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2019-2020年高中化學(xué)《分子的立體結(jié)構(gòu)》教案7 新人教版選修3 教學(xué)目標： 1、認識共價分子的多樣性和復(fù)雜性； 2、初步認識價層電子對互斥模型； 3、能用VSEPR模型預(yù)測簡單分子或離子的立體結(jié)構(gòu)； 4、培養(yǎng)學(xué)生嚴謹認真的科學(xué)態(tài)度和空間想象能力。 重點難點： 分子的立體結(jié)構(gòu)；利用價層電子對互斥模型預(yù)測分子的立體結(jié)構(gòu) 教學(xué)過程 創(chuàng)設(shè)問題情境： 1、閱讀課本P37-40內(nèi)容； 2、展示CO2、H2O、NH3、CH2O、CH4分子的球輥模型（或比例模型）； 3、提出問題： ⑴什么是分子的空間結(jié)構(gòu)？ ⑵同樣三原子分子CO2和H2O，四原子分子NH3和CH2O，為什么它們的空間結(jié)構(gòu)不同？ [討論交流] 1、寫出CO2、H2O、NH3、CH2O、CH4的電子式和結(jié)構(gòu)式； 2、討論H、C、N、O原子分別可以形成幾個共價鍵； 3、根據(jù)電子式、結(jié)構(gòu)式描述CO2、H2O、NH3、CH2O、CH4的分子結(jié)構(gòu)。 [模型探究] 由CO2、H2O、NH3、CH2O、CH4的球輥模型，分析結(jié)構(gòu)不同的原因。 [引導(dǎo)交流] 引導(dǎo)學(xué)生得出由于中心原子的孤對電子占有一定的空間，對其他成鍵電子對存在排斥力，影響其分子的空間結(jié)構(gòu)。 ——引出價層電子對互斥模型（VSEPR models） [講解分析] 價層電子對互斥模型 把分子分成兩大類：一類是中心原子上的價電子都用于形成共價鍵。如CO2、CH2O、CH4等分子中的C原子。它們的立體結(jié)構(gòu)可用中心原子周圍的原子數(shù)來預(yù)測，概括如下： ABn 立體結(jié)構(gòu) 范例 n=2 直線型 CO2 n=3 平面三角形 CH2O n=4 正四面體型 CH4 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中心原子上的孤對電子也要占據(jù)中心原子周圍的空間，并參與互相排斥。因而H2O分子呈V型，NH3分子呈三角錐型。（如圖）課本P40。 [應(yīng)用反饋] 應(yīng)用VSEPR理論判斷下表中分子或離子的構(gòu)型。進一步認識多原子分子的立體結(jié)構(gòu)。 化學(xué)式 中心原子含有孤對電子對數(shù) 中心原子結(jié)合的原子數(shù) 空間構(gòu)型 H2S 2 2 V形 NH2- 2 2 V形 BF3 0 3 正三角形 CHCl3 0 4 四面體 SiF4 0 4 正四面體 [練習(xí)]： 1、下列物質(zhì)中，分子的立體結(jié)構(gòu)與水分子相似的是 A、CO2 B、H2S C、PCl3 D、SiCl4 2、下列分子的立體結(jié)構(gòu)，其中屬于直線型分子的是 A、H2O B、CO2 C、C2H2 D、P4 3、寫出你所知道的分子具有以下形狀的物質(zhì)的化學(xué)式，并指出它們分子中的鍵角分別是多少？ ①直線形 ②平面三角形 ③三角錐形 ④正四面體 4、下列分子中，各原子均處于同一平面上的是 A、NH3 B、CCl4 C、H2O D、CH2O 5、下列分子的結(jié)構(gòu)中，原子的最外層電子不都滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的是 A、CO2 B、PCl3 C、CCl4 D、NO2 6、下列分子或離子的中心原子，帶有一對孤對電子的是 A、XeO4 B、BeCl2 C、CH4 D、PCl3 7、為了解釋和預(yù)測分子的空間構(gòu)型，科學(xué)家在歸納了許多已知的分子空間構(gòu)型的基礎(chǔ)上，提出了一種十分簡單的理論模型——價層電子對互斥模型。這種模型把分子分成兩類：一類是 ；另一類是 。BF3和NF3都是四個原子的分子，BF3的中心原子是 ，NF3的中心原子是 ；BF3分子的立體構(gòu)型是平面三角形，而NF3分子的立體構(gòu)型是三角錐形的原因是 。 8、用價層電子對互斥模型推測下列分子或離子的空間構(gòu)型。 BeCl2 ；SCl2 ；SO32- ；SF6 第二課時 教學(xué)目標 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 4、采用圖表、比較、討論、歸納、綜合的方法進行教學(xué) 5、培養(yǎng)學(xué)生分析、歸納、綜合的能力和空間想象能力 教學(xué)重點： 雜化軌道理論的要點 教學(xué)難點： 分子的立體結(jié)構(gòu)，雜化軌道理論 教學(xué)過程： 碳的價電子構(gòu)型是什么樣的？甲烷的分子模型表明是空間正四面體，分子中的C—H鍵是等同的，鍵角是10928′。說明什么？ [結(jié)論] 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。 師：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 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。 [思考與交流] 甲烷分子的軌道是如何形成的呢？ 形成甲烷分子時，中心原子的2s和2px，2py，2pz等四條原子軌道發(fā)生雜化，形成一組新的軌道，即四條sp3雜化軌道，這些sp3雜化軌道不同于s軌道，也不同于p軌道。 根據(jù)參與雜化的s軌道與p軌道的數(shù)目，除了有sp3雜化軌道外，還有sp2 雜化和sp雜化，sp2 雜化軌道表示由一個s軌道與兩個p軌道雜化形成的，sp雜化軌道表示由一個s軌道與一個p軌道雜化形成的。 [討論交流]： 應(yīng)用軌道雜化理論，探究分子的立體結(jié)構(gòu)。 化學(xué)式 雜化軌道數(shù) 雜化軌道類型 分子結(jié)構(gòu) CH4 C2H4 BF3 CH2O C2H2 [總結(jié)評價]：引導(dǎo)學(xué)生分析、歸納、總結(jié)多原子分子立體結(jié)構(gòu)的判斷規(guī)律，完成下表。 化學(xué)式 中心原子孤對電子對數(shù) 雜化軌道數(shù) 雜化軌道類型 分子結(jié)構(gòu) CH4 C2H4 BF3 CH2O C2H2 [討論]：怎樣判斷有幾個軌道參與了雜化？（提示：原子個數(shù)） [結(jié)論]：中心原子的孤對電子對數(shù)與相連的其他原子數(shù)之和，就是雜化軌道數(shù)。 [討論總結(jié)]： 三種雜化軌道的軌道形狀，SP雜化夾角為180的直線型雜化軌道，SP2 雜化軌道為120的平面三角形，SP3雜化軌道為10928′的正四面體構(gòu)型。 [科學(xué)探究]：課本42頁 [小結(jié)]：HCN中C原子以sp雜化，CH2O中C原子以sp2雜化；HCN中含有2個σ鍵和2π鍵；CH2O中含有3σ鍵和1個π鍵 練習(xí)： 1、下列分子中心原子是sp2雜化的是 A 、 PBr3 B、 CH4 C、 BF3 D、 H2O 2、關(guān)于原子軌道的說法正確的是 A 、凡是中心原子采取sp3雜化軌道成鍵的分子其幾何構(gòu)型都是正四面體 B 、CH4分子中的sp3雜化軌道是由4個H原子的1s 軌道和C原子的2p軌道混合起來而形成的 C 、sp3雜化軌道是由同一個原子中能量相近的s 軌道和p軌道混合起來形成的一組能量相近的新軌道 D 、凡AB3型的共價化合物，其中中心原子A均采用sp3雜化軌道成鍵 3、用Pauling的雜化軌道理論解釋甲烷分子的四面體結(jié)構(gòu)，下列說法不正確的是 A、C原子的四個雜化軌道的能量一樣 B、C原子的sp3雜化軌道之間夾角一樣 C、C原子的4個價電子分別占據(jù)4個sp3雜化軌道 D、C原子有1個sp3雜化軌道由孤對電子占據(jù) 4、下列對sp3 、sp2 、sp雜化軌道的夾角的比較，得出結(jié)論正確的是 A、 sp雜化軌道的夾角最大 B、 sp2雜化軌道的夾角最大 C、 sp3雜化軌道的夾角最大 D、 sp3 、sp2 、sp雜化軌道的夾角相等 5、乙烯分子中含有4個C—H和1個C=C雙鍵，6個原子在同一平面上。下列關(guān)于乙烯分子的成鍵情況分析正確的是 A 、每個C原子的2s軌道與2p軌道雜化，形成兩個sp雜化軌道 B 、每個C原子的1個2s軌道與2個2p軌道雜化，形成3個sp2雜化軌道 C 、每個C原子的2s軌道與3個2p軌道雜化，形成4個sp3雜化軌道 D 、每個C原子的3個價電子占據(jù)3個雜化軌道，1個價電子占據(jù)1個2p軌道 6、ClO-、ClO2-、ClO3-、ClO 4-中Cl都是以sp3雜化軌道與O原子成鍵的，試推測下列微粒的立體結(jié)構(gòu) 微粒 ClO- ClO2- ClO3- ClO4- 立體結(jié)構(gòu) 7、根據(jù)雜化軌道理論，請預(yù)測下列分子或離子的幾何構(gòu)型： CO2 ， CO32- H2S ， PH3 8、為什么H2O分子的鍵角既不是90也不是10928′而是104.5？ 第三課時 教學(xué)目標 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 3、采用圖表、比較、討論、歸納、綜合的方法進行教學(xué) 4、培養(yǎng)學(xué)生分析、歸納、綜合的能力 教學(xué)重點 配位鍵、配位化合物的概念 教學(xué)難點 配位鍵、配位化合物的概念 教學(xué)過程 [創(chuàng)設(shè)問題情景] 什么是配位鍵？配位鍵如何表示？配位化合物的概念？ 學(xué)生閱讀教材，然后討論交流。 1、配位鍵 ⑴概念 共用電子對由一個原子單方向提供給另一原子共用所形成的共價鍵。 ⑵表示 A B 電子對給予體 電子對接受體 ⑶條件：其中一個原子必須提供孤對電子。 另一原子必須能接受孤對電子軌道。 [提問]舉出含有配位鍵的離子或分子 舉例：H3O+ NH4+ [過渡]什么是配位化合物呢？ [講解]金屬離子或原子與某些分子或離子以配位鍵結(jié)合而形成的化合物稱為配合物。 [過渡] 配位化合物如何命名？ [講解] 硫酸四氨合銅 [學(xué)生練習(xí)命名] [Cu(NH3)4]Cl2 K3[Fe(SCN)6] Na3[AlF6] [小結(jié)] 本節(jié)主要講述了配位鍵和配位化合物。 [練習(xí)] 1、銨根離子中存在的化學(xué)鍵類型按離子鍵、共價鍵和配位鍵分類，應(yīng)含有 A、離子鍵和共價鍵 B、離子鍵和配位鍵 C、配位鍵和共價鍵 D、離子鍵 2、下列屬于配合物的是 A、NH4Cl B、Na2CO3.10H2O C、CuSO4. 5H2O D、Co（NH3）6Cl3 3、下列分子或離子中，能提供孤對電子與某些金屬離子形成配位鍵的是 ①H2O ②NH3 ③F— ④CN— ⑤CO A、①② B、① ②③ C、①②④ D、①②③④⑤ 4、配合物在許多方面有著廣泛的應(yīng)用。下列敘述不正確的是 A、以Mg2+為中心的大環(huán)配合物葉綠素能催化光合作用。 B、Fe2+的卟啉配合物是輸送O2的血紅素。 C、[Ag（NH3）2]+是化學(xué)鍍銀的有效成分。 D、向溶液中逐滴加入氨水，可除去硫酸鋅溶液中的Cu2+。 5．下列微粒：①H3O+②NH4+③CH3COO-④ NH3⑤CH4中含有配位鍵的是 A、①② B、①③ C、④⑤ D、②④ 6．亞硝酸根NO2-作為配體，有兩種方式。其一是氮原子提供孤對電子與中心原子配位；另一是氧原子提供孤對電子與中心原子配位 。前者稱為硝基，后者稱為亞硝酸根。 [Co（NH3）5NO2]Cl2 就有兩種存在形式，試畫出這兩種形式的配離子的結(jié)