高中化学选修3全册教案(6)

第二节 分子的立体结构

第2课时

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C—H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。

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师：碳原子的价电子构型2s2p，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

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轨道，即四条sp杂化轨道，这些sp杂化轨道不同于s轨道，也不同于p轨道。

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根据参与杂化的s轨道与p轨道的数目，除了有sp杂化轨道外，还有sp 杂化和sp杂化，2

sp 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 CH4 C2H4 BF3 CH2O C2H2

第26页

杂化轨道数 杂化轨道类型 分子结构

[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 CH4 C2H4 BF3 CH2O C2H2 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

[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。

2

[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，SP 杂化

3

轨道为120°的平面三角形，SP杂化轨道为109°28′的正四面体构型。 [科学探究]：课本42页

2

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

补充练习：

2

1、下列分子中心原子是sp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（ ）

3

A 凡是中心原子采取sp杂化轨道成键的分子其几何构型都是正四面体

3

B CH4分子中的sp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

3

C sp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

3

D 凡AB3型的共价化合物，其中中心原子A均采用sp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

3

B、C原子的sp杂化轨道之间夹角一样

3

C、C原子的4个价电子分别占据4个sp杂化轨道

3

D、C原子有1个sp杂化轨道由孤对电子占据

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4、下列对sp 、sp 、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

2

B sp杂化轨道的夹角最大

3

C sp杂化轨道的夹角最大

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D sp 、sp 、sp杂化轨道的夹角相等

5、乙烯分子中含有4个C—H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

2

B 每个C原子的1个2s轨道与2个2p轨道杂化，形成3个sp杂化轨道

3

C 每个C原子的2s轨道与3个2p轨道杂化，形成4个sp杂化轨道

第27页

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

----3

6、ClO、ClO2、ClO3、ClO 4中Cl都是以sp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：

2-CO2 ， CO3 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°？

参考答案：

1~5 C C D A BD

6、直线；V型；三角锥形；正四面体 7、sp杂化，直线； 2

sp杂化， 三角形； 3

sp杂化，V型； 3

sp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

3

原子在成键的同时进行了sp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°。

第二章 分子结构与性质 第二节 分子的立体结构

第三课时

教学目标

4． 配位键、配位化合物的概念 5． 配位键、配位化合物的表示方法

3．采用图表、比较、讨论、归纳、综合的方法进行教学 4．培养学生分析、归纳、综合的能力 教学重点

配位键、配位化合物的概念 教学难点

配位键、配位化合物的概念 教学过程

[创设问题情景]

什么是配位键？配位键如何表示？配位化合物的概念？ 学生阅读教材，然后讨论交流。 1、配位键

（1） 概念

共用电子对由一个原子单方向提供给另一原子共用所形成的共价键。

（2） 表示

A B 电子对给予体 电子对接受体

第28页

（3）条件：其中一个原子必须提供孤对电子。 另一原子必须能接受孤对电子轨道。

[提问]举出含有配位键的离子或分子

+

举例：H3O

NH4

+

[过渡]什么是配位化合物呢？

[讲解]金属离子或原子与某些分子或离子以配位键结合而形成的化合物称为配合物。

[过渡] 配位化合物如何命名？ [讲解] 硫酸四氨合铜 [学生练习命名] [Cu(NH3)4]Cl2 K3[Fe(SCN)6] Na3[AlF6] [小结]

本节主要讲述了配位键和配位化合物。

[练习]

1、铵根离子中存在的化学键类型按离子键、共价键和配位键分类，应含有（ ）

A、 离子键和共价键 B、 离子键和配位键 C、 配位键和共价键 D、 离子键

2、下列属于配合物的是（ ）

A、NH4Cl B、Na2CO3.10H2O

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C、CuSO4. 5H2O D、Co（NH3）6Cl3