专题4分子空间结构和物质性质分子构型与物质的性质.DOC

1、金太阳 新课标资源 网 第 1 页 共 4 页 金太阳新课标资源 网 专题 4 分子空间结构和物质性质 第一单元 分子构型与物质的性质 教学课题 第一单元 分子构型与物质的性质 教学课时 总 5 课时 第 1 课时 教学目标 知识目标 1、了解杂化轨道的概念，掌握 sp， sp2， sp3杂化轨道 2、利用杂化轨道理论简单判断分子的空间构型。 3、了解 C2H4、 C2H2、 C6H6分子中的 、 键。 能力目标 了解 sp， sp2， sp3杂化轨道 情感目标 （ 1）对学生进行“结构决定性质”，“现象与本质”等辨证唯物主义观点的教育，培养学生实事求是的科学态度。 （ 2）培养学生合作、

2、共享的学习态度。 教学重点 了解 sp， sp2， sp3杂化轨道 教学难点 了解 sp， sp2， sp3杂化轨道 教学方法 教具准备 教学课件 教 学 过 程 教学案一体化 修改、备注 知识准备 填一填 ： 1、常见分子的空间构型： HCl P4 NH3 H2O 乙烯 乙炔 苯 2、甲烷的分子式为 ，四个 C H 键的键角不为 ，立体构型为 画一画 ： 碳原子的基态轨道 激发态轨道 杂化轨道 填一填 ： 1、碳原子的 2s 轨道中 个电子进入 2p 空轨道 ，这样 个 2s 轨道和 个2p 轨道“混合”起来，形成能量 、成分 的 个 杂化轨道。 2、甲烷分子的形成：在甲烷分子中，碳原子的杂

3、化轨道是由一个 轨道和三个 轨道重新组合成的，这种杂化称为 杂化。碳原子的四个 金太阳 新课标资源 网 第 2 页 共 4 页 金太阳新课标资源 网 杂化轨道分别与四个 H 原子的 轨道形成 4 个相同的 键，从而形成甲烷。 讲解 1.杂化：杂化是指原子在相互结合成键过程中 ,原来能量接近的原子轨道要重新混合 ,形成新的原子轨道 。 这种轨道重新组合的过程叫做杂化。所形成的新的轨道叫杂化轨道。 2.杂化的过程： 形成分子时，通常存在激发、杂化和轨道重叠等过程。 CH4采取 sp3杂化。 3.杂化轨道的类型 sp 1 个 s 轨道 1 个 p 轨道杂化 当中心原子取 sp 杂化轨道时，形成直

4、线形的骨架结构，中心原子上有一对垂直于分子骨架的未参与杂化的 p 轨道。例如 CO2中的碳原子、 H-C N:中的碳原子、 BeF2分子中的铍原子等等都是 SP 杂化。 sp2 1 个 s 轨道 2 个 p轨道杂化 BCl3、 CO32 、 NO3 、 H2C=O、 SO3、烯 烃 C=C结构中的中心原子都是以 sp2杂化的。以sp2 杂化轨道构建结构骨架的中心原子必有一个垂直于 sp2 -骨架的未参与杂化的p 轨道，如果这个轨道跟邻近原子上的平行 p 轨道重叠，并填入电子，就会形成键。 sp3 一个 2s 轨道与三个 2p 轨道混合，可组合成四个 sp3杂化轨道，称为 sp3杂化 如 CH4

5、、 CCl4、 NH4+、 CH3Cl、 NH3、 H2O 等等都采取 sp3杂化。 小结 :杂化轨道的特点 1.形成分子时，通常存在激发、杂化和轨道重叠等过程。 2.原子轨道的杂化只有在形成分子的过程中才会发生 ,孤立的原子是不可能发生杂化的 3.杂化轨道的数目杂化前后轨道数目不变。 4.杂化后轨道伸展方向，形状发生改变。 5.只有能量相近的轨道才能杂化 6.杂化轨道成键时要满足化学键间最小排斥原理 杂化轨道间的夹角分子空间构型 7.杂化轨道的角度部分一头大，一头小，成键时利用大的一头，可以使轨道重叠程度更大，从而形成稳定的化学键。即杂化轨道增强了成键能力。 8.杂化轨道所形成的化学键全部为

6、键 . 随堂练习 1、 sp3杂化： sp3杂化轨道的空间构型是 。键角是 。如： 但如果中心原子上有孤电子对，孤电子对的斥力则会使键角要小些。如 NH3中氮原子上还有 对孤电子对，故键角为 而 H2O 中氧原子上还有 对孤电子对，故键角为 。 2、 sp2杂化： sp2杂化轨道的空间构型是 。键角是 。如： 3、 sp 杂化： sp 杂化轨道的空间构型是 。键角是 。如： 交流讨论 金太阳 新课标资源 网 第 3 页 共 4 页 金太阳新课标资源 网 已知：杂化轨道只用于形成键或者用来容纳孤电子对 杂化轨道数 =中心原子孤对电子对数中心原子结合的原子数 讨论 ： C2H4、 C2H2、

7、C2H6分子的成键情况。 解析： 乙烷分子中 的碳原子采取 sp3杂化轨道形成 键。乙烯分子的碳原子采取 sp2杂化轨道形成 键，在乙烯分子中， 2 个碳原子各以 2 个 sp2杂化轨道与氢原子形成 2个碳氢 键，而 2 个碳原子之间又各以 1 个 sp2杂化轨道形成 1 个碳碳 键，除此之外， 2 个碳原子中未参加杂化的 p 轨道形成了 1个 键，因此，乙烯的双键中有 1 个 键和 1 个 键。乙炔分子的碳原子采取 sp 杂化轨道形成 键，在乙炔分子中， 2 个碳原子各以 1 个 sp 杂化轨道与氢原子形成 1 个碳氢 键，同时又各以其另 1 个 sp 杂化轨道形成 1 个碳碳 键，除此之外

8、，每个碳原子通过 2 个未参加杂化的 p 轨道 形成了 2 个 键，因此，乙炔的三键中有 1个 键和 2个 键。乙炔加氢变成乙烯时，碳原子由 sp 杂化转为 sp2杂化，当继续加氢生成乙烷时，碳原子杂化转为 sp3杂化。 【巩固练习】 题 一 ： 下 列 分 子 中 的 中 心 原 子 杂 化 轨 道 的 类 型 相 同 的 是 ( ) A CO2与 SO2 B CH4与 NH3 C BeCl2与 BF3 D C2H2与 C2H4 题二：对 SO2与 CO2说法正确的是 ( ) A都 是直线形结构 B中心原子都采取 sp 杂化轨道 C S 原子和 C 原子上都没有孤对电子 D SO2为 V 形

9、结构， CO2为直线形结构 题三 1994 年度诺贝尔化学奖授予为研究臭氧作出特殊贡献的化学家。 O3 能吸收有害紫外线，保护人类赖以生存的空间。 O3分子的结构如右图：呈 V型，键角 116.5o。结合上述信息完成下表 ： 代表物 杂化轨道数 杂化轨道类型 分子结构 CO2 CH2O CH4 SO2 NH3 H2O 金太阳 新课标资源 网 第 4 页 共 4 页 金太阳新课标资源 网 三个原子以一个 O 原子为中心，与另外两个 O 原子分别构成一个非极性共价键；中间 O 原子提供 2 个电子，旁边两个 O 原子各提供 1 个电子，构成一个特殊的化学键（虚线内部分） 三个 O 原子均等地享

10、有这 4 个电子。请回答： 1臭 氧与氧气的关系是 2下列物质的分子与 O3分子的结构最相似的是 a、 H2O b、 CO2 c、 SO2 d、 BeCl2 3分子中某 1 原子有 1 对没有跟其它原子共用电子叫孤对电子，那么 O3 分子有 对孤对电子 4 O3分子是否为极性分子 （是 or 否） 题四：写出下列分子的路易斯结构式 (是用短线表示键合电子 ,小黑点表示未键合的价电子的结构式 )并指出中心原子可能采用的杂化轨道类型，并预测分子的几何构型。 (1)PCl3 (2)BCl3 (3)CS2 (4) C12O 【课堂小结】： 要求同学了解杂化轨道的概念，掌握 sp， sp2， sp3杂化轨道，学会利用杂化轨道理论简单判断分子的空间构型。 【布置作业】书 P67 4 板书设计 布置作业 教学探讨与反思：