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    2018-2019学年高中化学人教版选修3教案:2.2分子的立体结构(第2课时)
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    高中化学人教版 (新课标)选修3 物质结构与性质第二节 分子的立体构型第2课时教案

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    这是一份高中化学人教版 (新课标)选修3 物质结构与性质第二节 分子的立体构型第2课时教案,共4页。

    2017-2018年高中化学 2.2分子的立体结构(第2课时)教案

     人教版选修3

    教学目标

    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

         4.采用图表、比较、讨论、归纳、综合的方法进行教学

       5.培养学生分析、归纳、综合的能力和空间想象能力

    教学重点

         杂化轨道理论的要点

    教学难点

         分子的立体结构,杂化轨道理论

     

    [展示甲烷的分子模型]

    [创设问题情景]

    碳的价电子构型是什么样的?甲烷的分子模型表明是空间正四面体,分子中的CH键是等同的,键角是109°28。说明什么?

    [结论]

    碳原子具有四个完全相同的轨道与四个氢原子的电子云重叠成键。

    师:碳原子的价电子构型2s22p2,是由一个2s轨道和三个2p轨道组成的,为什么有这四个相同的轨道呢?

    为了解释这个构型Pauling提出了杂化轨道理论。

    板:三、杂化轨道理论

    1、  杂化的概念:在形成多原子分子的过程中,中心原子的若干能量相近的原子轨道重新组合,形成一组新的轨道,这个过程叫做轨道的杂化,产生的新轨道叫杂化轨道

    [思考与交流]

    甲烷分子的轨道是如何形成的呢?

    形成甲烷分子时,中心原子的2s和2px,2py,2pz等四条原子轨道发生杂化,形成一组新的轨道,即四条sp3杂化轨道,这些sp3杂化轨道不同于s轨道,也不同于p轨道。

    根据参与杂化的s轨道与p轨道的数目,除了有sp3杂化轨道外,还有sp2 杂化和sp杂化,sp2 杂化轨道表示由一个s轨道与两个p轨道杂化形成的,sp杂化轨道表示由一个s轨道与一个p轨道杂化形成的。

    [讨论交流]:  

    应用轨道杂化理论,探究分子的立体结构。

    化学式

    杂化轨道数

    杂化轨道类型

    分子结构

    CH4

     

     

     

    C2H4

     

     

     

    BF3

     

     

     

    CH2O

     

     

     

    C2H2

     

     

     

     

     

     

     

    [总结评价]:引导学生分析、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

    杂化轨道类型

    分子结构

    CH4

     

     

     

     

    C2H4

     

     

     

     

    BF3

     

     

     

     

    CH2O

     

     

     

     

    C2H2

     

     

     

     

     

    [讨论]:怎样判断有几个轨道参与了杂化?(提示:原子个数)

    [结论]:中心原子的孤对电子对数与相连的其他原子数之和,就是杂化轨道数。

    [讨论总结]:三种杂化轨道的轨道形状,SP杂化夹角为180°的直线型杂化轨道,SP2 杂化轨道为120°的平面三角形,SP3杂化轨道为109°28的正四面体构型。

    [科学探究]:课本42页

    [小结]:HCN中C原子以sp杂化,CH2O中C原子以sp2杂化;HCN中含有2个σ键和2π键; CH2O中含有3σ键和1个π

     

    补充练习:

    1、下列分子中心原子是sp2杂化的是(   

      A  PBr3  B  CH4  C  BF3  D  H2O

    2、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四面体

      B CH4分子中的sp3杂化轨道是由4个H原子的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,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109°28而是104.5°

     

    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成键电子对的排斥的结果使键角不是109°28,而是104.5°

     

     

     

     

     

     

     

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