归纳与整理优质课教案设计

第二章

分子结构与性质

归纳与整理

教学设计

一、教材分析

本章比较系统地介绍了分子的结构与性质，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键比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理论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。

二、学情分析

学生为普通班学生，基础知识较差，直接接受抽象的理论知识的能力比较薄弱，只有通过对比学习以及形象的实验事实去加深对理论知识的理解，再通过具体的练习巩固理论。

三、教学目标

知识与技能：

1.

知道共价键的主要类型σ键比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理论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。

过程与方法：

1.

借助类比、归纳、判断、推理的方法，注意各概念的区别与联系，学会举一反三，整理各知识点的共性和差异性。

2.

通过练习，培养学生思考能力和归纳总结能力。

情感态度与价值观：

在分子水平上进一步形成有关物质结构的基本观念，能从物质结构性质的视角解释分子的某些性质，并预测物质的有关性质，体验科学的魅力，进一步形成科学的价值观。

四、教学过程

1．共价键

(1)本质：在原子之间形成共用电子对。

(2)特征：具有饱和性和方向性。

(3)分类：

分类依据

形成共价键的原子轨道

重叠方式

形成共价键的

电子对是否偏移

原子间共用电子对的数目

σ键

π键

极性键

非极性键

单键

双键

三键

类

型

电子云“头碰头”重叠，轴对称，键强度大，不易断裂

电子云“肩并肩”重叠，镜面对称，键强度小，易断裂

共用电子对发生偏移

共用电子对不发生偏移

原子间有一对共用电子对

原子间有两对共用电子对

原子间有三对共用电子对

（4）键参数

①键参数对分子性质的影响：

键

能

决定

分子的稳定性

决定

键

分子的性质

参

键

长

决定

数

分子的空间构型

键

角

②键参数与分子稳定性的关系：

键能越大，键长越长，分子越稳定。

2.等电子原理

（1）概念：原子总数相同、价电子总数相同的分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。

（2）等电子体的判断和运用

判断方法：原子总数相同，价电子总数相同

运用：利用等电子体的性质相似，空间构型相同，可用来预测分子空间的构型和性质

3.价层电子对互斥理论

(1)用价层电子对互斥理论推测分子的立体构型的关键是判断分子中的中心原子上的价层电子对数。

其中：a是中心原子的价电子数(阳离子要减去电荷数、阴离子要加上电荷数)，x是与中心原子结合的原子数，b是与中心原子结合的原子最多能接受的电子数。

(2)价层电子对互斥理论与分子构型：

价电子对数

成键电子对数

2

3

4 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

空间立体构型

直线形

平面三角形

V形

正四面体形

三角锥形

V形

实例

CO2

BF3

SO2

CH4

NH3

H2O

4.杂化轨道理论

⑴内容

①同一原子中能量相近的原子轨道在成键过程中重新组

合，形成一系列能量相等的新轨道的过程叫杂化。形成的新轨道叫杂化轨道。

②能量相近通常指ns与np。

③杂化前后轨道的数目不变。

④原子轨道的杂化只有在形成分子的过程中才会发生。

⑤杂化轨道用于形成σ键或容纳未参与成键的孤对电子，未参与杂化的p轨道可用于形成π键。

（2）杂化类型的判断：杂化轨道数=σ键电子对数＋孤电子对数=价层电子对数

（3）杂化轨道类型与VSEPR模型的关系如下表所示：

4 3 2 价层电子对数

VSEPR模型

杂化类型

四面体形

sp3

平面三角形

sp2

直线形

sp 5.

配合物理论

（1）定义：成键的双方一方提供孤电子对，一方提供空轨道，形成的“电子对给予-接受键”被称为配位键。

（2）形成条件：一个成键原子含有孤电子对，另一个成键原子含有空轨道。

（3）表示方法：A →B

A：给予体B：接受体

（4）配位化合物：金属离子（或原子）与某些分子或离子以配位键结合形成的化合物，简称配合物。

（5）配位化合物结构：

内

界

[Ag(NH

2

]NO

3

)

3

[Cu(NH3)4]SO4

中

配

配

配

外

心

位

体

位

界

原

原

数

子

子

6.分子的性质

极性分子：正、负电荷中心不重合

1.（1）分子的极性

非极性分子：正、负电荷中心重合

（2）判断极性分子、非极性分子的方法：

①同种元素形成的双原子或多原子分子一定是非极性分子，如H2、N2、C60、P4等。

②不同种元素形成的双原子分子一定是极性分子，如HCI、HF、HBr等。

③根据分子立体构型判断：

直线形：CO2、CS2

对称结构

平面三角形：BF3、SO3

（非极性分子）

正四面体形：CH4、CCI4

V形：H2O、H2S、SO2、O3

非对称结构三角锥形：NH3、PH3、PCI3

（极性分子）

四面体形：CH3CI、CH2CI2、CHCI3

2.范德华力、氢键：

概念

分类

特征

强度比较

把分子聚集在一起的作用力

无方向性、无饱和性

范德华力

氢键

已经与电负性很大的原子形成共价键的氢原子与另一个电负性很大的原子之间的作用力

分子内、分子间

有方向性、有饱和性

共价键>氢键>范德华力

1.

组成结构相似的分子，相

对分子质量越大，范德华力越氢键的存在，使物质熔沸点升高，对物质性质影响及其规律

大

密度减小，在水中溶解度增大。

2.

相对分子质量相近时，分子极性越大，范德华力越大

3.

溶解性：

（1）“相似相溶”规律：非极性溶质一般能溶于非极性溶剂，

极性溶质一般能溶于极性溶剂。

（2）溶解度影响因素：

外因：温度、压强

内因：①氢键能增大溶解度

②

分子结构相似，溶解度增大

③溶质与水发生化学反应，溶解度增大

4.

手性

（1）手性异构：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。含有手性异构体的分子叫做手性分子。

（2）手性碳原子：连有

4 个不同基团的碳原子叫做手性碳原子。

5.无机含氧酸分子的酸性：

（1）对于同种元素的含氧酸来说，元素化合价越高，含氧酸酸性越强。

（2）含氧酸通式可写成(HO)mROn，n值越大，酸性越强。