2.2.1 分子結(jié)構(gòu)的測定和多樣性 價層電子對互斥模型【知識精研】高二化學教學課件（人教版2019選擇性必修2）

1.通過閱讀教材開拓視野，了解分子結(jié)構(gòu)的測定方法。2.通過對典型分子空間結(jié)構(gòu)的學習，認識微觀結(jié)構(gòu)對分子空間結(jié)構(gòu)的影響，了解共價分子結(jié)構(gòu)的多樣性和復雜性。3.通過對價層電子對互斥模型的探究，建立解決復雜分子結(jié)構(gòu)判斷的思維模型(重、難點)。核心素養(yǎng)學習目標創(chuàng)設情境H2OCO2O2CH4NH3X射線衍射儀質(zhì)譜儀紅外光譜儀科學家如何知道分子結(jié)構(gòu)的？任務一分子結(jié)構(gòu)的測定【回歸教材】閱讀教材P41，交流測定分子結(jié)構(gòu)的現(xiàn)代儀器和方法有哪些？紅外光譜、質(zhì)譜法、晶體X射線衍射等。X射線衍射儀質(zhì)譜儀紅外光譜儀任務一分子結(jié)構(gòu)的測定【思考交流】閱讀教材P41第二自然段，嘗試歸納紅外光譜的原理。分子吸收跟它某些化學鍵的振動頻率相同的紅外線紅外光譜儀原理示意圖圖譜上呈現(xiàn)吸收峰，和譜圖庫比對通過量子化學計算分析分子中含何種化學鍵或官能團任務一分子結(jié)構(gòu)的測定【典例剖析1】觀察右圖所示紅外光譜圖，分析該分子有何種化學鍵？該分子中有3種不同的化學鍵，分別是C—H、O—H、C—O。乙醇的紅外光譜任務一分子結(jié)構(gòu)的測定【微項目】以小組為單位，閱讀教材P42的“科學·技術·社會”板塊，嘗試分析其原理。甲苯分子的質(zhì)譜圖質(zhì)荷比=粒子相對質(zhì)量粒子電荷數(shù)質(zhì)譜儀中分子發(fā)生的變化：分子→帶正電荷的分子離子→碎片離子相對豐度較高，最大質(zhì)荷比即為相對分子質(zhì)量任務一分子結(jié)構(gòu)的測定【評價訓練1】如圖所示某分子式為C4H8O2的有機物的紅外光譜圖，則該有機物可能為A.CH3COOCH2CH3

B.CH3CH2CH2COOHC.HCOOCH2CH2CH3

D.(CH3)2CHCH2COOH√任務二多樣的分子空間結(jié)構(gòu)【交流探討】觀察下列幾種簡單分子的空間結(jié)構(gòu)模型，嘗試從化學式、電子式、結(jié)構(gòu)式、鍵角、分子的空間結(jié)構(gòu)對以下分子進行分析。任務二多樣的分子空間結(jié)構(gòu)

化學式電子式結(jié)構(gòu)式鍵角分子的空間結(jié)構(gòu)三原子分子CO2H2OO==C==O【思考交流1】嘗試從化學式、電子式、結(jié)構(gòu)式、鍵角、分子的空間結(jié)構(gòu)對以下三原子分子進行分析。V形(角形)直線形180°107°任務二多樣的分子空間結(jié)構(gòu)【思考交流2】嘗試從化學式、電子式、結(jié)構(gòu)式、鍵角、分子的空間結(jié)構(gòu)對以下四原子分子進行分析。

化學式電子式結(jié)構(gòu)式鍵角分子的空間結(jié)構(gòu)四原子分子BF3NH3HCHO120°107°120°平面正三角形三角錐形平面三角形任務二多樣的分子空間結(jié)構(gòu)【思考交流3】嘗試從化學式、電子式、結(jié)構(gòu)式、鍵角、分子的空間結(jié)構(gòu)對以下五原子分子進行分析。

化學式電子式結(jié)構(gòu)式鍵角分子的空間結(jié)構(gòu)五原子分子CH4CH3Cl—109°28′正四面體形四面體形任務二多樣的分子空間結(jié)構(gòu)【資料卡片】多種多樣的分子空間結(jié)構(gòu)任務二多樣的分子空間結(jié)構(gòu)【歸納小結(jié)】分析上表，各種分子的空間結(jié)構(gòu)與

(填序號)有關。①原子數(shù)目②鍵能③鍵長④鍵角⑤孤電子對①③④⑤任務二多樣的分子空間結(jié)構(gòu)【評價訓練1】正誤判斷(1)所有的三原子分子都是直線形結(jié)構(gòu)(2)五原子分子的空間結(jié)構(gòu)都是正四面體(3)正四面體形的鍵角均為109°28′(4)SiCl4、SiH4、

、CH3Cl均為正四面體結(jié)構(gòu)(5)SF6分子的空間結(jié)構(gòu)為正八面體形(6)椅式C6H12比船式C6H12穩(wěn)定××××√√任務二多樣的分子空間結(jié)構(gòu)【評價訓練2】(1)硫化氫(H2S)分子中，兩個H—S的夾角接近90°，說明H2S分子的空間結(jié)構(gòu)為______。(2)二硫化碳(CS2)分子中，兩個C==S的夾角是180°，說明CS2分子的空間結(jié)構(gòu)為________。(3)能說明CH4分子不是平面四邊形，而是正四面體結(jié)構(gòu)的是______(填字母)。a.兩個鍵之間的夾角為109°28′b.C—H為極性共價鍵c.4個C—H的鍵能、鍵長都相等d.二氯甲烷(CH2Cl2)只有一種(不存在同分異構(gòu)體)V形直線形ad任務三價層電子對互斥模型【思考交流】通過電子式分析為什么CH4是正四面體，NH3是三角錐型？:::HNH:H:::HCH:HH成鍵電子對數(shù)：孤電子對：4301....109°28′107°【結(jié)論】成鍵電子對、孤對電子對相互排斥，斥力最小，能量最低的，分子穩(wěn)定?！締栴}1】CH4和NH3的成鍵電子對數(shù)有幾個？【問題2】CH4和NH3的孤電子對數(shù)有幾個？任務三價層電子對互斥模型ABn型的分子或離子，中心原子A的價層電子對間存在排斥力，使分子空間結(jié)構(gòu)總是采取電子對相互排斥最弱的那種結(jié)構(gòu)，斥力最小，能量最低，最穩(wěn)定。成鍵的σ鍵電子對和未成鍵的孤電子對【回歸教材】閱讀教材P44，交流討論價層電子對互斥模型是什么？【拓展】試分析VSEPRmodel的得來原因。任務三價層電子對互斥模型【交流討論】閱讀教材P45的案例，思考交流價層電子對如何計算？【問題1】中心原子價層電子對數(shù)如何計算？中心原子價層電子對數(shù)＝σ鍵電子對數(shù)＋孤電子對數(shù)【問題2】σ鍵電子對數(shù)如何計算？由化學式確定，即中心原子形成幾個σ鍵，就有幾個σ鍵電子對。如H2O分子中，O有2個σ鍵電子對，NH3分子中，N有3個σ鍵電子對。任務三價層電子對互斥模型

a：中心原子的價電子數(shù)b：與中心原子結(jié)合的原子最多能接受的電子數(shù)

(H為1，其他原子為“8－該原子的價電子數(shù)）主族元素：原子最外層電子數(shù)

陽離子：a＝中心原子價電子數(shù)－離子電荷數(shù)(若陰離子則‘+’)x：與中心原子結(jié)合的原子數(shù)H2Oaxb65＋12312【思考交流】閱讀教材P45，思考交流中心原子上的孤電子對數(shù)如何計算？【問題1】公式中的a是什么？【問題2】公式中的x是什么？【問題3】公式中的b是什么？任務三價層電子對互斥模型分子或離子中心原子axb孤電子對數(shù)SO2SNH3N

NC【典例剖析】分析幾種常見分子或離子的中心原子上的孤電子對數(shù)，并填寫下表。622153115－1＝44104＋2＝6320任務三價層電子對互斥模型【交流探討】思考價層電子對數(shù)目不同的分子的VSEPR模型有何不同？VSEPR模型：價層電子對數(shù)目：23

456直線形平面三角形正四面體形三角雙錐形八面體形任務三價層電子對互斥模型【模型應用】VSEPR模型有何應用？無孤對電子：有孤對電子：價層電子對數(shù)→VSEPR模型VSEPR模型即分子空間結(jié)構(gòu)略去孤對電子，剩下是分子或離子空間結(jié)構(gòu)預測分子或離子空間結(jié)構(gòu)【交流探討】以ABn型分子為例，分析預測分子或離子空間結(jié)構(gòu)的基本思路任務三價層電子對互斥模型分子或離子價層電子對數(shù)VSEPR模型及名稱分子或離子空間結(jié)構(gòu)及名稱CO2CH4【典例剖析1】試結(jié)合所學分析下列中心原子不含孤電子對的分子，并填寫表格。2直線形直線形3平面三角形平面三角形4正四面體形正四面體形任務三價層電子對互斥模型【典例剖析2】試結(jié)合所學分析下列中心原子含孤電子對的分子，并填寫表格。分子或離子價層電子對數(shù)孤電子對數(shù)VSEPR模型及名稱分子或離子的空間結(jié)構(gòu)及名稱NH3H2OH3O＋SO241四面體形三角錐形42四面體形V形41四面體形三角錐形31平面三角形V形任務三價層電子對互斥模型【評價訓練1】正誤判斷(1)分子的VSEPR模型和相應分子的空間結(jié)構(gòu)是相同的(2)SO2與CO2的分子組成相似，故它們分子的空間結(jié)構(gòu)相同(3)由價層電子對互斥模型可知SnBr2分子中Sn—Br的鍵角小于180°(4)根據(jù)價層電子對互斥模型可以判斷H3O＋與NH3的分子(或離子)的空間結(jié)構(gòu)一致××√√任務三