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根據價電子對互斥理論,判斷H3O+的空間結構式 A.三角錐形 B.正四面體 C.平面正三角形 D.變形四面體教學回顧: 教案長春市第二實驗中學李佳惠課題:第二節分子的立體結構(2) 授課班級課時教學目的知識與技能 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.能根據雜化軌道理論判斷簡單分子或離子的構型過程與方法 1.采用圖表.比較.討論.歸納.綜合的方法進行教學 2.培養學生分析.歸納.綜合的能力和空間想象能力情感態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構與板書設計三.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. 空間結構: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n= 教學過程教學步驟.內容教學方法.手段.師生活動 [復習]共價鍵類型:σ.π鍵.價層電子對互斥模型. [質疑] 我們已經知道.甲烷分子呈正四面體形結構.它的4個C--H鍵的鍵長相同.H-C--H的鍵角為109-28°.按照我們已經學過的價鍵理論.甲烷的4個C--H單鍵都應該是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構提出的.為了解決甲烷分子四面體構型.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軌道會發生混雜.混雜時保持軌道總數不變.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型. ［投影］［講］雜化軌道理論認為:在形成分子時.通常存在激發.雜化.軌道重疊等過程.但應注意.原子軌道的雜化.只有在形成分子的過程中才會發生.而孤立的原子是不可能發生雜化的.同時只有能量相近的原子軌道才能發生雜化.而1s軌道與2p軌道由于能量相差較大.它是不能發生雜化的. ［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. [板書]空間結構: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這類物質的中心原子的4個sp3雜化軌道用于構建不同的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°.分子的幾何構型為平面正三角形. [投影] [講]應當注意的是.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.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鍵的形成使苯環上的所用原子處于同一平面.且結構穩定. ［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型有關. ［講］為了清晰的表示出成鍵電子和孤對電子.更有利的解釋物質空間構型的關系.我們引入了路易斯式.路易斯結構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構式. [投影] [科學探究]1.寫出HCN分子和CH20分子的路易斯結構式. 2．用VSEPR模型對HCN分子和CH2O分子的立體結構進行預測 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 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.成鍵電子數為零. ［投影小結］電子對數n 2 3 4 雜化類型 sp Sp2 Sp3 ［講］例如.SO2 電子對數為(6+0)/2=3,為sp2雜化. ［小結］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型. ［投影］雜化類型雜化軌道數目雜化軌道間的夾角空間構型實例 Sp 2 180° 直線 BeCl2 Sp2 3 120° 平面三角形 BF3 Sp3 4 109°28′ 四面體形 CH4 教學回顧: 教案長春市第二實驗中學李佳惠課題:第二節分子的立體結構(3) 授課班級課時教學目的知識與技能 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 2.培養學生分析.歸納.綜合的能力情感態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構與板書設計四.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: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:直接同中心原子配位的原子的數目叫中心原子的配位數. 配離子的電荷數:配離子的電荷數等于中心離子和配位體的總電荷數的代數和. 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 (1)配合物溶于水后難電離 (2)配位鍵越強.配合物越穩定. 教學過程教學步驟.內容教學方法.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.我們再來學習一類特殊的化合物.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: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:直接同中心原子配位的原子的數目叫中心原子的配位數. 配離子的電荷數:配離子的電荷數等于中心離子和配位體的總電荷數的代數和. ［投影］［講］如:[Co(NH3)5Cl]Cl2 這種配合物.其配位體有兩種:NH3.Cl-.配位數為5+1=6. ［講］配合物的命名.關鍵在于配合物內界的命名.命名順序:自右向左:配位體數--配位體名稱--“合字或“絡字--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的化學方程式? [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 (1)配合物溶于水后難電離［講］配合物溶于水易電離為內界配離子和外界離子.而內界的配體離子和分子通常不能電離. [魔術表演]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Fe3+的溶液)的試管中滴加1滴硫氰化鉀溶液.觀察實驗現象. [實驗現象]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表演. [講]配位鍵的強度有大有小.因而有的配合物很穩定.有的很不穩定.許多過渡金屬離子對多種配體具有很強的結合力.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.配合物越穩定. [投影]科學視野:已知的配合物種類繁多.新的配合物由于紛繁復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是葉綠素的結構示意圖: [實踐活動]用計算機軟件Chemsketch制作分子立體模型. 練習1.制作甲烷分子的立體結構模型步驟:(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時)用鼠標做一次點擊.界面上呈現“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 .出現一個球, (3)點擊該界面上的圖標.得到甲烷的立體結構模型, (4)用鼠標點住模型移動.模型將隨之旋轉, (5)點擊圖標.模型會自動旋轉, (6)點擊圖標之一.模型一邊旋轉.一邊將變換成不同顯示形式.再次點擊圖標.圖形停止轉動, (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2.制作水分子的立體結構模型步驟:(1)用鼠標點擊左側的圖標“O .使該圖標變為白色背景.在界面上點擊一次.出現“H2O , 的操作. 練習3.制作氨分子結構模型步驟:(1)用鼠標點擊左側的圖標“N .使該圖標變為白色背景.在界面上點擊一次.出現“NH3 , 的操作. 練習4.制作二氧化碳分子結構模型步驟:(1)用鼠標點擊左側的圖標“C .使該圖標變為白色背景.在界面土點擊一次.出現“CH4 .用鼠標點擊左側的圖標“O .然后用鼠標點住界面上“CH4 .向任一方向拖拉鼠標.圖形變為“CH3一OH .再用鼠標.長住圖形“CH3一OH 中的“CH3向任一方向拖拉鼠標.圖形變為HOOH.用鼠標點擊圖形中的“一 . 圖形變為“O OH .再次用鼠標點擊圖中的“一 .圖形變為“O O , 的操作. [小結]在工業生產中.配合物的性質應用于濕法冶金.物質的分離和提純.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許多酶與金屬離子的配合物有關. ［隨堂練習］【查看更多】

題目列表(包括答案和解析)

根據價電子對互斥理論,判斷H₃O⁺的空間結構式

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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根據價層電子對互斥理論，判斷下列分子或者離子的空間構型不是三角錐形的是

(　　)

A．PCl₃ B．H₃O^＋ C．HCHO D．PH₃

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