归纳与整理名师教学设计2

教学设计

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；认识手性异构体，会判断手性碳原子。

教学目标

1、复习化学键的概念，知道共价键的主要类型σ键和π键；说出σ键和π键的明显差别和一般规律。

2、认识键能、键长、键角等参数的概念；能用键参数说明简单分子的某些性质；知道等电子原理，会结合实例说明“等电子原理的应用”。3、认识共价分子的多样性，初步认识价层电子对互斥理论模型；能用VSEPR模型预测简单分子或离子的立体结构。

4、认识杂化轨道理论的要点；能根据杂化轨道理论判断简单分子或离子的构型；采用图标、比较、归纳、综合的方法进行教学；培养学生分析、归纳、综合的能力和空间想象力。

5、配位键、配位化合物的概念；配位键、配位化合物的表示方法；

6、了解极性共价键和非极性共价键；学会根据化合价法判断分子的极性。

7、掌握范德华力与氢键对物质性质的影响；氢键的形成条件。

8、从分子结构的角度，认识“相似相容”规律。能用分子结构的知识解释无机含氧酸分子的酸性。

教学重点、难点

掌握价层电子对互斥模型，同时会利用价层电子对互斥模型预测分子的立体结构；

掌握杂化轨道理论的要点，会利用杂化轨道理论分析分子的立体结构。

教学过程

[讲解、小结] 一、共价键

原子之间通过共用电子对所形成的相互作用，叫做共价键。

1.δ键：（以“头碰头”重叠形式）

特征：以形成化学键的两原子核的连线为轴作旋转操作，共价键的图形不变，轴对称图形。

种类：S-Sδ键

S-Pδ键

P-Pδ键

[过渡] P电子和P电子除能形成δ键外，还能形成π键

2.π键

[讲解]

特征：每个π键的电子云有两块组成，分别位于有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镜面，它们互为镜像，这种特征称为镜像对称。

总结：

键型项目成键方向σ键沿键轴方向“头碰头”轴对称强度大，不易断裂π键 平行或“肩并肩”电子云形状镜像对称强度小，易断裂牢固程度成键判断规律单键是σ键；双键有一个是σ键，另一个是π键；三键中一个是σ键，另两个为π键

二、键参数

1.键能

气态基态原子形成1mol共价键释放的最低能量(或拆开1mol共价键所吸收的能量)，例如H-H键的键能为436.0kJ.mol-1。

键能可作为衡量化学键牢固程度的键参数。

2.键长

形成共价键的两个原子之间的核间距。

键能与键长的关系:一般来说,键长越短,键能越大,分子越稳定. 3.键角

分子中两个相邻共价键之间的夹角称键角。

键角表明共价键有方向性，决定分子的立体结构和分子的极性. 例如：ＣＯ２

键角为１８０°

直线形分子。

Ｈ２Ｏ

键角１０５°

Ｖ形分子

ＣＨ４

键角１０９°２８′

正四面体分子

［小结］

键能、键长、键角是共价键的三个参数；

键能、键长决定了共价键的稳定性；键长、键角决定了分子的空间构型。

［板书］

三、等电子原理

1.等电子体：原子数相同，价电子数也相同的微粒。

如：ＣＯ和Ｎ２，ＣＨ４和ＮＨ４＋

2.等电子体的判断和利用

判断方法：原子总数相同，价电子总数相同的分子

为等电子体。

运用：等电子体的性质相似，空间构型相同。

四、形形色色的分子

创设问题情境：

1.展示CO2、H2O、NH3、CH2O、CH4分子的比例模型；

2.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？

[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。进一步引出价层电子对互斥模型（VSEPR）

五、价层电子对互斥模型（VSEPR）

首先给出价层电子对互斥理论的内容：

ABn型分子（离子）的几何构型，主要取决于中心原子的价电子对数，价电子对尽量远离，使它们之间斥力最小,能量最低,物质才能最稳定。

接着给出价层电子对的确定方法：

对VSEPR模型理论回忆后引导学生对价电子对的计算方法重新回忆，尤其对孤电子对的计算方法进行强调。接着通过图片直观让学生认识价电子对在空间的排斥力分布即VSEPR模型，同时让学生认识到孤电子对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。并举例带上学生一起预测常见分子的空间构型。

一个分子或离子中的价层电子对在空间的分布 （即含孤对电子的VSEPR模型）　234四面体5 三角双锥体中心原子的

价电子对数26 八面体直线形

平面三角形

中心原子结合的原子数2

代表物中心原子上的

孤电子对数0VSEPR模型分子的空间构型CO2BF3直线形直线形342300213444平面三角形平面三角形正四面体四面体 NH4+H2O正四面体V 形三角锥形NH3四面体

六、杂化轨道理论

[导入] 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。

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]：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。

三种杂化轨道的比较

中心原子的价电子对数杂

化

类

型杂化轨道间夹角

空

间

构

型2sp18003sp2=1200正三角形或V形BF3

,C2H4 ,SO24sp3=1090 28′正四面体或三角锥形或V形CH4

, CCl4 ,H2O

直

线实

例BeCl2 ,

C2H2七、配位化合物理论

引导学生通过回忆配位键以及配合物的概念回忆该理论，并结合实例帮助加深学生对配合物的认识。’

1.配位键概念：提供孤电子对的原子与接受孤电子对的原子之间形成的共价键，即“电子对给予—接受键”

2.配合物概念：由金属原子(或离子)与中性分子(或阴离子)以配位键结合形成的化合物叫做配合物，其中:金属原子(或离子)是中心原子(或离子)，中性分子或者阴离子(如H2O、NH3、Cl-)叫做配体。

[Cu(H2O)4]SO4中心离子配位体配位数

外界离子一般加[ ]表示。内 界（配离子）外 界配合物八、非极性键和极性键

通过表格将非极性键和极性键的特征比较出来，然后得出结论同种原子形成的共价键为非极性共价键，不同种原子形成的共价键为极性共价键。

实例组成原子吸引电子对能力特

征H2

同种原子

相同不偏向任何

一个原子

HCl

不同种原子

不同偏向吸引电子

能力强的原子一方

显电性

A：B

极性键

共用电子对位置成键原子电性结论(键的性质)

不显电性

A：A

非极性键九、极性分子和非极性分子

通过表格将非极性分子和极性分子的定义以及特征比较出来，并且通过例子帮助学生理解。

类别非极性分子极性分子定义

特征电荷分布共用电子对

电荷分布不电荷分布均匀均匀不对称对称的分子

的分子

偏移或不不偏移或对称分布

对称分布

对称

对称

不对称

不对称

分子空间构

型实例

H、Cl22CO2、CS2

HC、lH2O

N3

H

最后总结了分子极性的判断方法：

1.全部由非极性键构成的分子一定是非极性分子。

2.由极性键构成的双原子分子一定是极性分子。

3.含有极性键的多原子分子中分子的极性可用如下方法判断：

在ABn型分子中，当A 的化合价数值等于其主族序数时，该分子为非极性分子；否则为极性分子。

十、分子间作用力对物质性质的影响

分子间作用力包括范德华力和氢键；这两种作用力会对物质的熔沸点、溶解性等物理性质有直接的影响。一般分子之间存在的作用力为范德华力，少数分子之间或分子内有氢键，所以教学过程中又对氢键的形成条件进行了总结归纳。氢键可以表示为A－H…B ，那么对于A，B两原子我们是有要求的：（1）A必须是电负性极大的原子；

（2）B必须是带孤电子对、电负性大而且原子半径小的原子。

所以实际上只有F、O、N等原子与H原子结合的物质，才能形成较强的氢键。

十一、溶解性

相似相溶原理

1.极性溶剂（如水）易溶解极性物质

2.非极性溶剂（如苯、汽油、四氯化碳、酒精等）能溶解非极性物质（Br2、I2等）

3.含有相同官能团的物质互溶，如水中含羟基（-OH）能溶解含有羟基的醇、酚、羧酸。

十二、手性

1．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(又称对映异构体、光学异构体)。含有手性异构体的分子叫做手性分子。

2．判断一种有机物是否具有手性异构体，可以看其含有的碳原子是否连有四个不同的原子或原子团，符合上述条件的碳原子叫做手性碳原子。

重点强调让学生掌握手性碳原子的判断方法，结合葡萄糖分子中手性碳原子的判断过程加深概念的认识。

十三、无机含氧酸的酸性

1．对于同一种元素的含氧酸来说，该元素的化合价越高，其含氧酸的酸性越强

。

2．无机含氧酸的强度随着分子中连接在中心原子上的非羟基氧的个数增大而增大，即(HO)mROn中，n值越大，酸性越强

。

3．同主族元素或同周期元素最高价含氧酸的酸性比较，根据非金属性强弱去比较。

⑴同一主族，自上而下，非金属元素最高价含氧酸酸性逐渐减弱；

⑵同一周期，从左向右，非金属元素最高价含氧酸酸性逐渐增强。

[随堂检测] 例1、下列各组物质中，所有化学键都是共价键的是（

）

A．H2S和Na2O2

B．H2O2和CaF2

C．NH3和N2

D．HNO3和NaCl 例2、下列说法中，正确的是（

）

A．在N2分子中，两个原子的总键能是单键键能的三倍

B．N2分子中有一个σ键、两个π键

C．N2分子中有两个个σ键、一个π键

D．N2分子中存在一个σ键、一个π键

例3. 氨气分子空间构型是三角锥形，而甲烷是正四面体形，这是因为(

)

A．两种分子的中心原子杂化轨道类型不同，NH3为sp2型杂化,而CH4是sp3型杂化

B．NH3分子中N原子形成三个杂化轨道，CH4分子中C原子形成4个杂化轨道

C．NH3分子中有一对未成键的孤对电子，它对成键电子的排斥作用

较强

D 氨气分子是极性分子而甲烷是非极性分子

例4．已知含氧酸可用通式XOm(OH)n来表示，如X是S，则m=2，n=2，则这个式子就表示H2SO4。一般而言，该式中m大的是强酸，m小的是弱酸。下列各含氧酸中酸性最强的是（

）

A．H2SeO3

C．H3BO3

参考答案：1 C；

B．HMnO4

D．H3PO4

2 B；3 C；4 B