归纳与整理教学设计一等奖

物质结构与性质——分子结构与性质

官渡二中

李艳华

物质结构与性质——分子立体结构与性质(教案) 教学目标：

1、了解共价键的主要类型：σ键和π键，能用键长、键能、键角等说明简单分子的某些性质；

2、了解杂化轨道理论及常见的杂化轨道类型(sp，sp2，sp3)，能用价电子对互斥理论或者杂化轨道理论推测常见的简单分子或者离子的空间结构；

3、了解极性分子和非极性分子的区别，会判断极性分子和非极性分子，及分子物质的溶解性；

4、使学生建立物质结构决定物质性质的观点；

教学重点、难点

如何利用价电子互斥理论构建价层电子互斥模型（VSEPR模型），从而建立分子的空间构型，会根据分子的价层电子互斥模型（VSEPR模型）判断杂轨道类型及极性分子和非极性分子；

教学过程：

考纲展示

(1)了解共价键的主要类型：σ键和π键，能用键长、键能、键角等说明简单分子的某些性质；

(2)了解杂化轨道理论及常见的杂化轨道类型(sp，sp2，sp3)，能用价电子对互斥理论或者杂化轨道理论推测常见的简单分子或者离子的空间结构；

考点关注

(1)σ键和π键的特征和性质；

(2)根据键长、键能、键角等参数解释和比较常见分子的性质和立体结构；

(3)能根据分子价层电子互斥模型判断杂化轨道类型；

(4)极性分子和非极性分子的区别；及溶解性的判断。

[引言]除稀有气体外，一般原子不能单独存在，原子之间总要相互结合在一起，那么构成下列物质的原子是以什么方式结合在一起的。

问：[小组合作的形式完成？并请小组点评，得出共价键定义及共价键的本质及特征？] 写出CH3CH3

、CH2=CH2

、CH≡CH、N2

和H2

的电子式和结构式？分子中那些含有单键、双键和叁键？各物质中有几个σ键和π键？键的极性？

［小结］一、共价键

1、共价键的本质及特征。

本质：原子之间利用共用电子对； 特征：饱和性

、

方向性 2、根据交叉分类法的观点对共价键进行分类。

分类依据

电子云的重叠方式

σ键

π键

单键

共用电子对的数目

叁键

原子间三对共用电子对

双键

类型

电子云“头碰头”重叠

电子云“肩并肩”重叠

原子间一对共用电子对

原子间二对共用电子对

叁键＞双键＞单键

稳定性

σ键＞π键

关系

单键中只含σ键

双键中

含一个σ键一个π键

叁键中

含有一个σ键和两个π键

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物质结构与性质——分子结构与性质

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李艳华

共用电子对是否偏移

极性键

非极性键

共用电子对发生偏移

共用电子对不发生偏移

过渡：从乙烯易加成乙烷的实例说明σ键有稳定性强于π键；

2、从N2、H2和Cl2相互之间的化合程度的难易说明单键、双键和叁键的稳定性。并进一步说明键参数。

3、键参数

键能

键参数

键长

键角

决定

决定

分子的稳定性

键能越大键长越短分子越稳定

分子的空间构型

［过渡］1、

NH3、H2O 、HCl和CH4具有怎样的空间构型?

2、分子的空间由什么决定？

［讲解］二、价层电子互斥理论可以推测分子的空间立体构型。

1、价层电子对互斥理论

2、价层电子对互斥理论中价层电子对的计算；并推导价层电子对互斥模型（VSEPR模型）

3.价层电子对数和价层互斥模型和分子空间构型的关系

价层电子

对数

2 3 成键

对数

2 3 2 4 4 3 2 孤电子

对数

0 0 1 0 1 2 四面体形

价层电子互斥模型

直线形

三角形

分子立

体构型

直线形

平面三角形

V型

正四面体

三角锥形

V型

实例

BeCl2

BF3

SO2

CH4

NH3

H2O 例1［2012年全国统一考试课标卷］37题(化学物质结构与性质部分)

ⅥA族的氧、硫、硒（Se）、碲（Te）等元素在化合物中常表现出多种氧化态，含ⅥA族元素的化合物在研究和生产中有许多重要用途。请回答下列问题：

(1) S单质的常见形式为S8，其环状结构如下图所示，S原子采用的轨道杂化方式是

；

(4)气态SeO3分子的立体构型为

，SO32—离子的立体构型为

；

答案(1) sp3

(4)

平面三角形

三角锥形

4、由价层电子互斥模型（VSEPR模型）决定中心原子的杂化轨道类型

杂化类型

sp sp2

sp3

杂化轨道数目

2 3 4 杂化轨道夹角

180°

120°

109°28′

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价层电子互斥模型

直线形

平面三角形

正四面体形

实例

BeCl2

CO2

C2H2

BF3

C2H4

SO3

CH4

H2O

NH3

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例2下列分子中的中心原子杂化轨道的类型相同的是(

)

A．BeCl2与BF3

B．CO2与SO2

C．CCl4与NH3

D．C2H2和C2H4

答案：C

例3[双选题](2011·海南高考)下列分子中，属于非极性的是

A．SO2

答案：

BC 三、极性分子和非极性分子

［例3］解释在标况下为什么CO2在水中的溶解性是1∶1，而SO2在水中的溶解性是1∶40？

说明从极性分子和非极性分子可以得到物质的溶解性——相似相溶性。

本节小结：

结构决定性质

板书：

极性分子和非极性分子

性质应用

相似相溶性

B．BeCl2

C．BBr3

(

) D．COCl2

确定

价层电子对互斥理论

课后练习【练一练】

是否含有孤电子对判断

略去孤电子对VSEPR模型

构型判断

分子的空间立体构型

杂化轨道类型

（

）1.下列说法中不正确的是

A．σ键比π键重叠程度大，形成的共价键强

B．两个原子之间形成共价键时，最多有一个σ键

C．气体单质中，一定有σ键，可能有π键

D．N2分子中有一个σ键，两个π键

（

）2. 下列说法中正确的是

A．分子中键能越大，键长越长，则分子越稳定

B．元素周期表中的ⅠA族(除H外)和ⅦA族元素的原子间可能形成共价键

C．水分子可表示为HO—H，分子中键角为180°

D．H—O键键能为463 kJ·mol1，即18 g H2O分解成

H2和O2时，消耗能量为2×463 kJ －（

）3.用价层电子互斥理论预测H2S和BF3的立体结构，两个结论都正确的是(

)

A．直线形；三角锥形

B．V形；三角锥形

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物质结构与性质——分子结构与性质

官渡二中

李艳华

C．直线形；平面三角形

D．V形；平面三角形

（ ）4.在乙烯分子中有5个σ键和一个π键，它们分别是(

) A．sp2杂化轨道形成σ键，未杂化的2p轨道形成π键

B．sp2杂化轨道形成π键，未杂化的2p轨道形成σ键

C．C—H之间是sp2杂化轨道形成σ键，C—C之间是未杂化的2p轨道形成π键

D．C—C之间是sp2杂化轨道形成σ键，C—H之间是未杂化的2p轨道形成π键

（ ）5.在乙烯分子中有5个σ键和一个π键，它们分别是(

) A．sp2杂化轨道形成σ键，未杂化的2p轨道形成π键

B．sp2杂化轨道形成π键，未杂化的2p轨道形成σ键

C．C—H之间是sp2杂化轨道形成σ键，C—C之间是未杂化的2p轨道形成π键

D．C—C之间是sp杂化轨道形成σ键，C—H之间是未杂化的2p轨道形成π键

226．[2010·江苏，21(1)(3)](1)CaC2中的C22与O2互为等电子体，O2的电子式可表示为____________；

－＋＋21 mol O22中含有的π键数目为______。

＋(3)乙炔与氢氰酸反应可得丙烯腈(H2C==CH—C≡N)。丙烯腈分子中碳原子轨道杂化类型是________；

分子中处于同一直线上的原子数目最多为______。

7．[2010·海南理综，19－Ⅰ，19－Ⅱ(5)] Ⅰ.下列描述中正确的是(

) A．CS2为V形的极性分子

B．ClO3的立体构型为平面三角形

3C．SO3中有3对完全相同的成键电子对

D．SiF4和SO23的中心原子均为sp杂化

－－Ⅱ.(5)丁二酮肟常用于检验Ni2：在稀氨水介质中，丁二酮肟与Ni2反应可生成鲜红色沉淀，其结构＋＋如图所示。

①该结构中，碳碳之间的共价键类型是σ键，碳氮之间的共价键类型是__________，氮镍之间形成的化学键是_____________________________；

②该结构中，氧氢之间除共价键外还可存在___________________________________________；

③该结构中，碳原子的杂化轨道类型有______。

8．(2008·宁夏理综，35)X、Y、Z、Q、E五种元素中，X原子核外的M层中只有两对成对电子，Y原子核外的L层电子数是K层的两倍，Z是地壳内含量(质量分数)最高的元素，Q的核电荷数是X与Z的核电荷数之和，E在元素周期表的各元素中电负性最大。请回答下列问题：

(1)X、Y的元素符号依次为________、________；

(2)XZ2与YZ2分子的立体结构分别是________和________，相同条件下两者在水中的溶解度较大的是________(写分子式)，理由是_____________________；

(3)Q的元素符号是________，它属于第________周期，它的核外电子排布式为__________，在形成化合物时它的最高化合价为________；

(4)用氢键表示式写出E的氢化物溶液中存在的所有氢键_____________________________。

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