《2019-2020年高中化學 第三章 晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 3.2 分子的立體結(jié)構(gòu)教案 新人教版選修3.doc》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2019-2020年高中化學 第三章 晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 3.2 分子的立體結(jié)構(gòu)教案 新人教版選修3.doc（28頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

2019-2020年高中化學 第三章 晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 3.2 分子的立體結(jié)構(gòu)教案 新人教版選修3 課題：第二節(jié)　分子的立體結(jié)構(gòu)（1） 授課班級 課 時 教 學 目 的 知識 與 技能 1、認識共價分子的多樣性和復雜性 2、初步認識價層電子對互斥模型； 3、能用VSEPR模型預測簡單分子或離子的立體結(jié)構(gòu)； 過程 與 方法 情感 態(tài)度 價值觀 培養(yǎng)學生嚴謹認真的科學態(tài)度和空間想象能力 重 點 分子的立體結(jié)構(gòu)；利用價層電子對互斥模型預測分子的立體結(jié)構(gòu) 難 點 價層電子對互斥理論 知 識 結(jié) 構(gòu) 與 板 書 設(shè) 計 第二節(jié) 分子的立體結(jié)構(gòu) 一、形形色色的分子 1、三原子分子立體結(jié)構(gòu)：有直線形C02 、CS2等，V形如H2O、S02等。 2、四原子分子立體結(jié)構(gòu)：平面三角形：如甲醛(CH20)分子等，三角錐形：如氨分子等。 3、五原子分子立體結(jié)構(gòu)：正四面體形如甲烷、P4等。 4、測分子體結(jié)構(gòu)：紅外光譜儀→吸收峰→分析。 二、價層電子對互斥模型 1、價層電子互斥模型 2、價層電子對互斥理論：對ABn型的分子或離子，中心原子A價層電子對（包括用于形成共價鍵的共用電子對和沒有成鍵的孤對電子）之間存在排斥力，將使分子中的原子處于盡可能遠的相對位置上，以使彼此之間斥力最小，分子體系能量最低。 3、價層電子對互斥模型： (1)、中心原子上的價電子都用于形成共價鍵：分子中的價電子對相互排斥的結(jié)果 (2)、中心原子上有孤對電子：孤對電子也要占據(jù)中心原子周圍的空間，并參與互相排斥，使分子的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。 4、 價層電子對互斥理論的應用 (1)確定中心原子A價層電子對數(shù)目 (2) 價電子對數(shù)計算方法 (3)確定價層電子對的空間構(gòu)型 (4) 分子空間構(gòu)型確定 教學過程 教學步驟、內(nèi)容 教學方法、手段、師生活動 [復習]共價鍵的三個參數(shù)。 [過渡]我們知道許多分子都具有一定的空間結(jié)構(gòu)，如：……，是什么原因?qū)е铝朔肿拥目臻g結(jié)構(gòu)不同，與共價鍵的三個參數(shù)有什么關(guān)系？我們開始研究分子的立體結(jié)構(gòu)。 [板書]第二節(jié) 分子的立體結(jié)構(gòu) 一、形形色色的分子 [講]大多數(shù)分子是由兩個以上原子構(gòu)成的，于是就有了分子中的原子的空間關(guān)系問題，這就是所謂“分子的立體結(jié)構(gòu)”。例如，三原子分子的立體結(jié)構(gòu)有直線形和V形兩種。如C02分子呈直線形，而H20分子呈V形，兩個H—O鍵的鍵角為105。 [投影] [板書]1、三原子分子立體結(jié)構(gòu)：有直線形C02 、CS2等，V形如H2O、S02等。 [講]大多數(shù)四原子分子采取平面三角形和三角錐形兩種立體結(jié)構(gòu)。例如，甲醛(CH20)分子呈平面三角形，鍵角約120；氨分子呈三角錐形，鍵角107。 [投影] [板書]2、四原子分子立體結(jié)構(gòu)：平面三角形：如甲醛(CH20)分子等，三角錐形：如氨分子等。 [講]五原子分子的可能立體結(jié)構(gòu)更多，最常見的是正四面體形，如甲烷分子的立體結(jié)構(gòu)是正四面體形，鍵角為10928。 [投影] [板書]3、五原子分子立體結(jié)構(gòu)：正四面體形如甲烷、P4等。 [講] 分子世界是如此形形色色，異彩紛呈，美不勝收,常使人流連忘返. 分子的立體結(jié)構(gòu)與其穩(wěn)定性有關(guān)。例如，S8分子像頂皇冠，如果把其中一個向上的硫原子倒轉(zhuǎn)向下，盡管也可以存在，卻不如皇冠式穩(wěn)定；又如，椅式C6H12比船式穩(wěn)定。 [投影] [設(shè)問]分子的空間結(jié)構(gòu)我們看不見，那么科學家是怎樣測定的呢？ ［投影］ [閱讀]科學視野—分子的立體結(jié)構(gòu)是怎樣測定的？ 肉眼不能看到分子，那么，科學家是怎樣知道分子的形狀的呢?早年的科學家主要靠對物質(zhì)的宏觀性質(zhì)進行系統(tǒng)總結(jié)得出規(guī)律后進行推測，如今，科學家已經(jīng)創(chuàng)造了許許多多測定分子結(jié)構(gòu)的現(xiàn)代儀器，紅外光譜就是其中的一種。 分子中的原子不是固定不動的，而是不斷地振動著的。所謂分子立體結(jié)構(gòu)其實只是分子中的原子處于平衡位置時的模型。當一束紅外線透過分子時，分子會吸收跟它的某些化學鍵的振動頻率相同的紅外線，再記錄到圖譜上呈現(xiàn)吸收峰。通過計算機模擬，可以得知各吸收峰是由哪一個化學鍵、哪種振動方式引起的，綜合這些信息，可分析出分子的立體結(jié)構(gòu)。 ［講］分子中原子不是固定不動的，而是不斷地振動著的。所謂分子立體結(jié)構(gòu)其實只是分子中的原子處于平衡位置時的模型。當一束紅外線透過分子時，分子會吸收跟它的某些化學鍵的振動頻率相同的紅外線，再記錄到圖譜上呈現(xiàn)吸收峰。通過計算機模擬，可以得知各吸收峰是由哪一個化學鍵、哪種振動方式引起的，結(jié)合這些信息，可分析出分子的立體結(jié)構(gòu)。 [板書]4、測分子體結(jié)構(gòu)：紅外光譜儀→吸收峰→分析。 [過渡]C02和H20都是三原子分子，為什么CO2呈直線形而H20呈V形?CH20和NH3都是四原子分子，為什么CH20呈平面三角形而NH3呈三角錐形?為了探究其原因，發(fā)展了許多結(jié)構(gòu)理論。 [板書]二、價層電子對互斥模型 ［講］在1940年，希吉維克（Sidgwick）和坡維爾（Powell）在總結(jié)實驗事實的基礎(chǔ)上提出了一種簡單的理論模型，用以預測簡單分子或離子的立體結(jié)構(gòu)。這種理論模型后經(jīng)吉列斯比（R.J,Gillespie）和尼霍爾姆（Nyholm）在20世紀50年代加以發(fā)展，定名為價層電子對互斥模型，簡稱VSEPR（Valence Shell Electron Pair Repulsion）。 ［板書］1、價層電子互斥模型 ［講］分子的空間構(gòu)型與成鍵原子的價電子有關(guān)。價層電子對互斥模型可以用來預測分子的立體結(jié)構(gòu)。 ［講］應用這種理論模型，分子中的價電子對(包括成鍵電子對和孤電子對)，由于相互排斥作用，而趨向盡可能彼此遠離以減小斥力，分子盡可能采取對稱的空間構(gòu)型。 ［問］價電子對間的斥力又是怎么樣的呢？ ［投影小結(jié)］價電子對之間的斥力 1、電子對之間的夾角越小，排斥力越大。 2、由于成鍵電子對受兩個原子核的吸引，所以電子云比較緊縮，而孤對電子只受到中心原子的吸引，電子云比較“肥大”，對鄰近電子對的斥力較大，所以電子對之間的斥力大小順序如下：孤電子對—孤電子對>孤電子對—成鍵電子>成鍵電子—成鍵電子 3、由于三鍵、雙鍵比單鍵包含的電子數(shù)多，所以其斥力大小次序為三鍵>雙鍵>單鍵 [講]價層電子對互斥模型認為，它們之所以有這樣的立體結(jié)構(gòu)是由于分子中的價電子對相互排斥的結(jié)果。 [板書] 2、價層電子對互斥理論：對ABn型的分子或離子，中心原子A價層電子對（包括用于形成共價鍵的共用電子對和沒有成鍵的孤對電子）之間存在排斥力，將使分子中的原子處于盡可能遠的相對位置上，以使彼此之間斥力最小，分子體系能量最低。 [講]這種模型把分子分成以下兩大類：一類是中心原子上的價電子都用于形成共價鍵，如C02、CH20、CH4等分子中的碳原子，在這類分子中，由于價層電子對之間的相互排斥作用，它們趨向于盡可能的相互遠離，成鍵原子的幾何構(gòu)型總是采取電子對排斥最小的那種結(jié)構(gòu)。它們的立體結(jié)構(gòu)可用中心原子周圍的原子數(shù)n來預測，概括如下： [板書] 3、價層電子對互斥模型： (1)、中心原子上的價電子都用于形成共價鍵：分子中的價電子對相互排斥的結(jié)果 ［投影］ ABn 立體結(jié)構(gòu) 范例 n=2 直線型 C02、BeCl2 n=3 平面三角形 CH20、BF3 n=4 正四面體型 CH4、CCl4 n=5 三角雙錐形 PCl5 n=6 正八面體形 SF6 [講]另一類是中心原子上有孤對電子(未用于形成共價鍵的電子對)的分子，如H2O和NH3，對于這類分子，首先建立四面體模型，每個鍵占據(jù)一個方向（多重鍵只占據(jù)一個方向），孤對電子也要占據(jù)中心原子周圍的空間，并參與互相排斥。例如，H20和NH3的中心原子上分別有2對和l對孤對電子，跟中心原子周圍的σ鍵加起來都是4，它們相互排斥，形成四面體，因而H：O分子呈V形，NH3分子呈三角錐形。 [投影] [板書](2)、中心原子上有孤對電子：孤對電子也要占據(jù)中心原子周圍的空間，并參與互相排斥，使分子的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。 [思考與交流]用VSEPR模型預測下列分子或離子的立體結(jié)構(gòu)。 [匯報] 直線型價電子都用于成鍵，同CO2；空間正四面體；三角錐型； V型；空間正三角型。 ［講］利用價層電子對互斥理論時，首先要根據(jù)原子的最外層電子數(shù)，判斷中心原子上有沒有孤對電子，然后再根據(jù)中心原子結(jié)合的原子的數(shù)目，就可以判斷分子的空間構(gòu)型 ［板書］4、 價層電子對互斥理論的應用 ［講］推斷分子或離子的空間構(gòu)型的具體步驟 ［板書］(1)確定中心原子A價層電子對數(shù)目 ［講］中心原子A的價電子數(shù)與配體X提供共用的電子數(shù)之和的一半，即中心原子A價層電子對數(shù)目。計算時應注意： ［投影小結(jié)］(1)氧族元素原子作為配位原子時，可認為不提供電子，但作為中心原子時可認為它所提供所有的6個價電子 (2) 如果討論的是離子，則應加上或減去與離子電荷相應的電子數(shù)。如PO43-中P原子價層電子數(shù)就加上3，而NH4＋ 中N原子的價層電子數(shù)應減去1 (3) 如果價層電子數(shù)出現(xiàn)奇數(shù)電子，可把這個單電子當作電子對來看待 ［板書］(2) 價電子對數(shù)計算方法 ［講］對于ABm型分子(A為中心原子，B為配位原子)，分子的價電子對數(shù)可以通過下式確定 ［投影］ n = ［板書］(3)確定價層電子對的空間構(gòu)型 ［講］由于價層電子對之間的相互排斥作用，它們趨向于盡可的相互遠離。價層電子對的空間構(gòu)型與價層電子對數(shù)目的關(guān)系： ［投影］價層電子對數(shù)目與價層電子對構(gòu)型關(guān)系 價層電子對數(shù)目 2 3 4 5 6 價層電子對構(gòu)型 直線 三角形 四面體 三角雙錐 八面體 ［板書］(4) 分子空間構(gòu)型確定 ［講］根據(jù)分子中成鍵電子對數(shù)和孤對電子數(shù)，可以確定相應的穩(wěn)定的分子幾何構(gòu)型。 ［思考與交流］請應用VESPR理論，判斷下列粒子構(gòu)型：CH4 、ClO3― 、PCl5 ［講］在CH4 中，C 有4個電子，4個H 提供4個電子，C 的價層電子總數(shù)為8個，價層電子對為4對 。C 的價層電子對的排布為正四面體，由于價層電子對全部是成鍵電子對，因此 CH4 的空間構(gòu)型為正四面體。 在ClO3― 中，Cl 有7個價電子，O不提供電子，再加上得到的1個電子，價層電子總數(shù)為8個，價層電子對為4對。Cl的價層電子對的排布為四面體，四面體的 3 個頂角被3個O占據(jù)，余下的一個頂角被孤對電子占據(jù)，因此 為三角錐形。 在 PCl5 中，P 有5個價電子，5 個Cl分別提供1個電子，中心原子共有5對價層電子對，價層電子對的空間排布方式為三角雙錐，由于中心原子的價層電子對全部是成鍵電子對，因此PCl5 的空間構(gòu)型為三角雙錐形。 ［講］利用價層電子對互斥理論，可以預測大多數(shù)主族元素的原子所形成的共價化合物分子或離子的空間構(gòu)型 ［投影小結(jié)］ [小結(jié)] 價層電子對互斥模型對少數(shù)化合物判斷不準，不能適用于過渡金屬化合物，除非金屬具有全滿、半滿或全空的d軌道。根據(jù)價層電子對互斥理論：分子的立體結(jié)構(gòu)是由于分子中的價電子對相互排斥的結(jié)果，其規(guī)律如下： ［投影］ 分子類型 中心原子 空間構(gòu)型 AB2 有孤對電子 V型 無孤對電子 直線形 AB3 有孤對電子 三角錐形 無孤對電子 平面三角形 AB4 無孤對電子 四面體形 ［隨堂練習］ 1、用VSEPR模型預測，下列分子形狀與H2O相似，都為V型的是 A.OF2 B.BeCl2 C.SO2 D.CO2 2、用VSEPR模型預測，下列分子中鍵角不是1200的是 A．C2H2 B．C6H6 C．BF3 D．NH3 3、根據(jù)價電子對互斥理論,判斷H3O+的空間結(jié)構(gòu)式 A.三角錐形 B.正四面體 C.平面正三角形 D.變形四面體 教學回顧： 課題：第二節(jié)　分子的立體結(jié)構(gòu)（2） 授課班級 課 時 教 學 目 的 知識 與 技能 1.認識雜化軌道理論的要點 2.進一步了解有機化合物中碳的成鍵特征 3.能根據(jù)雜化軌道理論判斷簡單分子或離子的構(gòu)型 過程 與 方法 1、采用圖表、比較、討論、歸納、綜合的方法進行教學 2、培養(yǎng)學生分析、歸納、綜合的能力和空間想象能力 情感 態(tài)度 價值觀 重 點 雜化軌道理論的要點 難 點 雜化軌道理論 知 識 結(jié) 構(gòu) 與 板 書 設(shè) 計 三、雜化軌道理論簡介 1、雜化的概念：在形成多原子分子的過程中，中心原子的若干能量相近的原子軌道重新組合，形成一組新的軌道，這個過程叫做軌道的雜化，產(chǎn)生的新軌道叫雜化軌道。 2、雜化軌道的類型： (1) sp3雜化：1個s軌道和3個p軌道會發(fā)生混雜，得到4個相同的軌道，夾角10928′，稱為sp3雜化軌道。 空間結(jié)構(gòu)：空間正四面體或V型、三角錐型。 (2) sp2雜化：同一個原子的一個 ns 軌道與兩個 np 軌道進行雜化組合為 sp2 雜化軌道。 sp2 雜化軌道間的夾角是120，分子的幾何構(gòu)型為平面正三角形。 (3) sp 雜化：同一原子中 ns-np 雜化成新軌道：一個 s 軌道和一個 p 軌道雜化組合成兩個新的 sp 雜化軌道。 sp雜化：夾角為180的直線形雜化軌道， 3、AB m雜化類型的判斷 公式：電子對數(shù)n= 教學過程 教學步驟、內(nèi)容 教學方法、手段、師生活動 [復習]共價鍵類型：σ、π鍵，價層電子對互斥模型。 [質(zhì)疑] 我們已經(jīng)知道，甲烷分子呈正四面體形結(jié)構(gòu)，它的4個C--H鍵的鍵長相同，H—C--H的鍵角為109～28。按照我們已經(jīng)學過的價鍵理論，甲烷的4個C--H單鍵都應該是π鍵，然而，碳原子的4個價層原子軌道是3個相互垂直的2p軌道和1個球形的2s軌道，用它們跟4個氫原子的ls原子軌道重疊，不可能得到四面體構(gòu)型的甲烷分子。為什么？ ［講］碳原子具有四個完全相同的軌道與四個氫原子的電子云重疊成鍵。 ［引入］碳原子的價電子構(gòu)型2s22p2，是由一個2s軌道和三個2p軌道組成的，為什么有這四個相同的軌道呢？為了解釋這個構(gòu)型Pauling提出了雜化軌道理論。 [板書]三、雜化軌道理論簡介 1、雜化的概念：在形成多原子分子的過程中，中心原子的若干能量相近的原子軌道重新組合，形成一組新的軌道，這個過程叫做軌道的雜化，產(chǎn)生的新軌道叫雜化軌道。 [講]雜化軌道理論是一種價鍵理論，是鮑林為了解釋分子的立體結(jié)構(gòu)提出的。為了解決甲烷分子四面體構(gòu)型，鮑林提出了雜化軌道理論，它的要點是：當碳原子與4個氫原子形成甲烷分子時，碳原子的2s軌道和3個2p軌道會發(fā)生混雜，混雜時保持軌道總數(shù)不變，卻得到4個相同的軌道，夾角10928′，稱為sp3雜化軌道，表示這4個軌道是由1個s軌道和3個p軌道雜化形成的。當碳原子跟4個氫原子結(jié)合時，碳原子以4個sp3雜化軌道分別與4個氫原子的ls軌道重疊，形成4個C--Hσ鍵，因此呈正四面體的分子構(gòu)型。 ［投影］ ［講］雜化軌道理論認為：在形成分子時，通常存在激發(fā)、雜化、軌道重疊等過程。但應注意，原子軌道的雜化，只有在形成分子的過程中才會發(fā)生，而孤立的原子是不可能發(fā)生雜化的。同時只有能量相近的原子軌道才能發(fā)生雜化，而1s軌道與2p軌道由于能量相差較大，它是不能發(fā)生雜化的。 ［講］我們需要格外注意的是，雜化軌道只用于形成σ鍵或者用來容納孤對電子剩余的p軌道可以形成π鍵 [投影] sp3雜化軌道 [板書]2、雜化軌道的類型： (1) sp3雜化：1個s軌道和3個p軌道會發(fā)生混雜，得到4個相同的軌道，夾角10928′，稱為sp3雜化軌道。 [講]價層電子對互斥模型時我們知道，H20和NH3的VSEPR模型跟甲烷分子一樣，也是四面體形的，因此它們的中心原子也是采取sp3雜化的。所不同的是，水分子的氧原子的sp3雜化軌道有2個是由孤對電子占據(jù)的，而氨分子的氮原子的sp3雜化軌道有1個由孤對電子占據(jù)。 [板書]空間結(jié)構(gòu)：空間正四面體或V型、三角錐型。 ［講］凡屬于VESPR模型的AY4的分子中心原子A都采取sp3 雜化類型。例如CH4、NH3、H2O等。其中像CH4這類與中心原子鍵合的是同一種原子，因此分子呈高度對稱的正四面體構(gòu)型，其中的4個sp3雜化軌道自然沒有差別，這種雜化類型叫做等性雜化。而像NH3、H2O這類物質(zhì)的中心原子的4個sp3雜化軌道用于構(gòu)建不同的σ鍵或孤對電子，這個的4個雜化軌道顯然有差別，叫做不等性雜化， [講]除sp3雜化軌道外，還有sp雜化軌道和sp2雜化軌道。sp2雜化軌道由1個s軌道和2個p軌道雜化而得。 [板書] (2) sp2雜化：同一個原子的一個 ns 軌道與兩個 np 軌道進行雜化組合為 sp2 雜化軌道。 ［投影］ [板書] sp2 雜化軌道間的夾角是120，分子的幾何構(gòu)型為平面正三角形。 [投影] [講]應當注意的是，雜化過程中還有未參與雜化的p軌道，可用于形成π鍵，而雜化軌道只用于形成σ鍵或者用來容納未參與成鍵的孤對電子。而沒有填充電子的空軌道一般都不參與雜化。 ［講］乙烯分子中的碳原子的原子軌道采用sp2雜化。其中兩個碳原子間各用一個sp2雜化軌道形成σ鍵，用兩個sp2雜化軌道與氫原子形成σ鍵，兩個碳原子各用一個未參加雜化的2p原子軌道形成Π鍵。 ［投影］ ［講］苯環(huán)分子中的碳原子的原子軌道采用了sp2雜化。每個碳原子上的三個sp2雜化軌道分別與兩個相鄰的碳原子和一個氫原子形成三個σ鍵并形成六碳環(huán)，每個碳原子上的未雜化2p軌道采用“肩并肩”的方式重疊形成大Π鍵。大Π鍵的形成使苯環(huán)上的所用原子處于同一平面，且結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。 ［投影］ ［講］sp雜化軌道由1個s軌道和1個p軌道雜化而得 [板書] (3) sp 雜化：同一原子中 ns-np 雜化成新軌道：一個 s 軌道和一個 p 軌道雜化組合成兩個新的 sp 雜化軌道。 ［投影］ [板書]sp雜化：夾角為180的直線形雜化軌道， ［投影］ ［講］雜化軌道成鍵時，要滿足化學鍵間最小排斥原理，鍵與鍵間的排斥力大小決定于鍵的方向，即決定于雜化軌道間的夾角。由于鍵角越大化學鍵之間的排斥能越小，對sp雜化來說，當鍵角為180時，其排拆力最小，所以sp雜化軌道成鍵時分子呈直線形；對sp2雜化來說，當鍵角為120時，其排斥力最小，所以sp2雜化軌道成鍵時，分子呈平面三角形。由于雜化軌道類型不同，雜化軌道夾角也不相同，其成鍵時鍵角也不相同，故雜化軌道的類型與分子的空間構(gòu)型有關(guān)。 ［講］為了清晰的表示出成鍵電子和孤對電子，更有利的解釋物質(zhì)空間構(gòu)型的關(guān)系，我們引入了路易斯式。路易斯結(jié)構(gòu)式是用短線表示鍵合電子，小黑點表示未鍵合的價電子的結(jié)構(gòu)式。 [投影] [科學探究]1、寫出HCN分子和CH20分子的路易斯結(jié)構(gòu)式。 2．用VSEPR模型對HCN分子和CH2O分子的立體結(jié)構(gòu)進行預測(用立體結(jié)構(gòu)模型表示) 3．寫出HCN分子和CH20分子的中心原子的雜化類型。 4．分析HCN分子和CH2O分子中的π鍵。 [匯報]1、 2、直線型 平面三角型 3、sp雜化 sp2雜化 4、HCN分子中有2個σ鍵和2個Π鍵，即C-H和C-N之間各有一個σ鍵，另外C-N之間有兩個Π鍵。甲醛分子中C-H之間有2個σ鍵，C-O之間有1個σ鍵和1個Π鍵 ［板書］3、AB m雜化類型的判斷 公式：電子對數(shù) n= ［講］在上述公式使用時，電荷為正值時，取負號，電荷為負值時，取正號。當配位原子為氧原子或硫原子時，成鍵電子數(shù)為零。 ［投影小結(jié)］ 電子對數(shù)n 2 3 4 雜化類型 sp Sp2 Sp3 ［講］例如，SO2 電子對數(shù)為(6+0)/2=3,為sp2雜化。 ［小結(jié)］無論是價層電子對互斥理論還是雜化軌道理論，我們都是為了合理的解釋分子的空間構(gòu)型， ［投影］ 雜化類型 雜化軌道數(shù)目 雜化軌道間的夾角 空間構(gòu)型 實例 Sp 2 180 直線 BeCl2 Sp2 3 120 平面三角形 BF3 Sp3 4 10928′ 四面體形 CH4 教學回顧： 課題：第二節(jié)　分子的立體結(jié)構(gòu)（3） 授課班級 課 時 教 學 目 的 知識 與 技能 1、配位鍵、配位化合物的概念 2、配位鍵、配位化合物的表示方法 過程 與 方法 1、采用圖表、比較、討論、歸納、綜合的方法進行教學 2、培養(yǎng)學生分析、歸納、綜合的能力 情感 態(tài)度 價值觀 重 點 配位鍵、配位化合物的概念 難 點 配合物理論 知 識 結(jié) 構(gòu) 與 板 書 設(shè) 計 四、配合物理論簡介 1、配位鍵 （1）定義：“電子對給予—接受鍵”被稱為配位鍵。一方提供孤對電子；一方有空軌道，接受孤對電子。如：[Cu(H20)2＋]、NH4＋中存在配位鍵。 （2）成鍵粒子：原子 （3）成鍵性質(zhì)：共用電子對對兩原子的電性作用 （4）成鍵條件：形成配位鍵的一方是能夠提供孤對電子的原子，另一方是具有能夠接受孤對電子的空軌道原子。 （5）配位鍵的表示方法：A→B（表明共用電子對由A原子提供而形成配位鍵） 2、配合物 （1）定義：通常把金屬離子(或原子)與某些分子或離子(稱為配體)以配位鍵結(jié)合形成的化合物稱為配位化合物。 （2）配合物的組成 中心原子：配合物的中心原子一般都是帶正電的陽離子，過渡金屬離子最常見。 配位體：可以是陰離子，也可以是中性分子，配位體中直接同中心原子配合的原子叫配位原子，配位原子必須是含有孤對電子的原子。 配位數(shù)：直接同中心原子配位的原子的數(shù)目叫中心原子的配位數(shù)。 配離子的電荷數(shù)：配離子的電荷數(shù)等于中心離子和配位體的總電荷數(shù)的代數(shù)和。 3、配合物的形成： Cu2＋+2NH3H2O=Cu（OH）2↓+2NH4＋ Cu（OH）2+4 NH3H2O=[Cu（NH3）4]2＋+2OH－+4H2O [Cu（NH3）4]2＋深藍色 4、配合物的性質(zhì)　 （1）配合物溶于水后難電離 （2）配位鍵越強，配合物越穩(wěn)定。 教學過程 教學步驟、內(nèi)容 教學方法、手段、師生活動 ［引入］我們在了解了價層電子互斥理論和雜化軌道理論后，我們再來學習一類特殊的化合物，配合物 [板書]四、配合物理論簡介 [實驗2-1]將表中的少量固體溶于足量的水，觀察實驗現(xiàn)象并填寫表格。 ［投影］ 固體 CuSO4白色 CuCl22H2O綠色 CuBr2深褐色　 NaCl　白色 K2SO4白色　 KBr　白色 哪些溶液呈天藍色 天藍色 天藍色 天藍色 無色 無色 無色 實驗說明什么離子呈天藍色，什么離子沒有顏色 可知Na＋、K＋、Cl―、Br―、SO42－等離子無色。而Cu2＋在水溶液中有顏色 [講]上述實驗中呈天藍色的物質(zhì)是水合銅離子，可表示為[Cu(H20)2＋]，叫做四水合銅離子。在四水合銅離子中，銅離子與水分子之間的化學鍵是由水分子提供孤對電子對給予銅離子，銅離子接受水分子的孤對電子形成的，這類“電子對給予—接受鍵”被稱為配位鍵。 ［投影］ Cu OH2 H2O H2O H2O 2+ [板書]1、配位鍵 （1）定義：“電子對給予—接受鍵”被稱為配位鍵。一方提供孤對電子；一方有空軌道，接受孤對電子。如：[Cu(H20)2＋]、NH4＋中存在配位鍵。 ［講］配位鍵是一種特殊的共價鍵，但形成配位鍵的共用電子對由一方提供而不是由雙方共同提供的。 ［板書］（2）成鍵粒子：原子 （3）成鍵性質(zhì)：共用電子對對兩原子的電性作用 （4）成鍵條件：形成配位鍵的一方是能夠提供孤對電子的原子，另一方是具有能夠接受孤對電子的空軌道原子。 （5）配位鍵的表示方法：A→B（表明共用電子對由A原子提供而形成配位鍵） [講]存在配位鍵的物質(zhì)有很多，比如我們常見的NH4＋、H3O＋、SO42－、P2O5、Fe（SCN）3、血紅蛋白等等。通常把金屬離子(或原子)與某些分子或離子(稱為配體)以配位鍵結(jié)合形成的化合物稱為配位化合物，簡稱配合物。 [板書]2、配合物 （1）定義：通常把金屬離子(或原子)與某些分子或離子(稱為配體)以配位鍵結(jié)合形成的化合物稱為配位化合物。 [講]已知配合物的品種超過數(shù)百萬，是一個龐大的化合物家族。 ［板書］（2）配合物的組成 中心原子：配合物的中心原子一般都是帶正電的陽離子，過渡金屬離子最常見。 配位體：可以是陰離子，也可以是中性分子，配位體中直接同中心原子配合的原子叫配位原子，配位原子必須是含有孤對電子的原子。 配位數(shù)：直接同中心原子配位的原子的數(shù)目叫中心原子的配位數(shù)。 配離子的電荷數(shù)：配離子的電荷數(shù)等于中心離子和配位體的總電荷數(shù)的代數(shù)和。 ［投影］ ［講］如：[Co(NH3)5Cl]Cl2 這種配合物，其配位體有兩種：NH3、Cl-，配位數(shù)為5+1=6。 ［講］配合物的命名，關(guān)鍵在于配合物內(nèi)界（即配離子）的命名。命名順序：自右向左：配位體數(shù)（即配位體右下角的數(shù)字）——配位體名稱——“合”字或“絡(luò)”字——中心離子的名稱——中心離子的化合價。例如[Zn(NH3)2]SO4讀作硫酸二氨合鋅 [實驗2－2]向盛有硫酸銅水溶液的試管里加入氨水，首先形成難溶物，繼續(xù)添加氨水，難溶物溶解，得到深藍色的透明溶液；若加入極性較小的溶劑(如乙醇)，將析出深藍色的晶體。 ［投影］ [問題]有誰上黑版寫出有關(guān)的化學方程式？ [板書]3、配合物的形成： Cu2＋+2NH3H2O=Cu（OH）2↓+2NH4＋ Cu（OH）2+4 NH3H2O=[Cu（NH3）4]2＋+2OH－+4H2O [Cu（NH3）4]2＋深藍色 [講]在[Cu（NH3）4]2＋里，NH3分子的氮原子給出孤對電子對，Cu2＋接受電子對，以配位鍵形成了[Cu（NH3）4]2＋ ［投影］ 2+ Cu NH3 H3N NH3 NH3 ［板書］4、配合物的性質(zhì)　 （1）配合物溶于水后難電離 ［講］配合物溶于水易電離為內(nèi)界配離子和外界離子，而內(nèi)界的配體離子和分子通常不能電離。 [魔術(shù)表演]向黑板上懸掛的一副人物素描圖象上噴灑一無色溶液，結(jié)果眼眶中流出了血淚 [實驗2-3]向盛有氯化鐵溶液(或任何含F(xiàn)e3＋的溶液)的試管中滴加1滴硫氰化鉀(KSCN)溶液，觀察實驗現(xiàn)象。 [實驗現(xiàn)象]看到試管里溶液的顏色跟血液極為相似。 [講]這種顏色是三價鐵離子跟硫氰酸根(SCN—)離子形成的配離子。利用該離子的顏色，可鑒定溶液中存在Fe3＋；又由于該離子的顏色極似血液，常被用于電影特技和魔術(shù)表演。 [講]配位鍵的強度有大有小，因而有的配合物很穩(wěn)定，有的很不穩(wěn)定。許多過渡金屬離子對多種配體具有很強的結(jié)合力，是因為過渡金屬原子或離子都有接受孤對電子的空軌道，對多種配體具有較強的結(jié)合力，因而，過渡金屬配合物遠比主族金屬配合物多。 ［板書］（2）配位鍵越強，配合物越穩(wěn)定。 [投影]科學視野：已知的配合物種類繁多，新的配合物由于紛繁復雜的有機物配體而層出不窮，使得無機化合物的品種迅速增長。葉綠素、血紅素和維生素B12都是配合物，它們的配體大同小異，是一種稱為卟啉的大環(huán)有機物，而中心離子分別是鎂離子、亞鐵離子和鈷離子。圖2—25是葉綠素的結(jié)構(gòu)示意圖： [實踐活動]用計算機軟件Chemsketch制作分子立體模型。 練習1、制作甲烷分子的立體結(jié)構(gòu)模型 步驟：(1)在程序第一個界面“Chemsketch Window” (化學作圖視窗)上(當界面上的三個圖標處于白色背景的狀態(tài)時)用鼠標做一次點擊，界面上呈現(xiàn)“CH4”； (2)點擊視窗左下角的“Copy to 3D”，進入該程序的第二個界面“ACD／3D”(三維模型視窗)，出現(xiàn)一個球； (3)點擊該界面上的圖標，得到甲烷的立體結(jié)構(gòu)模型； (4)用鼠標點住模型移動，模型將隨之旋轉(zhuǎn)； (5)點擊圖標，模型會自動旋轉(zhuǎn)； (6)點擊圖標之一，模型一邊旋轉(zhuǎn)，一邊將變換成不同顯示形式。再次點擊圖標，圖形停止轉(zhuǎn)動； (7)點擊左下角“C11ernsr返回第一個界面，用鼠標點擊圖標圖，直至界面清空。 練習2、制作水分子的立體結(jié)構(gòu)模型 步驟：(1)用鼠標點擊左側(cè)的圖標“O”，使該圖標變?yōu)榘咨尘埃诮缑嫔宵c擊一次，出現(xiàn)“H2O”； (2)重復練習l的(2)一(7)的操作。 練習3、制作氨分子結(jié)構(gòu)模型 步驟：(1)用鼠標點擊左側(cè)的圖標“N”，使該圖標變?yōu)榘咨尘埃诮缑嫔宵c擊一次，出現(xiàn)“NH3”； (2)重復練習l的(2)一(7)的操作。 練習4、制作二氧化碳分子結(jié)構(gòu)模型 步驟：(1)用鼠標點擊左側(cè)的圖標“C”，使該圖標變?yōu)榘咨尘?，在界面土點擊一次，出現(xiàn)“CH4”，用鼠標點擊左側(cè)的圖標“O”，然后用鼠標點住界面上“CH4”，向任一方向拖拉鼠標，圖形變?yōu)椤癈H3一OH”，再用鼠標，長住圖形“CH3一OH”中的“CH3向任一方向拖拉鼠標，圖形變?yōu)镠OOH，用鼠標點擊圖形中的“一”， 圖形變?yōu)椤癘 OH”，再次用鼠標點擊圖中的“一”，圖形變?yōu)椤癘 O”； (2)重復練習1的(2)一(7)的操作。 [小結(jié)]在工業(yè)生產(chǎn)中，配合物的性質(zhì)應用于濕法冶金、物質(zhì)的分離和提純、合成功能分子。在定量分析中，用于檢驗離子、作隱蔽劑、有機沉淀劑和萃取分離等。配合物還和生物體內(nèi)許多酶與金屬離子的配合物有關(guān)。 ［隨堂練習］ 1、向下列配合物的水溶液中加入AgNO3溶液不能生成AgCl沉淀的是（ ） A．[Co(NH3)4Cl2]Cl B．[Co(NH3)3Cl3] C．[Co(NH3)6]Cl3 D．[Co(NH3)5Cl]Cl2 2、下列各種說法中錯誤的是（ ） A、形成配位鍵的條件是一方有空軌道一方有孤對電子。 B、配位鍵是一種特殊的共價鍵。 C、配位化合物中的配體可以是分子也可以是陰離子。 D、共價鍵的形成條件是成鍵原子必須有未成對電子。 教學回顧：