归纳与整理教学评价实录

《分子结构与性质复习》教学设计

一、教学目标

1. 知道共价键的主要类型σ键和π键，能用键参数——键能、键长、键角等说明简单分子的某些性质；能举例说明“等电子原理”的含义及应用。

2. 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模型和杂化轨道理论判断简单分子或离子的构型；能说明简单配合物的成键情况。

3. 了解极性共价键和非极性共价键、极性分子和非极性分子；能举例说明化学键和分子间作用力的区别、分子间作用力对物质性质的影响、氢键对物质性质的影响，以及了解“手性分子”在生命科学等方面的应用。

4. 知道“相似相溶”规则的实际应用和运用分子结构的知识解释无机含氧酸分子的酸性。

二、内容分析

1. 地位与功能。

本章比较系统地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等概念的基础上，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。

通过本章的学习，学生能够在分子水平上，从分子结构的视角认识物质的性质，进一步形成有关物质结构的基本观念；学生的学习兴趣能得到有效保持，学生的科学素养能得到进一步提高。

2. 内容的选择与呈现。

根据课程标准对“物质结构与性质”模块的要求，本章依据“主题2 化学键与物质的性质”内容标准中的第3、4、5、6条，以及“主题3 分子间作用力与物质的性质”内容标准中的第1、2、3条的要求选取内容，同时注意与第一章知识的衔接。

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中已有知识的基础上，运用第一章学过的电子云和原子轨道的概念来进一步认识和理解共价键，通过电子云图像的方式，很形象生动地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”让学生自主地进一步认识σ键和π键。在共价键概念的基础上，接着介绍键参数——键能、键长、键角，并描述了这些参数对分子性质的影响，很简洁地用表格形式列出了某些共价键的键能和键长，通过“思考与交流”中的具体问题让学生解释键参数对分子性质的影响。在已知N2的结构与性质的基础上，根据CO和N2都有10个价电子，它们是等电子体，再比较CO和N2的某些性质，引出了等电子原理的概念；教科书中提到了等电子体“具有相似的化学结构”，但只知道N2的结构，没有介绍CO的结构，这是由于CO中的三重键与N2的不同，相对复杂而不作介绍。

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接给出了三原子、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”来判断简单分子或离子的立体构型；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。最后，根据课程标准的要求，把简单配合物的成键情况也安排在本节介绍。

在第三节“分子的性质”中，共介绍了六个问题，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，对其他五个问题进行的阐述都运用了前面的已知知识，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。

关于章图和节背景图的说明：①本章章图由一幅主图和三幅小图组成，主图为合成ATP分子的模拟图；三幅小图分别是一个复杂分子的结构模型图；一对手性分子（反应停）；雪、冰、水和北极熊。②节背景图是B12分子模型图。

三、教学内容

专题一

杂化轨道理论、价层电子对互斥理论与分子立体结构的关系

价层电子对互斥理论：价层电子对（σ键电子对和未成键的孤对电子对）价层电子对数=δ键个数+中心原子上的孤对电子对个数，其中δ键电子对数

=

与中心原子结合的原子数；中心原子上的孤电子对数

=½（a-xb) a:

对于原子：为中心原子的价电子数

(对于阳离子：a为中心原子的价电子数减去离子的电荷数；对于阴离子：

a为中心原子

的价电子数加上离子的电荷数）

x

为与中心原子结合的原子数

b

为与中心原子结合的原子最多能接受的电子数(H为1，其他原子为“8-该原子的最外层电子数）

价层电子对互斥理论：中心原子的孤对电子也要占据中心原子的空间，并与成键电子对互相排斥。推测分子的立体模型必须略去VSEPR模型中的孤电子对

1．杂化轨道类型与分子立体结构

杂化

杂化

轨道

理论

类型

sp sp2

sp3

杂化轨

道数目

2 3 4 杂化轨道

间夹角

180°

120°

109.5°

分子的立

体构型

直线形

平面三角形

四面体形

实例

BeCl2

BF3

CH4

如果价层电子对中有未成键的孤电子对，则分子立体结构发生相应的变化，用价层电子对理论解释。

价层电

子对数

价层

电子

对互

斥理

论

4 3 2 成键电

子对数

2 3 2 4 3 2 孤电子

对数

0 0 1 0 1 2 VSEPR 模型

直线形

平面

三角形

四面

体形

分子的立

体构型

直线形

平面三角形

V形

正四面体形

三角锥形

V形

实例

BeCl2

BF3

SnBr2

CH4

NH3

H2O 3．一些常见分子的键角和立体结构

实例

CO2

CS2

CH≡CH H2O H2S 结构式

O===C===O S===C===S H—C≡C—H

105°

V形(角形) <105°

180°

直线形

键角

分子的立体结构

BF3

CH2===CH2

120°

平面形

120°

120°

典例

用价层电子对互斥理论推测下列分子或离子的空间构型。

(1)BeCl2

__直线形____；

(2)HCN

__直线形____；

(3)NH4

__正四面体____；

(4)H3O

__三角锥形____；

(5)H2O

__V形____；

(6)NH3

__三角锥形____。

＋＋平面正六边形

NH3

107°

三角锥形

解析：首先计算中心原子的电子对(包括σ键电子对和孤电子对)；其次依据“价层电子对互斥模型”，得到含有孤电子对的VSEPR模型；最后，略去中心原子上的孤电子对，即得到分子(或离子)的空间构型。

中心原子电子对数

成键电

子对数

BeCl2

HCN NH4

H3O

H2O NH3

＋＋孤电子

对数

0 0 0 1 2 1 总电子

对数

2 4 4 4 4 4 VSEPR 模型

直线形

四面体形

四面体形

四面体形

四面体形

四面体形

分子(离子) 空间构型

直线形

直线形(*) 正四面体

三角锥形

V形

三角锥形

2 4 4 3 2 3 (*)特别说明：HCN分子中C与N以共价三键结合，其结构式为H—C≡N，故分子的空间构型为直线形。

〔变式训练〕

如图所示是甲醛分子模型的示意图。根据该图和所学的化学键知识回答下列问题：

(1)甲醛分子中碳原子轨道杂化的方式是__sp2杂化____，作出该判断的主要理由是__甲醛分子为平面三角形____。

(2)下列是对甲醛分子中碳氧键的判断，其中正确的是(用序号填空)__②③⑦____。

①单键

②双键

③极性键

④非极性键

⑤σ键

⑥π键

⑦σ键和π键

(3)甲醛分子中C—H键与C—H键的夹角__<____(填“＝”“>”或“<”)120°，出现该现象的主要原因是__碳氧双键中存在π键，它对C—H键电子对的排斥作用较强____。

解析：本题考查的是杂化轨道理论、价层电子对互斥模型、分子的立体结构与成键的类型、键参数等知识的综合运用。

(1)原子杂化轨道的类型不同，分子的立体结构也不同。由图可知，甲醛分子为平面三角形，所以甲醛分子中碳原子的杂化方式是sp2。

(2)碳与氧的电负性不同，所以碳氧键是极性键。醛的分子中都含有羰基(CO)，所以甲醛分子中的碳氧键是双键。一般来说，双键是σ键和π键的组合。

(3)由于碳氧双键中存在π键，它对C—H键电子对的排斥作用较强，所以甲醛分子中C—H键与C—H键的夹角小于120°。

课堂练习：

1 、下列分子或离子中，不含有孤对电子的是

＿＿＿

A、H2O、B、H3O+、C、NH3、D、NH4+ 2 、下列分子①BCl3、②CCl4、③H2S、④CS2中,其键角由小到大的顺序为＿＿＿

3、以下分子或离子的结构为正四面体，且键角为109°28′

的是＿＿＿＿

①CH4

②NH4+

③CH3Cl

④P4

⑤SO42- A、①②③

B、①②④

C、①②⑤

D、①④⑤

四、课堂小结及反思

本节课主要复习了分子的构型，简要总结了杂化类型的判断，为高考题的选做题提供了解题依据。

通过学生之间的交流讨论

，系统掌握了价层电子对互斥理论的相关内容，收到了较为理想的效果，在后续复习中，将不断进行性质的补充和完善。