归纳与整理板书设计及意图

第二章

分子结构与性质

教材分析：

本章比较系统的介绍了分子的结构和性质，内容比较丰富。首先，在第一章有关电子云和原子轨道的基础上，介绍了共价键的主要类型σ键和π键，以及键参数——键能、键长、键角；接着，在共价键概念的基础上，介绍了分子的立体结构，并根据价层电子对互斥模型和杂化轨道理论对简单共价分子结构的多样性和复杂性进行了解释。最后介绍了极性分子和非极性分子、分子间作用力、氢键等概念，以及它们对物质性质的影响，并从分子结构的角度说明了“相似相溶”规则、无机含氧酸分子的酸性等。

化学2已介绍了共价键的概念，并用电子式的方式描述了原子间形成共价键的过程。本章第一节“共价键”是在化学2已有知识的基础上，运用的第一章学过的电子云和原子轨道的概念进一步认识和理解共价键，通过电子云图象的方式很形象、生动的引出了共价键的主要类型σ键和π键，以及它们的差别，并用一个“科学探究”让学生自主的进一步认识σ键和π键。

在第二节“分子的立体结构”中，首先按分子中所含的原子数直间给出了三原子、四原子和五原子分子的立体结构，并配有立体结构模型图。为什么这些分子具有如此的立体结构呢？教科书在本节安排了“价层电子对互斥模型”和“杂化轨道理论”来判断简单分子和离子的立体结构。在介绍这两个理论时要求比较低，文字叙述比较简洁并配有图示。还设计了“思考与交流”、“科学探究”等内容让学生自主去理解和运用这两个理论。

在第三节分子的性质中，介绍了六个问题，即分子的极性、分子间作用力及其对物质性质的影响、氢键及其对物质性质的影响、溶解性、手性和无机含氧酸分子的酸性。除分子的手性外，对其它五个问题进行的阐述都运用了前面的已有知识，如根据共价键的概念介绍了键的极性和分子的极性；根据化学键、分子的极性等概念介绍了范德华力的特点及其对物质性质的影响；根据电负性的概念介绍了氢键的特点及其对物质性质的影响；根据极性分子与非非极性分子的概念介绍了“相似相溶”规则；根据分子中电子的偏移解释了无机含氧酸分子的酸性强弱等；对于手性教科书通过图示简单介绍了手性分子的概念以及手性分子在生命科学和生产手性药物方面的应用

第一课时

教学目标：

1、认识共价分子的多样性和复杂性；

2、初步认识价层电子对互斥模型；

3、能用VSEPR模型预测简单分子或离子的立体结构；

4、培养学生严谨认真的科学态度和空间想象能力。

重点难点：

分子的立体结构；利用价层电子对互斥模型预测分子的立体结构

教学过程

创设问题情境：

1、阅读课本P37-40内容；

2、展示CO2、H2O、NH3、CH2O、CH4分子的球辊模型（或比例模型）；

3、提出问题：

⑴什么是分子的空间结构？

⑵同样三原子分子CO2和H2O，四原子分子NH3和CH2O，为什么它们的空间结构不同？

[讨论交流] 1、写出CO2、H2O、NH3、CH2O、CH4的电子式和结构式；

2、讨论H、C、N、O原子分别可以形成几个共价键；

- 1 -

3、根据电子式、结构式描述CO2、H2O、NH3、CH2O、CH4的分子结构。

[模型探究] 由CO2、H2O、NH3、CH2O、CH4的球辊模型，分析结构不同的原因。

[引导交流] 引导学生得出由于中心原子的孤对电子占有一定的空间，对其他成键电子对存在排斥力，影响其分子的空间结构。

——引出价层电子对互斥模型（VSEPR

models）

[讲解分析]

价层电子对互斥模型

把分子分成两大类：一类是中心原子上的价电子都用于形成共价键。如CO2、CH2O、CH4等分子中的C原子。它们的立体结构可用中心原子周围的原子数来预测，概括如下：

ABn n=2 n=3 n=4 立体结构

直线型

平面三角形

正四面体型

范例

CO2

CH2O CH4

另一类是中心原子上有孤对电子（未用于形成共价键的电子对）的分子。如

H2O和NH3中心原子上的孤对电子也要占据中心原子周围的空间，并参与互相排斥。因而H2O分子呈V型，NH3分子呈三角锥型。（如图）课本P40。

[应用反馈]

应用VSEPR理论判断下表中分子或离子的构型。进一步认识多原子分子的立体结构。

中心原子含有孤中心原子结合的化学式

空间构型

对电子对数

原子数

H2S NH2-

BF3

CHCl3

SiF4

2 2 0 0 0 2 2 3 4 4 V形

V形

正三角形

四面体

正四面体

[练习]：

1、下列物质中，分子的立体结构与水分子相似的是

A、CO2

B、H2S

C、PCl3

D、SiCl4

2、下列分子的立体结构，其中属于直线型分子的是

A、H2O

B、CO2

C、C2H2

D、P4

3、写出你所知道的分子具有以下形状的物质的化学式，并指出它们分子中的键角分别是多少？

①直线形

②平面三角形

③三角锥形

④正四面体

4、下列分子中，各原子均处于同一平面上的是

A、NH3

B、CCl4

C、H2O

D、CH2O - 2 -

5、下列分子的结构中，原子的最外层电子不都满足8电子稳定结构的是

A、CO2

B、PCl3

C、CCl4

D、NO2

6、下列分子或离子的中心原子，带有一对孤对电子的是

A、XeO4

B、BeCl2

C、CH4

D、PCl3

7、为了解释和预测分子的空间构型，科学家在归纳了许多已知的分子空间构型的基础上，提出了一种十分简单的理论模型——价层电子对互斥模型。这种模型把分子分成两类：一类是

；另一类是

。BF3和NF3都是四个原子的分子，BF3的中心原子是

，NF3的中心原子是

；BF3分子的立体构型是平面三角形，而NF3分子的立体构型是三角锥形的原因是

。

8、用价层电子对互斥模型推测下列分子或离子的空间构型。

BeCl2

；SCl2

；SO32-

；SF6

第二课时

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

教学过程：

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。

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。

板书：

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。

- 3 -

化学式

CH4 C2H4 BF3 CH2O C2H2 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。

中心原子孤对化学式

杂化轨道数

杂化轨道类型

分子结构

电子对数

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键

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杂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- 4 -

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°？

第三课时

教学目标

1、配位键、配位化合物的概念

2、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

⑴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。

⑵表示

A

B 电子对给予体

电子对接受体

⑶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

- 5 -

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 C、CuSO4. 5H2O

D、Co（NH3）6Cl3

3、下列分子或离子中，能提供孤对电子与某些金属离子形成配位键的是

①H2O

②NH3

③F—

④CN—

⑤CO A、①②

B、①

②③

C、①②④

D、①②③④⑤

4、配合物在许多方面有着广泛的应用。下列叙述不正确的是

A、以Mg2+为中心的大环配合物叶绿素能催化光合作用。

B、Fe2+的卟啉配合物是输送O2的血红素。

C、[Ag（NH3）2]+是化学镀银的有效成分。

D、向溶液中逐滴加入氨水，可除去硫酸锌溶液中的Cu2+。

5．下列微粒：①H3O+②NH4+③CH3COO-④ NH3⑤CH4中含有配位键的是

A、①②

B、①③

C、④⑤

D、②④

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6．亚硝酸根NO2-作为配体，有两种方式。其一是氮原子提供孤对电子与中心原子配位；另一是氧原子提供孤对电子与中心原子配位

。前者称为硝基，后者称为亚硝酸根。

[Co（NH3）5NO2]Cl2

就有两种存在形式，试画出这两种形式的配离子的结

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