归纳与整理教学目标设计

第2章

分子结构与性质

一、复习目标

1．复习化学键的概念，能用电子式表示常见物质的离子键或共价键的形成过程；知道共价键的主要类型δ键和π键；说出δ键和π键的明显差别和一般规律。

2．认识键能、键长、键角等键参数的概念；能用键参数――键能、键长、键角说明简单分子的某些性质；知道等电子原理，结合实例说明“等电子原理的应用”。

3．认识共价分子结构的多样性和复杂性，能根据价层电子对互斥理论来判断简单分子或离子的构型，以此培养学生的空间想象能力；

4．了解极性共价键和非极性共价键、极性分子和非极性分子，并能够加以判断。

5．了解范德华力及其对物质性质的影响。

二、课时安排

1课时

三、复习重难点

1．价层电子对互斥模型，键参数的概念。

2．等电子原理。

3．分子的立体构型

4．极性分子和非极性分子的判断. 5．范德华力及其对物质性质的影响。

6. 手性分子。

四、教学过程

（一）知识梳理

1.离子键与共价键

共价键具有饱和性——共价键具有饱和性，决定了原子形成分子时相互结合的数量关系。

按照价键理论的电子配对原理，一个原子有几个未成对电子，便可和几个自旋相反的电子配对成键，这就共价键的“饱和性”。

共价键具有方向性

2.等电子体、等电子原理

3.分子的立体结构

4.价层互斥理论（VSEPR）价层电子对互斥理论的基本内容：分子中的价电子对——成键电子对和孤电子对由于相互排斥作用，尽可能趋向彼此远离。

5.配合物

6.分子的极性

7.手性

（1）

凡具有对称面、对称中心的分子，都是非手性分子。

（2）有无对称轴，对分子是否有手性无决定作用。

（3）一般：当分子中只有一个C* ，分子一定有手性。当分子中有多个手性中心时，要借助对称因素。无对称面，又无对称中心的分子，必是手性分子。

（二）题型、方法归纳

选取经典选择题以及问答题形式，给学生讲解，以促进学生对所学知识的充分理解与掌握。采用启发、诱思、讲解和讨论相结合的方法使学生充分掌握这一章节的知识。

（三）典例精讲

例1：用杂化轨道理论解释甲烷分子的四面体结构，下列说法中不正确的是(

D

) 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杂化轨道由孤电子对占据

解析：：在甲烷分子中，C原子以sp3杂化，每个杂化轨道上1个电子分别与1个氢原子上的1个s电子结合生成共价键，这四个共价键完全相同，轨道间夹角为109°28′。故答案选D。

例2：下列有关中心原子杂化轨道类型和分子几何构型的说法不正确的是(

D

) A．PCl3中P原子以sp3杂化，分子为三角锥形

B．BCl3中B原子以sp2杂化，分子为平面三角形

C．CS2中C原子以sp杂化，分子为直线形

D．H2S中S原子以sp杂化，分子为直线形

解析：PCl3中中心原子的价电子对数为4，其中有一对孤电子对，sp3杂化，为三角锥形，A对；BCl3中中心原子B的价电子对数为3，sp2杂化，无孤电子对，为平面三角形，B对；CS2中中心原子的价电子对数为2，sp杂化，孤电子对数为0，为直线形，C对；H2S 中中心原子S的价电子对数为4，孤电子对数为2，为V形，D错。故答案选D。

（四）归纳小结

1.离子键

（1）成键微粒：阴、阳离子。

（2）成键实质：静电作用。

（3）形成条件：通常，活泼金属元素(ⅠA、ⅡA族) 与活泼非金属(ⅥA、ⅦA族)元素的原子相结合。

（4）离子键的表示方法

A．用电子式表示离子化合物

B．用电子式表示离子化合物的形成过程

2.共价键

（1）成键微粒：原子。

（2）成键实质：共用电子对。

（3）形成条件：非金属元素的原子相结合。

（4）共价键的分类：非极性键、极性键。

（5）共价键的表示方法：用电子式表示共价化合物

（6）共价键的特征

A．价键具有饱和性——共价键具有饱和性，决定了原子形成分子时相互结合的数量关系。按照价键理论的电子配对原理，一个原子有几个未成对电子，便可和几个自旋相反的电子配对成键，这就共价键的“饱和性”。B．共价键的方向性

电子所在的原子轨道都具有一定的形状，成键原子的电子云尽可能达到最大重叠必须沿一定方向交盖，所以共价键有方向性。它决定了分子的空间构型。

（7）共价键的形成

电子云在两个原子核间重叠，意味着电子出现在核间的概率增大，电子带负电，因而可以形象的说，核间电子好比在核间架起一座带负电的桥梁，把带正电的两个原子核“黏结”在一起了。

（8）共价键的类型

A．σ键的形成

σ键的成键过程：“头顶头”

σ键的特征是：以形成化学键的两原子核的连线为轴旋转，共价键电子云的图形不变，这种特征成为轴对称。

形成σ键的电子称为σ电子。

B．π键的形成

π键的成键过程：“肩并肩”

π键特点:①两个原子轨道以平行或“肩并肩” 方式重叠；原子重叠的部分分别位于两原子核构成平面的两侧，如果以它们之间包含原子核的平面为镜面，它们互为镜像，称为镜像对称。

②

π键不能旋转；由于π键重叠程度要比键小,所以σ键的强度要比π键大。稳定性：σ键﹥

π键。

形成π键的电子称为π电子。

①s电子和s电子、s电子和p电子只能形成σ键；p电子和p电子既可形成σ键，又可能形成π键；且

p电子和p电子先形成σ键，后形成π键。

②共价单键是σ键；共价双键中一个是σ键,另一个是π键；共价三键中一个是σ键,另两个为π键。

3.等电子体

（1）概念：是指原子总数且价电子总数的粒子，具有相同的化学键特征。

（2）应用：等电子体的许多性质是相近的，空间构型是相同的。所以可以利用等电子体来预测分子的空间构型和性质。

（3）等电子原理：原子总数相同、价电子总数相同的分子或离子具有相似化学键特征，许多性质是相似的。此原理称为等电子原理。

（4）等电子体的判断和利用

A．判断方法：原子总数相同，价电子总数相同的分子。

B．应用：等电子体的许多性质是相近的，空间构型是相同的。

利用等电子体可以：

①判断一些简单分子或离子的立体构型；

②利用等电子体在性质上的相似性制造新材料；

③利用等电子原理针对某物质找等电子体。

（5）一些常见的等电子体

二原子10电子的等电子体：N2、CO、CN、C22

－－二原子11电子的等电子体：NO、O2

＋三原子16电子的等电子体：CO2、CS2、N2O、CNO、N3

－－三原子18电子的等电子体：NO2、O3、SO2

－四原子24电子的等电子体：NO3、CO32、BF3、SO3(g) －－4.形形色色的分子

（1）双原子分子（直线型）

（2）三原子分子立体结构（有直线形和V形）

CO2（直线形180°）

H2O（V形105°）

（3）四原子分子立体结构（直线形、平面三角形、三角锥形、正四面体。常见的是平面三角形、三角锥形）

C2H2

NH3（三角锥形107°）

HCHO（平面三角形

120°）

P4

（4）五原子分子立体结构（最常见的是正四面体）

CH4：正四面体

5.杂化轨道理论：在形成分子时，在外界条件影响下若干不同类型能量相近的原子轨道混合起来，重新组合成一组新轨道的过程叫做原子轨道的杂化，所形成的新轨道就称为杂化轨道

（1）参与参加杂化的各原子轨道能量要相近（同一能级组或相近能级组的轨道）；

（2）杂化前后原子轨道数目不变：参加杂化的轨道数目等于形成的杂化轨道数目；但杂化轨道改变了原子轨道的形状方向，在成键时更有利于轨道间的重叠；

6.键的极性与分子的极性

（1）共用电子对是否有偏向或偏离，共用电子对无偏向（电荷分布均匀）是非极性键，共用电子对有偏向（电荷分布不均匀）是极性键。

（2）原子对共用电子对的吸引力不同。即键合原子的电负性不同造成共用电子对有偏向或偏离。同种非金属元素的原子间形成的共价键是非极性键。不同种非金属元素的原子间形成的共价键是极性键。

（3）极性分子:正电中心和负电中心不重合。

非极性分子:正电中心和负电中心重合。

判断方法：看正电中心和负电中心是否重合

。

7.范德华力及其对物质性质的影响

（1）给出概念：把分子聚集在一起的作用力，又称范德华力。

（2）范德华力小于共价键键能，约比化学键能大。

（3）影响范德华力大小的因素：

A．结构大的分子，相对分子质量越大，范德华力越

高，熔、沸越大。

B．相对分子质量相同或相近时，分子的极性越大，范德华力越大，熔、沸越高。

8.氢键

（1）氢键是一种特殊的分子间作用力，它是由已经与电负性很强的原子形成共价键的氢原子与另一分子中电负性很强的原子之间的作用力。

（2）氢键可以表示为

····

,如: F－H····F－H （3）氢键的存在

A．分子间氢键

氢键普遍存在于已经与N、O、F形成共价键的氢原子与另外的N、O、F原子之间。如：HF、H2O、NH3

相互之间、C2H5OH、CH3COOH、H2O相互之间。

B．分子内氢键

某些物质在分子内也可形成氢键，例如当苯酚在邻位上有—CHO、—COOH、—OH和—NO2时，可形成分子内的氢键，组成“螯合环”的特殊结构。

（4）氢键的大小

氢键键能大小范围：氢键介于范德华力和化学键之间,是一种较弱的作用力。

氢键强弱与X和Y的吸引电子的能力有关，即与X和Y的电负性有关。它们的吸引电子能力越强(即电负性越大)，则氢键越强，如F原子得电子能力最强，因而F-H…F是最强的氢键；

原子吸引电子能力不同，所以氢键强弱变化顺序为：F-H…F

>

O-H…O > O-H…N > N-H…N；C原子吸引电子能力较弱，一般不形成氢键。

（5）氢键对物质物理性质的影响：

A．分子间氢键使物质熔沸点升高

B．分子内氢键使物质熔沸点降低

C．物质的溶解性

9.手性

（1）手性：镜像对称，在三维空间里不能重叠。

（2）

手性异构体：具有完全相同的组成和原子排列的一对分子，如同左手与右手一样互为镜像，却在三维空间里不能重叠，互称手性异构体。

（3）手性分子：有手性异构体的分子叫做手性分子。

五、板书设计

1.离子键

2.共价键

3.等电子体

4.形形色色的分子

5.杂化轨道理论

6.键的极性与分子的极性

7.范德华力及其对物质性质的影响

8.氢键

9.手性

六、作业布置

完成单元检测

七、教学反思

借助多媒体形式，使同学们能直观感受本章重点内容，以促进学生对所学知识的充分理解与掌握。采用启发、诱思、讲解和讨论相结合的方法使学生充分掌握这一章节的知识。进行多种题型的训练，使同学们能灵活运用本章重点内容。