复习题教学活动设计方案

分子的立体结构和性质复习教案

一、教学设计

本节以三原子、四原子和五原子分子的立体结构模型为例，介绍典型分子的立体结构；然后从价层电子对互斥模型和杂化轨道理论解释分子结构的多样性和复杂性，并根据上述理论判断简单分子或离子的构型；最后，介绍配合物的概念、成键的条件和表示方法。

教学重点：

1. 分子的立体结构；

2. 价层电子对互斥模型、杂化轨道理论和配位键。

3. 极性分子和非极性分子；

4. 分子间作用力、氢键及其对物质性质的影响。

教学难点：

1. 分子的立体结构；2. 价层电子对互斥模型、杂化轨道理论。

3. 手性分子；4. 无机含氧酸分子的酸性。

具体教学过程：

1. 从H、C、N、O的原子结构，依据共价键的饱和性和方向性，用电子式、结构式描述CO2、H2O、NH3、CH2O、CH4等分子结构，为学习本节课的内容做好知识准备。

由CO2、H2O、NH3、CH2O、CH4的球棍模型（或比例模型），对照其电子式采取对比的方法，引导学生对中心原子的共用电子对和未成键电子对与空间结构的关系进行分类，并用下表形式进行归纳。

经分析、比较可知，由于中心原子的孤对电子对占有一定的空间，对其他成键电子对存在排斥力，影响其分子的空间结构——建立价层电子对互斥模型理论。进而应用该理论判断简单分子或离子的构型，认识多原子分子的立体结构。

2. 介绍杂化轨道理论时，可以从甲烷分子中碳原子的价电子构型2s2p及3个2p轨道相互垂直，对照甲烷分子正四面体结构，引出问题——如何解释甲烷正四面体空间结构？

由于甲烷分子中的4个C—H键是等同的，键角皆为109°28′，由此推出：碳原子具有与4个氢原子电子云重叠的完全相同的4个轨道，进而引入sp杂化轨道——杂化轨道理论。除sp杂化轨道外，还有sp杂化轨道和sp杂化轨道。

结合价层电子对互斥模型理论，下表列举了一些多原子分子中心原子的杂化轨道类型。

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*杂化轨道数：中心原子的孤对电子对数与相连的其他原子个数之和。

3. 介绍配合物理论时，通过观察CuSO4、CuCl2·2H2O、CuBr2等固体及其水溶液颜色的实验，分析得知天蓝色的物质——四水合铜离子，探究其结构，由孤对电子对和空轨道形成的配位键，引出配位键和配合物的概念。再通过形成［Cu(NH3) 4］和［Fe(SCN)］2+2+的实验，进一步介绍一些简单配合物及其成键情况。

教学方案参考

【方案Ⅰ】模型探究学习分子空间结构

创设问题情景：展示CO2、H2O、NH3、CH2O、CH4等分子的球棍模型（或比例模型），提出问题：（1）什么是分子的空间结构？（2）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：从H、C、N、O的原子结构（写出电子式），依据共价键的饱和性和方向性，讨论H、C、N、O的原子分别可形成1、4、3、2个共价键，并用电子式、结构式描述CO2、H2O、NH3、CH2O、CH4等分子结构。

模型探究：由CO2、H2O、NH3、CH2O、CH4的球棍模型（或比例模型），对照其电子式，运用分类、对比的方法，分析结构不同的原因。引导学生得出由于中心原子的孤对电子对占有一定的空间，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理论。进一步用表格形式进行分类、归纳（参见具体教学建议1中的表格）。

应用反馈：应用该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。

【方案Ⅱ】问题探究学习杂化轨道理论

提出问题：课前提出要解决的问题，由学生自学并制定活动方案。（1）甲烷分子中碳原子的价电子构型为2s2p，而碳原子的3个2p轨道相互垂直，对照甲烷分子正四面体结构，为什么甲烷分子中的4个C—H键是等同的，键角皆为109°28′？（2）氨分子的空间结构为三角锥形，键角为107°18′，结合氢离子形成铵根离子后的空间结构却是正四面体，为什么铵根离子中的4个N—H键是等同的，键角皆为109°28′？

阅读与思考：（1）阅读教科书相关内容及一些相关的课外资料，理解及解决上述相关问题，并把发现的问题记录下来供课堂讨论；（2）结合价层电子对互斥模型理论，分析CH4、NH3及NH+4等分子或离子成键情况，归纳总结出轨道杂化理论。

讨论交流：应用轨道杂化理论，探究下表中分子的立体结构。

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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。

【方案Ⅲ】实验探究学习配合物理论

实验探究：通过［实验2-1］引导学生观察、分析、归纳实验现象。

归纳总结：由NaCl、K2SO4、KBr的水溶液呈无色，得知Na、K、Cl、Br、SO4++--2-等离子为无色。而CuSO4、CuCl2·2H2O、CuBr2水溶液呈天蓝色，进而分析水分子和铜离子的结构，得出水合铜离子的结构［Cu(H2O)4］，引出配位键、配位化合物的概念。可归纳配位键形成的条件：“电子对给予体”——含有孤对电子对和“接受体”——含有空轨道。

进一步探究：除水外是否还有其他电子给予体？结合［实验2－2］、［实验2－3］引出氨分子、硫氰酸根离子……并说明过渡金属离子对多种配位体具有很强的结合力，因此过渡金属配合物比主族金属配合物多。

由［Cu(H2O)4］到［Cu(NH3)4］，可以探讨配位键强度的大小及络合物的稳定性。可增加在［Cu(NH3)4］溶液中滴加酸液实验，观察溶液的颜色变化。这是由于［Cu(NH3)4］2+2+2+2+2+的配位键被破坏，氨分子与氢离子结合。

归纳小结：结合探究过程引导学生书写相关的化学方程式（或离子方程式），并用结构式表示相关的配离子。如：

Cu(OH)2+4NH3 == ［Cu(NH3)4］+2OH

Fe+SCN == ［Fe(SCN)］

用结构式表示［Cu(H2O) 4］和［Cu(NH3)4］：

2+2+3+-2+2+-

1. 教学过程中可先复习离子键、共价键和电负性等概念，再分析H2、Cl2、N2、HCl、H2O等分子中成键原子间共用电子对的偏移情况，帮助学生理解共价键的极性和非极性。

2. 可用下表来表示共价键的极性与分子的极性的关系。

*分子中各键的向量和是否为零，可通过数学或物理学中的向量知识来确定。

3. 关于范德华力的影响因素，建议只介绍两点：一是通过观察教科书中的表2-4，得出分子的极性越大，范德华力越大；二是通过“学与问”，得出结构相似时，相对分子质量越大，范德华力越大。

4. “相似相溶”规则是个经验规则，不宜扩展太多，充分利用教科书中的例子，以及“思考与交流”中的问题，使学生体会到“相似相溶”的含义及应用即可。学习“相似相溶”规则时注意应用极性分子、非极性分子、范德华力及氢键等知识；在组织“思考与交流”时，可以结合实验。

5. 可以根据教科书中的图2-38制作模型的方式帮助学生理解分子的“手性”及“手性分子”的概念；通过一些例子了解“手性分子”在生命科学中的应用，体会化学科学对人类生活和社会发展的贡献。

6. 判断无机含氧酸分子的酸性强弱，是物质结构影响物质化学性质的一个例子，进一步加深“物质结构决定物质性质，性质反映结构”的观念。

教学方案参考

【方案Ⅰ】问题解决学习键的极性和分子的极性

创设问题情景：（1）复习共价键的概念；（2）复习电负性的概念；（3）写出H2、Cl2、N2、HCl、H2的电子式。

提出问题：由相同或不同原子形成的共价键，共用电子在两原子间出现的机会是否相同？若相同是怎样的？若不同，又是怎样的？

讨论与归纳：通过学生的观察、思考，讨论后归纳结论。一般说来，同种原子形成的共价键中的电子对不发生偏移，是非极性键。而由不同原子形成的共价键，电子对会发生偏移，是极性键。

提出问题：（1）共价键有极性和非极性，分子是否也有极性和非极性？（2）由非极性键形成的分子中，正电荷的中心和负电荷的中心怎样分布？是否重合？（3）由极性键形成的分子中，怎样找正电荷的中心和负电荷的中心？

讨论交流：利用教科书提供的例子，以小组合作学习的形式，借助图示以及数学或物理中学习过的向量合成的方法，讨论、研究判断分子极性的方法。

总结归纳：在合作学习、讨论的基础上，引导学生通过表格方式对键的极性与分子的极性的关系进行总结

反思与评价：组织完成“思考与交流”。