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根據(jù)價電子對互斥理論,判斷H3O+的空間結(jié)構(gòu)式 A.三角錐形 B.正四面體 C.平面正三角形 D.變形四面體 教學(xué)回顧: 教 案 長春市第二實驗中學(xué) 李佳惠 課題:第二節(jié) 分子的立體結(jié)構(gòu)(2) 授課班級 課 時 教 學(xué) 目 的 知識 與 技能 1.認識雜化軌道理論的要點 2.進一步了解有機化合物中碳的成鍵特征 3.能根據(jù)雜化軌道理論判斷簡單分子或離子的構(gòu)型 過程 與 方法 1.采用圖表.比較.討論.歸納.綜合的方法進行教學(xué) 2.培養(yǎng)學(xué)生分析.歸納.綜合的能力和空間想象能力 情感 態(tài)度 價值觀 重 點 雜化軌道理論的要點 難 點 雜化軌道理論 知 識 結(jié) 構(gòu) 與 板 書 設(shè) 計 三.雜化軌道理論簡介 1.雜化的概念:在形成多原子分子的過程中.中心原子的若干能量相近的原子軌道重新組合.形成一組新的軌道.這個過程叫做軌道的雜化.產(chǎn)生的新軌道叫雜化軌道. 2.雜化軌道的類型: (1) sp3雜化:1個s軌道和3個p軌道會發(fā)生混雜.得到4個相同的軌道.夾角109°28′.稱為sp3雜化軌道. 空間結(jié)構(gòu):空間正四面體或V型.三角錐型. (2) sp2雜化:同一個原子的一個 ns 軌道與兩個 np 軌道進行雜化組合為 sp2 雜化軌道. sp2 雜化軌道間的夾角是120°.分子的幾何構(gòu)型為平面正三角形. (3) sp 雜化:同一原子中 ns-np 雜化成新軌道:一個 s 軌道和一個 p 軌道雜化組合成兩個新的 sp 雜化軌道. sp雜化:夾角為180°的直線形雜化軌道. 3.AB m雜化類型的判斷 公式:電子對數(shù)n= 教學(xué)過程 教學(xué)步驟.內(nèi)容 教學(xué)方法.手段.師生活動 [復(fù)習(xí)]共價鍵類型:σ.π鍵.價層電子對互斥模型. [質(zhì)疑] 我們已經(jīng)知道.甲烷分子呈正四面體形結(jié)構(gòu).它的4個C--H鍵的鍵長相同.H-C--H的鍵角為109-28°.按照我們已經(jīng)學(xué)過的價鍵理論.甲烷的4個C--H單鍵都應(yīng)該是π鍵.然而.碳原子的4個價層原子軌道是3個相互垂直的2p軌道和1個球形的2s軌道.用它們跟4個氫原子的ls原子軌道重疊.不可能得到四面體構(gòu)型的甲烷分子.為什么? ［講］碳原子具有四個完全相同的軌道與四個氫原子的電子云重疊成鍵. ［引入］碳原子的價電子構(gòu)型2s22p2.是由一個2s軌道和三個2p軌道組成的.為什么有這四個相同的軌道呢?為了解釋這個構(gòu)型Pauling提出了雜化軌道理論. [板書]三.雜化軌道理論簡介 1.雜化的概念:在形成多原子分子的過程中.中心原子的若干能量相近的原子軌道重新組合.形成一組新的軌道.這個過程叫做軌道的雜化.產(chǎn)生的新軌道叫雜化軌道. [講]雜化軌道理論是一種價鍵理論.是鮑林為了解釋分子的立體結(jié)構(gòu)提出的.為了解決甲烷分子四面體構(gòu)型.鮑林提出了雜化軌道理論.它的要點是:當碳原子與4個氫原子形成甲烷分子時.碳原子的2s軌道和3個2p軌道會發(fā)生混雜.混雜時保持軌道總數(shù)不變.卻得到4個相同的軌道.夾角109°28′.稱為sp3雜化軌道.表示這4個軌道是由1個s軌道和3個p軌道雜化形成的.當碳原子跟4個氫原子結(jié)合時.碳原子以4個sp3雜化軌道分別與4個氫原子的ls軌道重疊.形成4個C--Hσ鍵.因此呈正四面體的分子構(gòu)型. ［投影］ ［講］雜化軌道理論認為:在形成分子時.通常存在激發(fā).雜化.軌道重疊等過程.但應(yīng)注意.原子軌道的雜化.只有在形成分子的過程中才會發(fā)生.而孤立的原子是不可能發(fā)生雜化的.同時只有能量相近的原子軌道才能發(fā)生雜化.而1s軌道與2p軌道由于能量相差較大.它是不能發(fā)生雜化的. ［講］我們需要格外注意的是.雜化軌道只用于形成σ鍵或者用來容納孤對電子剩余的p軌道可以形成π鍵 [投影] sp3雜化軌道 [板書]2.雜化軌道的類型: (1) sp3雜化:1個s軌道和3個p軌道會發(fā)生混雜.得到4個相同的軌道.夾角109°28′.稱為sp3雜化軌道. [講]價層電子對互斥模型時我們知道.H20和NH3的VSEPR模型跟甲烷分子一樣.也是四面體形的.因此它們的中心原子也是采取sp3雜化的.所不同的是.水分子的氧原子的sp3雜化軌道有2個是由孤對電子占據(jù)的.而氨分子的氮原子的sp3雜化軌道有1個由孤對電子占據(jù). [板書]空間結(jié)構(gòu):空間正四面體或V型.三角錐型. ［講］凡屬于VESPR模型的AY4的分子中心原子A都采取sp3 雜化類型.例如CH4.NH3.H2O等.其中像CH4這類與中心原子鍵合的是同一種原子.因此分子呈高度對稱的正四面體構(gòu)型.其中的4個sp3雜化軌道自然沒有差別.這種雜化類型叫做等性雜化.而像NH3.H2O這類物質(zhì)的中心原子的4個sp3雜化軌道用于構(gòu)建不同的σ鍵或孤對電子.這個的4個雜化軌道顯然有差別.叫做不等性雜化. [講]除sp3雜化軌道外.還有sp雜化軌道和sp2雜化軌道.sp2雜化軌道由1個s軌道和2個p軌道雜化而得. [板書] (2) sp2雜化:同一個原子的一個 ns 軌道與兩個 np 軌道進行雜化組合為 sp2 雜化軌道. ［投影］ [板書] sp2 雜化軌道間的夾角是120°.分子的幾何構(gòu)型為平面正三角形. [投影] [講]應(yīng)當注意的是.雜化過程中還有未參與雜化的p軌道.可用于形成π鍵.而雜化軌道只用于形成σ鍵或者用來容納未參與成鍵的孤對電子.而沒有填充電子的空軌道一般都不參與雜化. ［講］乙烯分子中的碳原子的原子軌道采用sp2雜化.其中兩個碳原子間各用一個sp2雜化軌道形成σ鍵.用兩個sp2雜化軌道與氫原子形成σ鍵.兩個碳原子各用一個未參加雜化的2p原子軌道形成Π鍵. ［投影］ ［講］苯環(huán)分子中的碳原子的原子軌道采用了sp2雜化.每個碳原子上的三個sp2雜化軌道分別與兩個相鄰的碳原子和一個氫原子形成三個σ鍵并形成六碳環(huán).每個碳原子上的未雜化2p軌道采用“肩并肩 的方式重疊形成大Π鍵.大Π鍵的形成使苯環(huán)上的所用原子處于同一平面.且結(jié)構(gòu)穩(wěn)定. ［投影］ ［講］sp雜化軌道由1個s軌道和1個p軌道雜化而得 [板書] (3) sp 雜化:同一原子中 ns-np 雜化成新軌道:一個 s 軌道和一個 p 軌道雜化組合成兩個新的 sp 雜化軌道. ［投影］ [板書]sp雜化:夾角為180°的直線形雜化軌道. ［投影］ ［講］雜化軌道成鍵時.要滿足化學(xué)鍵間最小排斥原理.鍵與鍵間的排斥力大小決定于鍵的方向.即決定于雜化軌道間的夾角.由于鍵角越大化學(xué)鍵之間的排斥能越小.對sp雜化來說.當鍵角為180時.其排拆力最小.所以sp雜化軌道成鍵時分子呈直線形,對sp2雜化來說.當鍵角為120時.其排斥力最小.所以sp2雜化軌道成鍵時.分子呈平面三角形.由于雜化軌道類型不同.雜化軌道夾角也不相同.其成鍵時鍵角也不相同.故雜化軌道的類型與分子的空間構(gòu)型有關(guān). ［講］為了清晰的表示出成鍵電子和孤對電子.更有利的解釋物質(zhì)空間構(gòu)型的關(guān)系.我們引入了路易斯式.路易斯結(jié)構(gòu)式是用短線表示鍵合電子.小黑點表示未鍵合的價電子的結(jié)構(gòu)式. [投影] [科學(xué)探究]1.寫出HCN分子和CH20分子的路易斯結(jié)構(gòu)式. 2．用VSEPR模型對HCN分子和CH2O分子的立體結(jié)構(gòu)進行預(yù)測 3．寫出HCN分子和CH20分子的中心原子的雜化類型. 4．分析HCN分子和CH2O分子中的π鍵. [匯報]1. 2.直線型 平面三角型 3.sp雜化 sp2雜化 4.HCN分子中有2個σ鍵和2個Π鍵.即C-H和C-N之間各有一個σ鍵.另外C-N之間有兩個Π鍵.甲醛分子中C-H之間有2個σ鍵.C-O之間有1個σ鍵和1個Π鍵 ［板書］3.AB m雜化類型的判斷 公式:電子對數(shù) n= ［講］在上述公式使用時.電荷為正值時.取負號.電荷為負值時.取正號.當配位原子為氧原子或硫原子時.成鍵電子數(shù)為零. ［投影小結(jié)］ 電子對數(shù)n 2 3 4 雜化類型 sp Sp2 Sp3 ［講］例如.SO2 電子對數(shù)為(6+0)/2=3,為sp2雜化. ［小結(jié)］無論是價層電子對互斥理論還是雜化軌道理論.我們都是為了合理的解釋分子的空間構(gòu)型. ［投影］ 雜化類型 雜化軌道數(shù)目 雜化軌道間的夾角 空間構(gòu)型 實例 Sp 2 180° 直線 BeCl2 Sp2 3 120° 平面三角形 BF3 Sp3 4 109°28′ 四面體形 CH4 教學(xué)回顧: 教 案 長春市第二實驗中學(xué) 李佳惠 課題:第二節(jié) 分子的立體結(jié)構(gòu)(3) 授課班級 課 時 教 學(xué) 目 的 知識 與 技能 1.配位鍵.配位化合物的概念 2.配位鍵.配位化合物的表示方法 過程 與 方法 1.采用圖表.比較.討論.歸納.綜合的方法進行教學(xué) 2.培養(yǎng)學(xué)生分析.歸納.綜合的能力 情感 態(tài)度 價值觀 重 點 配位鍵.配位化合物的概念 難 點 配合物理論 知 識 結(jié) 構(gòu) 與 板 書 設(shè) 計 四.配合物理論簡介 1.配位鍵 (1)定義:“電子對給予-接受鍵 被稱為配位鍵.一方提供孤對電子,一方有空軌道.接受孤對電子.如:[Cu(H20)2+].NH4+中存在配位鍵. (2)成鍵粒子:原子 (3)成鍵性質(zhì):共用電子對對兩原子的電性作用 (4)成鍵條件:形成配位鍵的一方是能夠提供孤對電子的原子.另一方是具有能夠接受孤對電子的空軌道原子. (5)配位鍵的表示方法:A→B(表明共用電子對由A原子提供而形成配位鍵) 2.配合物 (1)定義:通常把金屬離子與某些分子或離子以配位鍵結(jié)合形成的化合物稱為配位化合物. (2)配合物的組成 中心原子:配合物的中心原子一般都是帶正電的陽離子.過渡金屬離子最常見. 配位體:可以是陰離子.也可以是中性分子.配位體中直接同中心原子配合的原子叫配位原子.配位原子必須是含有孤對電子的原子. 配位數(shù):直接同中心原子配位的原子的數(shù)目叫中心原子的配位數(shù). 配離子的電荷數(shù):配離子的電荷數(shù)等于中心離子和配位體的總電荷數(shù)的代數(shù)和. 3.配合物的形成: Cu2++2NH3·H2O=Cu(OH)2↓+2NH4+ Cu(OH)2+4 NH3·H2O=[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O [Cu(NH3)4]2+深藍色 4.配合物的性質(zhì) (1)配合物溶于水后難電離 (2)配位鍵越強.配合物越穩(wěn)定. 教學(xué)過程 教學(xué)步驟.內(nèi)容 教學(xué)方法.手段.師生活動 ［引入］我們在了解了價層電子互斥理論和雜化軌道理論后.我們再來學(xué)習(xí)一類特殊的化合物.配合物 [板書]四.配合物理論簡介 [實驗2-1]將表中的少量固體溶于足量的水.觀察實驗現(xiàn)象并填寫表格. ［投影］ 固體 CuSO4白色 CuCl2·2H2O綠色 CuBr2深褐色 NaCl 白色 K2SO4白色 KBr 白色 哪些溶液呈天藍色 天藍色 天藍色 天藍色 無色 無色 無色 實驗說明什么離子呈天藍色.什么離子沒有顏色 可知Na+.K+.Cl―.Br―.SO42-等離子無色.而Cu2+在水溶液中有顏色 [講]上述實驗中呈天藍色的物質(zhì)是水合銅離子.可表示為[Cu(H20)2+].叫做四水合銅離子.在四水合銅離子中.銅離子與水分子之間的化學(xué)鍵是由水分子提供孤對電子對給予銅離子.銅離子接受水分子的孤對電子形成的.這類“電子對給予-接受鍵 被稱為配位鍵. ［投影］ [板書]1.配位鍵 (1)定義:“電子對給予-接受鍵 被稱為配位鍵.一方提供孤對電子,一方有空軌道.接受孤對電子.如:[Cu(H20)2+].NH4+中存在配位鍵. ［講］配位鍵是一種特殊的共價鍵.但形成配位鍵的共用電子對由一方提供而不是由雙方共同提供的. ［板書］(2)成鍵粒子:原子 (3)成鍵性質(zhì):共用電子對對兩原子的電性作用 (4)成鍵條件:形成配位鍵的一方是能夠提供孤對電子的原子.另一方是具有能夠接受孤對電子的空軌道原子. (5)配位鍵的表示方法:A→B(表明共用電子對由A原子提供而形成配位鍵) [講]存在配位鍵的物質(zhì)有很多.比如我們常見的NH4+.H3O+.SO42-.P2O5.Fe(SCN)3.血紅蛋白等等.通常把金屬離子與某些分子或離子以配位鍵結(jié)合形成的化合物稱為配位化合物.簡稱配合物. [板書]2.配合物 (1)定義:通常把金屬離子與某些分子或離子以配位鍵結(jié)合形成的化合物稱為配位化合物. [講]已知配合物的品種超過數(shù)百萬.是一個龐大的化合物家族. ［板書］(2)配合物的組成 中心原子:配合物的中心原子一般都是帶正電的陽離子.過渡金屬離子最常見. 配位體:可以是陰離子.也可以是中性分子.配位體中直接同中心原子配合的原子叫配位原子.配位原子必須是含有孤對電子的原子. 配位數(shù):直接同中心原子配位的原子的數(shù)目叫中心原子的配位數(shù). 配離子的電荷數(shù):配離子的電荷數(shù)等于中心離子和配位體的總電荷數(shù)的代數(shù)和. ［投影］ ［講］如:[Co(NH3)5Cl]Cl2 這種配合物.其配位體有兩種:NH3.Cl-.配位數(shù)為5+1=6. ［講］配合物的命名.關(guān)鍵在于配合物內(nèi)界的命名.命名順序:自右向左:配位體數(shù)--配位體名稱--“合 字或“絡(luò) 字--中心離子的名稱--中心離子的化合價.例如[Zn(NH3)2]SO4讀作硫酸二氨合鋅 [實驗2-2]向盛有硫酸銅水溶液的試管里加入氨水.首先形成難溶物.繼續(xù)添加氨水.難溶物溶解.得到深藍色的透明溶液,若加入極性較小的溶劑.將析出深藍色的晶體. ［投影］ [問題]有誰上黑版寫出有關(guān)的化學(xué)方程式? [板書]3.配合物的形成: Cu2++2NH3·H2O=Cu(OH)2↓+2NH4+ Cu(OH)2+4 NH3·H2O=[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O [Cu(NH3)4]2+深藍色 [講]在[Cu(NH3)4]2+里.NH3分子的氮原子給出孤對電子對.Cu2+接受電子對.以配位鍵形成了[Cu(NH3)4]2+ ［投影］ ［板書］4.配合物的性質(zhì) (1)配合物溶于水后難電離 ［講］配合物溶于水易電離為內(nèi)界配離子和外界離子.而內(nèi)界的配體離子和分子通常不能電離. [魔術(shù)表演]向黑板上懸掛的一副人物素描圖象上噴灑一無色溶液.結(jié)果眼眶中流出了血淚 [實驗2-3]向盛有氯化鐵溶液(或任何含F(xiàn)e3+的溶液)的試管中滴加1滴硫氰化鉀溶液.觀察實驗現(xiàn)象. [實驗現(xiàn)象]看到試管里溶液的顏色跟血液極為相似. [講]這種顏色是三價鐵離子跟硫氰酸根(SCN-)離子形成的配離子.利用該離子的顏色.可鑒定溶液中存在Fe3+,又由于該離子的顏色極似血液.常被用于電影特技和魔術(shù)表演. [講]配位鍵的強度有大有小.因而有的配合物很穩(wěn)定.有的很不穩(wěn)定.許多過渡金屬離子對多種配體具有很強的結(jié)合力.是因為過渡金屬原子或離子都有接受孤對電子的空軌道.對多種配體具有較強的結(jié)合力.因而.過渡金屬配合物遠比主族金屬配合物多. ［板書］(2)配位鍵越強.配合物越穩(wěn)定. [投影]科學(xué)視野:已知的配合物種類繁多.新的配合物由于紛繁復(fù)雜的有機物配體而層出不窮.使得無機化合物的品種迅速增長.葉綠素.血紅素和維生素B12都是配合物.它們的配體大同小異.是一種稱為卟啉的大環(huán)有機物.而中心離子分別是鎂離子.亞鐵離子和鈷離子.圖2-25是葉綠素的結(jié)構(gòu)示意圖: [實踐活動]用計算機軟件Chemsketch制作分子立體模型. 練習(xí)1.制作甲烷分子的立體結(jié)構(gòu)模型 步驟:(1)在程序第一個界面“Chemsketch Window 上(當界面上的三個圖標處于白色背景的狀態(tài)時)用鼠標做一次點擊.界面上呈現(xiàn)“CH4 , (2)點擊視窗左下角的“Copy to 3D .進入該程序的第二個界面“ACD／3D .出現(xiàn)一個球, (3)點擊該界面上的圖標.得到甲烷的立體結(jié)構(gòu)模型, (4)用鼠標點住模型移動.模型將隨之旋轉(zhuǎn), (5)點擊圖標.模型會自動旋轉(zhuǎn), (6)點擊圖標之一.模型一邊旋轉(zhuǎn).一邊將變換成不同顯示形式.再次點擊圖標.圖形停止轉(zhuǎn)動, (7)點擊左下角“C11ernsr返回第一個界面.用鼠標點擊圖標圖.直至界面清空. 練習(xí)2.制作水分子的立體結(jié)構(gòu)模型 步驟:(1)用鼠標點擊左側(cè)的圖標“O .使該圖標變?yōu)榘咨尘?在界面上點擊一次.出現(xiàn)“H2O , 的操作. 練習(xí)3.制作氨分子結(jié)構(gòu)模型 步驟:(1)用鼠標點擊左側(cè)的圖標“N .使該圖標變?yōu)榘咨尘?在界面上點擊一次.出現(xiàn)“NH3 , 的操作. 練習(xí)4.制作二氧化碳分子結(jié)構(gòu)模型 步驟:(1)用鼠標點擊左側(cè)的圖標“C .使該圖標變?yōu)榘咨尘?在界面土點擊一次.出現(xiàn)“CH4 .用鼠標點擊左側(cè)的圖標“O .然后用鼠標點住界面上“CH4 .向任一方向拖拉鼠標.圖形變?yōu)椤癈H3一OH .再用鼠標.長住圖形“CH3一OH 中的“CH3向任一方向拖拉鼠標.圖形變?yōu)镠OOH.用鼠標點擊圖形中的“一 . 圖形變?yōu)椤癘 OH .再次用鼠標點擊圖中的“一 .圖形變?yōu)椤癘 O , 的操作. [小結(jié)]在工業(yè)生產(chǎn)中.配合物的性質(zhì)應(yīng)用于濕法冶金.物質(zhì)的分離和提純.合成功能分子.在定量分析中.用于檢驗離子.作隱蔽劑.有機沉淀劑和萃取分離等.配合物還和生物體內(nèi)許多酶與金屬離子的配合物有關(guān). ［隨堂練習(xí)］ 【查看更多】

 

題目列表(包括答案和解析)

根據(jù)價電子對互斥理論,判斷H3O+的空間結(jié)構(gòu)式           

A.三角錐形      B.正四面體     C.平面正三角形       D.變形四面體

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根據(jù)價層電子對互斥理論，判斷下列分子或者離子的空間構(gòu)型不是三角錐形的是

(　　)

A．PCl3                B．H3O＋             C．HCHO            D．PH3

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