对包括σ键电子对和中心原子上的孤电子对，多重键只计其中σ键的电子对，不计π键电子对。

【师】VSEPR模型的两种类型。

①中心原子上的价电子都用于形成共价键的分子。

②中心原子上有孤电子对的分子:对于中心原子上有孤电子对(未用于形成共价键的电子对)的分子,中心原子上的孤电子对也要占据中心原子周围的空间,并互相排斥使分子呈现不同的空间结构。

【师】根据价层电子对互斥理论得到的VSEPR模型就是分子的实际空间结构吗?

【学生】不完全是。VSEPR模型是按分子中价层电子对数进行判断的，但是有些分子中的部分价层电子对未形成化学键(孤电子对)，而分子的空间结构是忽略孤电子对后的形状。

4、杂化轨道理论简介

【师】原子轨道杂化与杂化轨道。

【师】杂化轨道类型及分子的空间结构。

【提问】举例说明，中心原子采取sp3杂化的分子的空间结构是否都是正四面体形。

【教师提示】不是。CH4、NH3、H2O分子中的中心原子都是sp3杂化，CH4是正四面体形，NH3是三角锥形，H2O是角形(或V形)。

【总结延伸】1、利用VSEPR模型确定粒子空间结构的步骤

中心原子价层电子对数n=σ键电子对数+ (a-xb)。

分子的空间结构——略去中心原子孤电子对后的空间结构。

2、中心原子价层电子对数的计算

(1)a表示中心原子的价电子数。

对主族元素,a=最外层电子数;

对于阳离子,a=价电子数-离子电荷数;

对于阴离子,a=价电子数+|离子电荷数|。

(2)x表示与中心原子结合的原子数。

(3)b表示与中心原子结合的原子最多能接受的电子数,氢为1,其他原子=8-该原子的价电子数。

3、杂化类型的判断

因为杂化轨道只能用于形成σ键或者用来容纳孤电子对,而两个原子之间只能形成一个σ键,故有下列关系:

杂化轨道数=中心原子孤电子对数+中心原子结合的原子数,再由杂化轨道数判断杂化类型。例如:

板书设计

分子的空间结构

1、分子结构的测定

2、多样的分子空间结构

3、价层电子对互斥模型

4、杂化轨道理论简介