人民教育出版化學(xué)選修3第二節(jié)《分子的立體結(jié)構(gòu)》學(xué)案

1、第二節(jié) 分子的立體結(jié)構(gòu) 第一課時(shí)【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.認(rèn)識(shí)共價(jià)分子的多樣性和復(fù)雜性；2.初步認(rèn)識(shí)價(jià)層電子對(duì)互斥模型；3.能用VSEPR模型預(yù)測(cè)簡(jiǎn)單分子或離子的立體結(jié)構(gòu)；4.培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度和空間想象能力。【學(xué)習(xí)過程】【課前預(yù)習(xí)】1.化學(xué)式： 2.結(jié)構(gòu)式： 3.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式： 4.電子式： 5.價(jià)電子： 【知識(shí)梳理】一、形形色色的分子知識(shí)整理：運(yùn)用你對(duì)分子的已有的認(rèn)識(shí)，完成下列表格分子式分子的立體結(jié)構(gòu)原子數(shù)目鍵角電子式H2OCO2NH3BF3 CH2OCH4C2H2C2H4C6H6C8H8P4二、價(jià)層電子對(duì)互斥模型（VSEPR 模型）1填表分子CO2H2ONH3CH2OCH4分子內(nèi)原子總數(shù)價(jià)層電子數(shù)

2、中心原子孤對(duì)電子對(duì)數(shù)空間結(jié)構(gòu)2“價(jià)層電子對(duì)互斥模型”簡(jiǎn)稱（ ）的基本觀點(diǎn)：分子中的價(jià)電子對(duì)-成鍵電子對(duì)和孤對(duì)電子由于相互排斥作用,盡可能趨向彼此遠(yuǎn) ，排斥力最 。3對(duì)于ABn型分子，A原子與B原子間以共價(jià)雙鍵、共價(jià)三鍵結(jié)合，價(jià)層電子對(duì)互斥理論仍然適用，這時(shí)應(yīng)把雙鍵或三鍵當(dāng)作 電子對(duì)來看待。4價(jià)層電子對(duì)之間斥力大小順序?yàn)椋?。5對(duì)于ABm型分子空間結(jié)構(gòu)確定的一般規(guī)則為：1) 確定中心原子（A）的價(jià)層電子對(duì)數(shù)n其中，中心原子的價(jià)電子數(shù)為中心原子的 ，氫原子和鹵素原子按 價(jià)電子， 按不提供價(jià)電子算。2) 根據(jù) 從推斷出理想的幾何結(jié)構(gòu)。3) 根據(jù)孤對(duì)電子和成鍵電子對(duì)數(shù)估計(jì)實(shí)際構(gòu)型，要求實(shí)際構(gòu)型應(yīng)該滿足

3、互斥力 ，結(jié)構(gòu) ?！镜漕}解悟】例1. 在以下的分子或離子中，空間結(jié)構(gòu)的幾何形狀不是三角錐形的是（ ）A.NF3 B.CH3- C.BF3 D.H3O+解析：其中NF3、CH3-和 H3O+的中心原子N、C、O均為sp3雜化，但是只形成3個(gè)化學(xué)鍵，有1個(gè)雜化軌道被孤對(duì)電子占據(jù)，又由于價(jià)層電子對(duì)相互排斥，所以為三角錐形；只有BF3中的B以sp2雜化，形成平面正三角型分子。所以選C。答案：C例2.有關(guān)甲醛分子的說法正確的是( ) A.C原子采取sp雜化 B.甲醛分子為三角錐形結(jié)構(gòu)C.C原子采取sp2雜化 D.甲醛分子為平面三角形結(jié)構(gòu)解析：甲醛分子分子(CH2O)中心C原子采用的是sp2雜化，三個(gè)雜化

4、軌道呈平面三角形，2個(gè)sp2雜化軌道分別與一個(gè)H原子形成一個(gè)CH鍵，另一個(gè)sp2雜化軌道與O原子形成一個(gè)鍵，C原子中未用于雜化的個(gè)p軌道與O原子的p軌道形成一個(gè)鍵。答案：CD【當(dāng)堂檢測(cè)】1.下列物質(zhì)中，分子的立體結(jié)構(gòu)與水分子相似的是 （ ）A.CO2 B.H2S C.PCl3 D.SiCl42.下列分子的立體結(jié)構(gòu)，其中屬于直線型分子的是 （ ）A.H2O B.CO2 C.C2H2 D.P43.下列分子中，各原子均處于同一平面上的是 （ ）A.NH3 B.CCl4 C.H2O D.CH2O4.下列分子的結(jié)構(gòu)中，原子的最外層電子不都滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的是（ ）A.CO2 B.PCl3 C.CCl4

5、 D.NO25.下列分子或離子的中心原子，帶有一對(duì)孤對(duì)電子的是 （ ）A.XeO4 B.BeCl2 C.CH4 D.PCl36.寫出你所知道的分子具有以下形狀的物質(zhì)的化學(xué)式，并指出它們分子中的鍵角分別是多少？（1） 直線形 （2） 平面三角形 （3） 三角錐形 （4） 正四面體 7. 為了解釋和預(yù)測(cè)分子的空間構(gòu)型，科學(xué)家在歸納了許多已知的分子空間構(gòu)型的基礎(chǔ)上，提出了一種十分簡(jiǎn)單的理論模型價(jià)層電子對(duì)互斥模型。這種模型把分子分成兩類：一類是 ；另一類是 。BF3和NF3都是四個(gè)原子的分子，BF3的中心原子是 ，NF3的中心原子是 ；BF3分子的立體構(gòu)型是平面三角形，而NF3分子的立體構(gòu)型是三角錐形

6、的原因是 。8. 用價(jià)層電子對(duì)互斥模型推測(cè)下列分子或離子的空間構(gòu)型。BeCl2 ；SCl2 ；SO32- ；SF6 參考答案：1.D 2.BC 3.CD 4.D 5.D 6.（1）CO2、CS2、HCN 鍵角180（2）BF3、BCl3、SO3、CH2O鍵角60（3）NH3、PCl3鍵角107.3（4）CH4、CCl4鍵角109287. 中心原子上的價(jià)電子都用于形成共價(jià)鍵 中心原子上有孤對(duì)電子 B N BF3分子中B原子的3個(gè)價(jià)電子都與F原子形成共價(jià)鍵，而NF3分子中N原子的3個(gè)價(jià)電子與F原子形成共價(jià)鍵，還有一對(duì)為成鍵的電子對(duì)，占據(jù)了N原子周圍的空間，參與相互排斥，形成三角錐形8. 直線形 V

7、形 三角錐 正八面體第二節(jié) 分子的立體結(jié)構(gòu) 第二課時(shí) 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.認(rèn)識(shí)雜化軌道理論的要點(diǎn)2.進(jìn)一步了解有機(jī)化合物中碳的成鍵特征3.能根據(jù)雜化軌道理論判斷簡(jiǎn)單分子或離子的構(gòu)型【學(xué)習(xí)過程】【課前預(yù)習(xí)】1.雜化軌道理論是一種價(jià)鍵理論，是 為了解釋分子的立體結(jié)構(gòu)提出的。2.雜化及雜化軌道： 叫做雜化， 稱為雜化軌道?！局R(shí)梳理】1. 甲烷分子中，C的價(jià)電子是 ，C原子的4個(gè)價(jià)層原子軌道是3個(gè)相互垂直的 和1個(gè)球形的 ；H的價(jià)電子是 ，用C原子的4個(gè)價(jià)層原子軌道跟4個(gè)H原子的1s球形原子軌道重疊，它們形成的四個(gè)CH鍵應(yīng)該 （填“一樣”或“不一樣”，下同），而實(shí)際上，甲烷中四個(gè)CH鍵是，為了解決這一矛

8、盾, 提出了雜化軌道理論。2. 當(dāng)C原子和4個(gè)H原子形成甲烷分子時(shí)，C原子的 軌道和3個(gè) 軌道就會(huì)發(fā)生混雜，混雜時(shí)保持軌道總數(shù)不變，得到四個(gè)相同的軌道，稱為 雜化，夾角是 。3. 雜化后形成的都是 鍵（填或） 。sp雜化由 軌道和 軌道雜化而成，得到 條夾角為 的 形軌道。sp2雜化由 軌道和 軌道雜化而成，得到 條夾角為 的 形軌道?！究偨Y(jié)評(píng)價(jià)】分析、歸納、總結(jié)多原子分子立體結(jié)構(gòu)的判斷規(guī)律，完成下表化學(xué)式中心原子孤對(duì)電子對(duì)數(shù)雜化軌道數(shù)雜化軌道類型分子結(jié)構(gòu)CH4C2H4BF3CH2OC2H2【典題解悟】例1.有關(guān)苯分子中的化學(xué)鍵描述正確的是 ( )A.每個(gè)碳原子的sp2雜化軌道中的其中一個(gè)形成

9、大鍵B.每個(gè)碳原子的未參加雜化的2p軌道形成大鍵C.碳原子的三個(gè)sp2雜化軌道與其它形成三個(gè)鍵D.碳原子的未參加雜化的2p軌道與其它形成鍵 解析：苯分子中每個(gè)碳原子中的三個(gè)sp2雜化軌道分別與兩個(gè)碳原子和一個(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2p軌道 ,他們均有一個(gè)未成對(duì)電子.這些 2p軌道相互平行,以 “肩并肩”方式相互重疊,形成一個(gè)多電子的大鍵.答案：BC例2：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

10、之間是sp2形成的鍵，C-H之間是未參加雜化的2p軌道形成的鍵解析：乙烯分子結(jié)構(gòu)式為，六個(gè)原子位于同一平面，鍵角為120，分子的中心原子C形成的都是sp2雜化軌道。每個(gè)C原子都用1個(gè)sp2雜化軌道與H原子形成一個(gè)s鍵，兩個(gè)C原子間用各自的另一個(gè)sp2雜化軌道形成CCs鍵，C原子中未用于雜化的一個(gè)2p軌道分別與另一個(gè)C原子的2p軌道形成一個(gè)p鍵。答案：C【當(dāng)堂檢測(cè)】1. 下列分子中心原子是sp2雜化的是（ ） A PBr3 B CH4 C BF3 D H2O2. 關(guān)于原子軌道的說法正確的是（ ）A 凡是中心原子采取sp3雜化軌道成鍵的分子其幾何構(gòu)型都是正四面體B CH4分子中的sp3雜化軌道是由

11、4個(gè)H原子1s 軌道和C原子的2p軌道混合起來而形成的C sp3雜化軌道是由同一個(gè)原子中能量相近的s 軌道和p軌道混合起來形成的一組能量相近的新軌道D 凡AB3型的共價(jià)化合物，其中中心原子A均采用sp3雜化軌道成鍵3. 用Pauling的雜化軌道理論解釋甲烷分子的四面體結(jié)構(gòu)，下列說法不正確的是（ ）A.C原子的四個(gè)雜化軌道的能量一樣 B.C原子的sp3雜化軌道之間夾角一樣C.C原子的4個(gè)價(jià)電子分別占據(jù)4個(gè)sp3雜化軌道D.C原子有1個(gè)sp3雜化軌道由孤對(duì)電子占據(jù)4.下列對(duì)sp3 、sp2 、sp雜化軌道的夾角的比較，得出結(jié)論正確的是（ ） A sp雜化軌道的夾角最大 B sp2雜化軌道的夾角最

12、大 C sp3雜化軌道的夾角最大 D sp3 、sp2 、sp雜化軌道的夾角相等5. 乙烯分子中含有4個(gè)CH和1個(gè)C=C雙鍵，6個(gè)原子在同一平面上。下列關(guān)于乙烯分子的成鍵情況分析正確的是（ ） A 每個(gè)C原子的2s軌道與2p軌道雜化，形成兩個(gè)sp雜化軌道 B 每個(gè)C原子的1個(gè)2s軌道與2個(gè)2p軌道雜化，形成3個(gè)sp2雜化軌道 C 每個(gè)C原子的2s軌道與3個(gè)2p軌道雜化，形成4個(gè)sp3雜化軌道 D 每個(gè)C原子的3個(gè)價(jià)電子占據(jù)3個(gè)雜化軌道，1個(gè)價(jià)電子占據(jù)1個(gè)2p軌道6. ClO-、ClO2-、ClO3-、ClO 4-中Cl都是以sp3雜化軌道與O原子成鍵的，試推測(cè)下列微粒的立體結(jié)構(gòu)微粒ClO-Cl

13、O2-ClO3-ClO4-立體結(jié)構(gòu)7. 根據(jù)雜化軌道理論，請(qǐng)預(yù)測(cè)下列分子或離子的幾何構(gòu)型：CO2 ， CO32- H2S ， PH3 8. 為什么H2O分子的鍵角既不是90也不是10928而是104.5？參考答案：15 C C D A BD6、直線；V型；三角錐形；正四面體7、sp雜化，直線；sp2雜化， 三角形；sp3雜化，V型；sp3雜化，三角錐形8、因?yàn)镠2O分子中中心原子不是單純用2p軌道與H原子軌道成鍵，所以鍵角不是90；O原子在成鍵的同時(shí)進(jìn)行了sp3雜化,用其中2個(gè)含未成對(duì)電子的雜化軌道與2個(gè)H原子的1s軌道成鍵，2個(gè)含孤對(duì)電子的雜化軌道對(duì)成鍵電子對(duì)的排斥的結(jié)果使鍵角不是10928

14、，而是104.5第二節(jié) 分子的立體結(jié)構(gòu) 第三課時(shí)【學(xué)習(xí)目標(biāo)】：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【學(xué)習(xí)過程】【課前預(yù)習(xí)】1.配位鍵： ；2.配位化合物（簡(jiǎn)稱 ）： 【知識(shí)梳理】1配位鍵： 由一個(gè)原子（如A）單方面提供而跟另一個(gè)原子（如B） 的 鍵叫做配位鍵，常用符號(hào)A B表示。配位鍵的成鍵條件是：給予體有 ，接受體有 。2配位化合物：通常把 （或原子）與某些 （稱為配位體）以 鍵結(jié)合形成的化合物稱為配位化合物。3配合物的組成：在配合物Co(NH3)6Cl3中，中心離子是 ，配位體是 ，中心離子和配位體構(gòu)成了配合物的 ，通常把它們放在括號(hào)內(nèi)，內(nèi)界中配位體總數(shù)稱為

15、。Cl稱為 ，內(nèi)外界之間形成了 鍵，在水中 電離。4配合物的命名：Zn(NH3)2SO4內(nèi)界名稱為 （），K3Fe(CN)6內(nèi)界名稱為 ， Zn(NH3)4Cl2命名為 ，K3Fe(CN)6命名為 ，Cu(NH3)4SO4命名為 ， Ag(NH3)2OH命名為 。KPt(NH3)Cl3 讀作 ?！镜漕}解悟】例1： 以下微粒含配位鍵的是：N2H5+ CH4 OH-NH4+Fe(CO)3Fe(SCN)3 H3O+Ag(NH3)2OHA. B C. D.全部解析：形成配位鍵的條件是一個(gè)原子（或離子）有孤對(duì)電子，另一個(gè)原子（或離子）有空軌道。在CH4 OH-中中心原子碳和氧價(jià)電子已完全成鍵，沒有孤對(duì)電

16、子。答案：C例2.下列關(guān)于配位化合物的敘述中，不正確的是（ ）A.配位化合物中必定存在配位鍵B.配位化合物中只有配位鍵C.Cu（H2O）62+中的Cu2+提供空軌道，H2O中的氧原子提供孤對(duì)電子形成配位鍵D.配位化合物在半導(dǎo)體等尖端技術(shù)、醫(yī)學(xué)科學(xué)、催化反應(yīng)和材料化學(xué)等領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用。思路解析：配位化合物中一定含有配位鍵，但也可能含有其他化學(xué)鍵，Cu2+有空軌道，H2O中氧原子有孤對(duì)電子，可以形成配位鍵，配位化合物應(yīng)用領(lǐng)域特別廣泛，D選項(xiàng)中提到的幾個(gè)領(lǐng)域都在其中。答案：B【當(dāng)堂檢測(cè)】1下列不屬于配離子的是 AAg(NH3)2+ BCu(CN)42 CFe(SCN)63 DMnO42在Pt(

17、NH3)4Cl2中Pt2+ 離子的配位數(shù)是 A1個(gè) B2個(gè) C4個(gè) D6個(gè)3對(duì)于配合物Co(NH3)5ClCl2的名稱正確的是 A氯化氯氨合鈷 B氯化氯氨合鈷(III) C氯化一氯五氨合鈷 D氯化一氯五氨合鈷(III)4下列分子或離子中都存在著配位鍵的是 ANH3、H2O BNH4+、H3O+ CN2、HClO DCu(NH3)42+、PCl35既有離子鍵又有共價(jià)鍵和配位鍵的化合物是 ANH4NO3 BNaOH CH2SO4 DH2O6向下列配合物的水溶液中加入AgNO3溶液不能生成AgCl沉淀的是 ACo(NH3)4Cl2Cl BCo(NH3)3Cl3 CCo(NH3)6Cl3 DCo(NH

18、3)5ClCl27Co（III）的八面體配合物化學(xué)式為CoClmn NH3，若1 mol配合物與AgNO3作用生成 1 molAgCl沉淀，則m、n的值是Am=1，n=5 Bm=3，n=4 Cm=5，n=1 Dm=4，n=58在Co(NH2CH2CH2NH2)3Cl3中Co3+的配位數(shù)是 A1個(gè) B2個(gè) C3個(gè) D6個(gè)9對(duì)H3O+的說法中正確的是AO原子采取sp2雜化 BO原子采取sp3雜化C離子中存在配位鍵 D離子中存在非極性鍵10已知硫酸鉛難溶于水，也難溶于硝酸，卻溶于飽和醋酸銨溶液，其化學(xué)方程式為：PbSO4+2CH3COONH4=(CH3COO)2Pb+(NH4)2SO4，則醋酸鉛中不含有的化學(xué)鍵是A非極性共價(jià)鍵 B離子鍵 C配位鍵 D氫鍵11向盛有少量NaCl溶液的試管中滴入少量AgNO3溶液，再加入氨水，下列關(guān)于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的敘述中不正確的是A先生成白色沉淀，加入足量氨水后沉淀消失B生成的沉淀為AgCl，它不溶于水，但溶于氨水，重新電離成Ag+和ClC生成的沉淀為AgCl，加入氨水后生成了可溶性的配合物Ag(NH3)2ClD若向AgNO3溶液中直接滴加氨水，產(chǎn)生的現(xiàn)象也是先出現(xiàn)白色沉淀后又消失12在K+、Na+鹽中，只有少數(shù)鹽是微溶于水的，這些微溶于水的鹽可用來鑒定