第二節(jié)共價(jià)鍵與分子的空間構(gòu)型共3課時(shí)

1、第二節(jié) 共價(jià)鍵與分子的空間構(gòu)型第1課時(shí) 一些典型分子的空間構(gòu)型高考資源網(wǎng)【學(xué)習(xí)目標(biāo)】w.w.w.zxxk.c.o.m1理解雜化軌道理論的主要內(nèi)容，掌握三種主要的雜化軌道類(lèi)型2學(xué)會(huì)用雜化軌道原理解釋常見(jiàn)分子的成鍵情況與空間構(gòu)型過(guò)程與方法【重點(diǎn)難點(diǎn)】w.w.w.zxxk.c.o.m理解雜化軌道理論的主要內(nèi)容，掌握三種主要的雜化軌道類(lèi)型【學(xué)法指導(dǎo)】w.w.w.zxxk.c.o.m采用圖表、比較、討論、歸納、綜合的方法進(jìn)行學(xué)習(xí)【學(xué)習(xí)內(nèi)容】【舊知回顧】一、共價(jià)鍵的形成及本質(zhì)1本質(zhì)：2形成條件：（1）（2）（3）二、共價(jià)鍵的特征1飽和性：2方向性：三、共價(jià)鍵的分類(lèi)12【新知學(xué)習(xí)】w.w.w.zxxk.c.

2、o.m閱讀教材p39n內(nèi)容，寫(xiě)出下列分子的空間構(gòu)型，并思考這些分子為什么具有不同的空間構(gòu)型。甲烷分子呈 、氨分子呈 、苯環(huán)呈 【活動(dòng)探究】你能身邊的材料動(dòng)手制作水分子、甲烷、氨氣、氯氣的球棍模型嗎？【交流與討論】美麗的鮮花、冰晶、蝴蝶與微觀粒子的空間構(gòu)型有關(guān)嗎？一、一些典型分子的空間構(gòu)型（一）甲烷分子的形成及立體構(gòu)型研究證實(shí)，甲烷(CH4)分子中的四個(gè)CH鍵的鍵角均為 ，從而形成非常規(guī)則的 構(gòu)型。原子之間若要形成共價(jià)鍵，它們的價(jià)電子中應(yīng)當(dāng)有 。碳原子的價(jià)電子排布為 ，若碳原子與氫原子結(jié)合，則應(yīng)形成 ；即使碳原子的一個(gè)2s電子受外界條件影響躍遷到2p空軌道，使碳原子具有四個(gè) ，它與四個(gè)氫原子形成

3、的分子也不應(yīng)當(dāng)具有規(guī)則的 。【閱讀教材40頁(yè)】了解雜化原子軌道的定義及甲烷分子的正四面體構(gòu)型的形成1雜化原子軌道 在 下，原子內(nèi)部 的原子軌道 的過(guò)程叫做 ，組合后形成的一組新的原子軌道，叫做雜化原子軌道，簡(jiǎn)稱(chēng)雜化軌道。2甲烷分子的軌道的形成過(guò)程形成甲烷分子時(shí)，中心原子的 和 四條原子軌道發(fā)生雜化，形成一組新的軌道，即四條 軌道，這些 軌道不同于s軌道，也不同于p軌道。根據(jù)參與雜化的s軌道與p軌道的數(shù)目，sp型雜化軌道除了 外，還有 和 ，一個(gè)s軌道與兩個(gè)p軌道雜化形成的原子軌道稱(chēng) ，由一個(gè)s軌道與一個(gè)p軌道雜化形成的原子軌道稱(chēng) 【思考與交流】（1）原子軌道為什么可以進(jìn)行雜化？（2）軌道雜化后

4、在數(shù)目、形狀、能量上是否發(fā)生變化？（3）軌道雜化的結(jié)果是什么？3常見(jiàn)的SP雜化過(guò)程 （1）sp3雜化（2）SP雜化：一個(gè)s軌道和一個(gè)P軌道雜化可形成兩個(gè)sp雜化軌道，這種雜化稱(chēng)為sp1雜化直線型（BeCl2）【交流與討論】w.w.w.zxxk.c.o.m用雜化軌道理論分析乙炔分子的成鍵情況（3）sp2雜化平面正三角形（BF3）【交流與討論】用雜化軌道理論分析乙烯分子的成鍵情況【交流研討】 氮原子的價(jià)電子排布為2s22p3，三個(gè)2p軌道中各有一個(gè)未成對(duì)電子，可分別與一個(gè)氫原子的ls電子形成一個(gè)盯鍵。如果真是如此，那么三個(gè)2p軌道相互垂直，所形成的氨分子中NH鍵間的鍵角應(yīng)約為90。但是，實(shí)驗(yàn)測(cè)得氨

5、分子中NH鍵的鍵角為1073。試解釋其中的原因，并與同學(xué)們進(jìn)行交流。【總結(jié)評(píng)價(jià)】w.w.w.zxxk.c.o.m應(yīng)用軌道雜化理論，探究分子的立體結(jié)構(gòu)。化學(xué)式雜化軌道數(shù)雜化軌道類(lèi)型分子結(jié)構(gòu)CH4C2H4BF3CH2OC2H2【課堂小結(jié)】一、一些典型分子的立體結(jié)構(gòu)（一）甲烷分子的形成及立體構(gòu)型1雜化原子軌道2常見(jiàn)的SP雜化過(guò)程（1）sp3雜化（2）SP雜化（3）sp2雜化【總結(jié)與反思】第2節(jié) 共價(jià)鍵與分子空間構(gòu)型(第2課時(shí))學(xué)習(xí)目標(biāo)：1、 讓學(xué)生了解幾種常見(jiàn)分子的雜化方式以及形成。2、 讓學(xué)生能用價(jià)電子對(duì)互斥理論判斷分子的空間構(gòu)型。重點(diǎn)與難點(diǎn)：苯的雜化方式及形成，價(jià)電子對(duì)互斥理論的應(yīng)用。教學(xué)方法：

6、采用圖表、比較、討論、歸納、綜合的方法進(jìn)行教學(xué)。復(fù)習(xí)：sp型雜化雜化方式參與雜化的軌道種類(lèi)、數(shù)目雜化后形成的軌道數(shù)目空間構(gòu)型軌道夾角代表物p1sp2sp3新課預(yù)習(xí)：1、CH2=CH2中CH之間的夾角 ，乙烯分子中碳原子用一個(gè) 軌道和兩個(gè) 軌道進(jìn)行sp2雜化，得到三個(gè)完全相同的雜化軌道。形成乙烯分子時(shí)，兩個(gè)碳原子各用 的電子相互配對(duì)，形成一個(gè)鍵，每個(gè)碳原子的另外 分別與兩個(gè)氫原子的 的電子配對(duì)形成共價(jià)鍵；每個(gè)碳原子剩下的一個(gè)未參與雜化的 的未成對(duì)電子相互配對(duì)形成一個(gè) 鍵。2、HCCH中CH之間的夾角 ，碳原子用一個(gè) 軌道和一個(gè) 軌道進(jìn)行sp雜化，得到兩個(gè)完全相同的雜化軌道。形成乙炔分子時(shí)，兩個(gè)碳

7、原子各用 的電子相互配對(duì)，形成一個(gè)鍵，每個(gè)碳原子的另外 分別與一個(gè)氫原子的 的電子配對(duì)形成共價(jià)鍵；每個(gè)碳原子剩下的兩個(gè)未參與雜化的 的未成對(duì)電子相互配對(duì)形成一個(gè) 鍵。3、苯 使酸性KMnO4褪色，說(shuō)明（是否） 含雙鍵。碳碳鍵角 ，C采用 雜化。由此形成的三個(gè) 在同一平面內(nèi)。三個(gè) 分別與兩個(gè)碳原子、一個(gè)氫原子形成鍵。同時(shí)每個(gè)碳原子還有一個(gè)未參加雜化的 ，他們均有一個(gè)未成對(duì)電子。這些 軌道垂直于 ，相互平行，以 方式相互重疊，形成一個(gè)多電子的 鍵。4、材料確定分子空間構(gòu)型的簡(jiǎn)易方法價(jià)電子對(duì)互斥理論的初步應(yīng)用 分子中的價(jià)電子對(duì)（包括成鍵電子對(duì)和孤電子對(duì)）由于相互排斥作用，而趨向盡可能彼此遠(yuǎn)離以減小斥

8、力，分子盡可能采取對(duì)稱(chēng)的空間構(gòu)型。例如，價(jià)電子對(duì)數(shù)目分別為2、3、4時(shí)，價(jià)電子對(duì)的幾何分布分別呈直線型、平面三角形、正四面體構(gòu)型。 對(duì)于ABm型的分子（A是中心原子，B是配位原子。在CH4中，C是中心原子，H是配位原子），分子的價(jià)電子對(duì)數(shù)可以用下式確定：n= 中心原子的價(jià)電子對(duì)數(shù)+每個(gè)配位原子提供的價(jià)電子對(duì)數(shù)m2其中，中心原子的價(jià)電子數(shù)等于中心原子的最外層電子數(shù)，配位原子中鹵素原子、氫原子提供1個(gè)價(jià)電子，氧原子和硫原子按不提供價(jià)電子計(jì)算。如果分子中存在孤電子對(duì)，由于孤電子對(duì)更靠近原子核，它對(duì)相鄰成鍵電子對(duì)的排斥作用較大，因而使相應(yīng)的鍵角變小。練習(xí)：用價(jià)電子對(duì)互斥理論分析BeCl2和BF3的空間

9、構(gòu)型和雜化方式。課堂探究我們上節(jié)課已經(jīng)學(xué)習(xí)到，如果知道了原子的雜化方式就可以預(yù)測(cè)一些簡(jiǎn)單分子的空間構(gòu)型，反過(guò)來(lái)，若我們知道了分子的空間構(gòu)型，那么也可以推知原子的雜化方式。下面我們先來(lái)看問(wèn)題組1：CH2=CH2中CH鍵之間的夾角是多少？推測(cè)C采用什么方式雜化？畫(huà)出雜化前后C的價(jià)電子的軌道表示式。各個(gè)雜化軌道分別與哪些軌道重疊成鍵？形成了什么類(lèi)型的鍵？未雜化的軌道中是否有單電子？形成了什么類(lèi)型的鍵？總結(jié)：CH2=CH2中CH之間的夾角 ，乙烯分子中碳原子用一個(gè) 軌道和兩個(gè) 軌道進(jìn)行 雜化，得到三個(gè)完全相同的雜化軌道。形成乙烯分子時(shí)，兩個(gè)碳原子用 軌道上的單電子相互配對(duì)，形成一個(gè) 鍵，每個(gè)碳原子的另

10、外 分別與兩個(gè)氫原子的 軌道上的電子配對(duì)形成共價(jià)鍵；每個(gè)碳原子剩下的一個(gè)未參與雜化的 軌道上的未成對(duì)電子相互配對(duì)形成一個(gè) 鍵。請(qǐng)同學(xué)們用相同的方法探究一下HCCH的形成及雜化方式。問(wèn)題組2： HCCH中CH與CC鍵之間的夾角是多少？ 推測(cè)C采用什么方式雜化？ 各個(gè)雜化軌道分別與哪些軌道重疊成鍵？形成了什么類(lèi)型的鍵？ 未雜化的軌道中是否有單電子？形成了什么類(lèi)型的鍵？總結(jié)：請(qǐng)同學(xué)們?cè)俅嗡伎?個(gè)問(wèn)題： sp2雜化軌道是否在同一個(gè)平面？由此可推知C和與它成鍵的2個(gè)H是否在同一個(gè)平面上？ 兩部分CH2是否可以以C=C為軸任意扭轉(zhuǎn)？總結(jié)：在乙烯中6個(gè)原子在同一 上；在乙炔中4個(gè)原子在同一 上。苯的空間構(gòu)型

11、探究問(wèn)題組3 在苯環(huán)當(dāng)中碳碳鍵的鍵角是多少？C采用什么雜化方式？ 雜化的軌道形成了哪些鍵？6個(gè)C和6個(gè)H是否在同一平面上？ 6個(gè)C的未參與雜化的P軌道在空間上是什么關(guān)系？我們已經(jīng)知道苯不能使酸性KmnO4褪色，說(shuō)明是否含C=C？那么這6個(gè)P軌道中的單電子形成了什么鍵？總結(jié)：苯 使酸性KMnO4褪色，說(shuō)明（是否） 含雙鍵。碳碳鍵角 ，C采用 雜化。由此形成的三個(gè) 雜化軌道在同一平面內(nèi)。三個(gè) 分別與兩個(gè)碳原子、一個(gè)氫原子形成鍵。同時(shí)每個(gè)碳原子還有一個(gè)未參加雜化的 ，他們均有一個(gè)未成對(duì)電子。這些 軌道垂直于 ，相互平行，以 方式相互重疊，形成一個(gè)多電子的 鍵。苯的12個(gè)原子都在同一個(gè) 上。N的價(jià)電子

12、排布為2S22P3,3個(gè)P軌道各有一個(gè)未成對(duì)電子，可分別與一個(gè)H成鍵，那么，由于3個(gè)2P軌道相互垂直，所形成的N-H鍵的夾角也應(yīng)該是90。但是我們都知道真實(shí)的鍵角是107.3，這是為什么呢？為了解決這一個(gè)問(wèn)題，我們需要引入一個(gè)新的理論價(jià)電子互斥理論（新課預(yù)習(xí)中材料4）問(wèn)題組4：說(shuō)明BeCl2、BF3、CCl4哪些是中心原子、哪些是配為原子？計(jì)算價(jià)電子對(duì)的公式是什么？要注意什么問(wèn)題？當(dāng)價(jià)電子對(duì)數(shù)分別是1、2、3時(shí)，所對(duì)應(yīng)的價(jià)電子對(duì)的空間構(gòu)型分別是什么？中心原子的雜化方式各是什么？?jī)r(jià)電子對(duì)數(shù)和中心原子的雜化方式有什么關(guān)系？計(jì)算BeCl2、BF3、CCl4的價(jià)電子對(duì)數(shù)、價(jià)電子對(duì)的空間構(gòu)型、中心原子的

13、雜化方式、分子的空間構(gòu)型。對(duì)于這些分子價(jià)電子對(duì)的空間構(gòu)型和分子的空間構(gòu)型有什么關(guān)系？計(jì)算NH3、H2O的價(jià)電子對(duì)數(shù)、價(jià)電子對(duì)的空間構(gòu)型、中心原子的雜化方式、分子的空間構(gòu)型。價(jià)電子對(duì)的空間構(gòu)型和分子的空間構(gòu)型一定相同么？為什么這兩種分子價(jià)電子對(duì)的空間構(gòu)型和分子的空間構(gòu)型產(chǎn)生了差異？判斷分子空間構(gòu)型的一般步驟是什么？總結(jié)：在形成氨分子時(shí)，氮原子的 和 原子軌道也發(fā)生了 雜化，生成四個(gè) 雜化軌道。在所生成的四個(gè)Sp3雜化軌道中，有三個(gè)軌道各含有一個(gè)未成對(duì)電子，可分別與一個(gè)氫原子的1s電子形成一個(gè) 鍵，另一個(gè)sp3雜化軌道中已有兩個(gè)電子(孤對(duì)電子)，不能再與氫原子形成鍵了。所以，一個(gè)氮原子只能與三個(gè)氫

14、原子結(jié)合，形成氨分子。由于孤電子對(duì)的斥力作用較強(qiáng)，所以使得NH3的鍵角為 ，小于CH4的109.5。判斷分子空間構(gòu)型的一般步驟是：本節(jié)小結(jié)：這節(jié)課你學(xué)習(xí)到了什么？課堂練習(xí)1、對(duì)SO2與CO2說(shuō)法正確的是( ) A都是直線形結(jié)構(gòu) B中心原子都采取sp雜化軌道CS原子和C原子上都沒(méi)有孤對(duì)電子D SO2為V形結(jié)構(gòu)， CO2為直線形結(jié)構(gòu)2、氨氣分子空間構(gòu)型是三角錐形，而甲烷是正四面體形，這是因?yàn)?（ ）A兩種分子的中心原子的雜化軌道類(lèi)型不同，NH3為sp2型雜化，而CH4是sp3型雜化。BNH3分子中N原子形成三個(gè)雜化軌道，CH4分子中C原子形成4個(gè)雜化軌道。CNH3分子中有一對(duì)未成鍵的孤對(duì)電子，它對(duì)

15、成鍵電子的排斥作用較強(qiáng)。3、在乙烯分子中有5個(gè)鍵、一個(gè)鍵，它們分別是 （ ）Asp2雜化軌道形成鍵、未雜化的2p軌道形成鍵Bsp2雜化軌道形成鍵、未雜化的2p軌道形成鍵CC-H之間是sp2形成的鍵，C-C之間是未參加雜化的2p軌道形成的鍵DC-C之間是sp2形成的鍵，C-H之間是未參加雜化的2p軌道形成的鍵4、苯分子不能使酸性高錳酸鉀褪色的原因是 （ ）A分子中不存在鍵 B分子中存在6電子大鍵，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定C分子是平面結(jié)構(gòu) D分子中只存在鍵通過(guò)練習(xí)，你還有什么地方不太清楚？請(qǐng)寫(xiě)下來(lái)。第2節(jié) 共價(jià)鍵與分子空間構(gòu)型 第3課時(shí) 分子的空間構(gòu)型與分子性質(zhì)【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.使學(xué)生了解一些分子在對(duì)稱(chēng)性方面的特點(diǎn)

16、。2.知道手性化學(xué)在現(xiàn)代化學(xué)領(lǐng)域醫(yī)藥的不對(duì)稱(chēng)合成領(lǐng)域中的重大意義【學(xué)習(xí)過(guò)程】一、分子的空間結(jié)構(gòu)與分子性質(zhì)1. 分子的對(duì)稱(chēng)性 依據(jù)_的旋轉(zhuǎn)或借助_的反映能夠復(fù)原的分子稱(chēng)為對(duì)稱(chēng)分子，分子所具有的這種性質(zhì)稱(chēng)為對(duì)稱(chēng)性。分子的許多性質(zhì)如_、_及_等都與分子的對(duì)稱(chēng)性有關(guān)。 當(dāng)四個(gè)不同的_或_連接在碳原子上時(shí)，這個(gè)碳原子是不對(duì)稱(chēng)原子，如同人的左手和右手。這種分子相似而不全同，不能重疊，我們稱(chēng)它們的表現(xiàn)為手性。具有手性的分子叫做_分子。2. 極性鍵和非極性鍵：（1）極性鍵：不同種原子，電負(fù)性 ，共用電子對(duì)必然偏向電負(fù)性 的原子一方，使該原子帶部分負(fù)電荷（-），而另一原子帶部分正電荷（+）。這樣，兩個(gè)原子在成鍵

17、后電荷分布不均勻，形成有極性的共價(jià)鍵。存在范圍：氣態(tài)氫化物、非金屬氧化物、酸根、氫氧要、有機(jī)化合物。（2）非極性共價(jià)鍵：同種元素的原子兩原子電負(fù)性 ，共用電子對(duì)不偏向任何一方，成鍵的原子不顯電性，這樣的共價(jià)鍵叫非極性鍵。簡(jiǎn)稱(chēng)非極性鍵。3. 分子的極性(1)極性分子：定義： 如H2O特點(diǎn)：分子中有發(fā)生偏移的共用電子對(duì)，并且分子的形狀不呈“空間對(duì)稱(chēng)” (2) 非極性分子(1) 定義： (2)特點(diǎn)：分子的形狀呈“空間對(duì)稱(chēng)”其類(lèi)型有： 沒(méi)有共用電子對(duì) 如 有共用電子，但全部都不發(fā)生偏移。如： 有偏移的共用電子，但分子形狀是呈“空間對(duì)稱(chēng)”的 。 如： 三棱錐 角形極性分子 A-B 型直線空間不對(duì)稱(chēng) 正四

18、面體 BH3 物質(zhì)舉例非正四面體正三角形A-B-A 型直線非極性分子A-A 型直線空間對(duì)稱(chēng)形狀對(duì)稱(chēng)性3. 常見(jiàn)分子的空間形狀及對(duì)稱(chēng)性【典題解悟】例1. 經(jīng)驗(yàn)規(guī)律（相似相溶原理）：一般來(lái)說(shuō)，由極性分子組成的溶質(zhì)易溶于極性分子組成的溶劑，非極性分子組成的溶質(zhì)易溶于非極性分子組成的溶劑。以下事實(shí)中可以用相似相溶原理說(shuō)明的是（ ）A. HCl易溶于水 B. I2可溶于水C. Cl2可溶于水 D. NH3易溶于水解析：HCl、NH3是極性分子，I2、Cl2是非極性分子，H2O是極性溶劑。答案：AD例2.下列說(shuō)法正確的是（ ）。A.由極性鍵構(gòu)成的分子全都是極性分子B.含有非極性鍵的分子不一定是非極性分子C

19、.極性分子一定含有極性鍵，非極性鍵分子一定含有非極性鍵D.以極性鍵結(jié)合的雙原子分子，一定是極性分子解析：以非極性鍵結(jié)合成的雙原子分子都是非極性分子，以極性鍵結(jié)合成的雙原子分子都是極性分子。以極性鍵結(jié)合成的多原子分子，可能是極性分子，也可能是非極性分子，這決定于分子中各鍵的空間排列。答案：B D【當(dāng)堂檢測(cè)】1.把下列液體分別裝在酸式滴定管中，并使其以細(xì)流流下，當(dāng)用帶有靜電的玻璃棒接近液體細(xì)流時(shí)，細(xì)流發(fā)生偏移的是（ ） ACCl4 B C2H5OH C CS2 D H2O2.下列元素原子與氫形成的分子中，共價(jià)鍵的極性最大的是（ ）A I B S C F D Cl3.下列說(shuō)法中，正確的一組是（ ）

20、兩種元素構(gòu)成的共價(jià)化合物分子中的化學(xué)鍵都是極性鍵 兩種非金屬元素原子間形成的化學(xué)鍵都是極性鍵 含有極性鍵的化合物分子一定不含非極性鍵 只要是離子化合物，其熔點(diǎn)就比共價(jià)化合物的熔點(diǎn)高 離子化合物中可能含有共價(jià)鍵 分子晶體中的分子不含有離子鍵 分子晶體中的分子內(nèi)一定有共價(jià)鍵 原子晶體中一定有非極性共價(jià)鍵A. B. C. D. 4NH3、H2S等是極性分子，CO2、BF3、CCl4等是極性鍵構(gòu)成的非極性分子。根據(jù)上述實(shí)例能推出ABn型分子是非極性分子的經(jīng)驗(yàn)規(guī)律是（ ）A分子中不能含有氫原子B在ABn型分子中A原子沒(méi)有孤對(duì)電子C在ABn型分子中A的相對(duì)原子質(zhì)量小于B的相對(duì)原子質(zhì)量D分子中每個(gè)鍵的鍵長(zhǎng)應(yīng)

21、相等5.下列化合物中，化學(xué)鍵的類(lèi)型和分子的極性（極性或非極性）皆相同的是（ ）A.CO2和SO2 B.CH4和SiO2 C.BF3和NH3 D.HCl和HI6.使用微波爐加熱，具有使受熱物質(zhì)均勻，表里一致、速度快、熱效率高等優(yōu)點(diǎn)。其工作原理是通電爐內(nèi)的微波場(chǎng)以幾億的高頻改變電場(chǎng)的方向，水分子因而能迅速擺動(dòng)，產(chǎn)生熱效應(yīng)，這是因?yàn)椋?）A.水分子具有極性共價(jià)鍵 B. 水分子中有共同電子對(duì)C.水由氫、氧兩元素組成 D.水分子是極性分子7. O2、CH4、BF3都是非極性分子，HF、H2O、NH3都是極性分子，由此推測(cè)ABn型分子是非極性分子的經(jīng)驗(yàn)規(guī)律正確的是（ ）A. 所有原子在同一平面 B. 分子中不含有氫原子C. 在ABn中A原子沒(méi)有孤對(duì)電子 D. A的相對(duì)原子質(zhì)量小于B8. 化學(xué)工作者已經(jīng)合成了一個(gè)新的分子，經(jīng)測(cè)定它只含有H、N、B，其中H、N、B的物質(zhì)的量之比為2：1：1，它的相對(duì)分子質(zhì)量為80.4，且它是非極性分子。（1）試求該分子的分子式。（