2024_2025年高中化学第二章分子结构与性质第2节分子的立体结构第2课时2教案新人教版选修3.docVIP

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第2节分子的立体结构

复习]共价键类型：σ、π键，价层电子对互斥模型。

质疑]我们已经知道，甲烷分子呈正四面体形结构，它的4个C--H键的键长相同，H—C--H的键角为109～28°。根据我们已经学过的价键理论，甲烷的4个C--H单键都应当是π键，然而，碳原子的4个价层原子轨道是3个相互垂直的2p轨道和1个球形的2s轨道，用它们跟4个氢原子的ls原子轨道重叠，不行能得到四面体构型的甲烷分子。为什么？

板书]三、杂化轨道理论简介

讲解]杂化轨道理论是一种价键理论，是鲍林为了说明分子的立体结构提出的。为了解决甲烷分子四面体构型，鲍林提出了杂化轨道理论，它的要点是：当碳原子与4个氢原子形成甲烷分子时，碳原子的2s轨道和3个2p轨道会发生混杂，混杂时保持轨道总数不变，却得到4个相同的轨道，夹角109°28′，称为sp3杂化轨道，表示这4个轨道是由1个s轨道和3个p轨道杂化形成的。当碳原子跟4个氢原子结合时，碳原子以4个sp3杂化轨道分别与4个氢原子的ls轨道重叠，形成4个C--Hσ键，因此呈正四面体的分子构型。

投影]sp3杂化轨道

板书]1、sp3杂化：1个s轨道和3个p轨道会发生混杂，得到4个相同的轨道，夹角109°28′，称为sp3杂化轨道。

讲解]价层电子对互斥模型时我们知道，H20和NH3的VSEPR模型跟甲烷分子一样，也是四面体形的，因此它们的中心原子也是实行sp3杂化的。所不同的是，水分子的氧原子的sp3杂化轨道有2个是由孤对电子占据的，而氨分子的氮原子的sp3杂化轨道有1个由孤对电子占据。

板书]空间结构：空间正四面体或V型、三角锥型。

讲解]除sp3杂化轨道外，还有sp杂化轨道和sp2杂化轨道。sp杂化轨道由1个s轨道和1个p轨道杂化而得；sp2杂化轨道由1个s轨道和2个p轨道杂化而得。

投影]

讲解]sp杂化得到夹角为180°的直线形杂化轨道，sp2杂化得到三个夹角为120°的平面三角形杂化轨道。应当留意的是，这两种杂化形式还有未参加杂化的p轨道，可用于形成π键，而杂化轨道只用于形成σ键或者用来容纳未参加成键的孤对电子。

板书]2、sp杂化：夹角为180°的直线形杂化轨道，sp2杂化：三个夹角为120°的平面三角形杂化轨道。

投影]

探究练习]

1、写出HCN分子和CH20分子的路易斯结构式。

2．用VSEPR模型对HCN分子和CH2O分子的立体结构进行预料(用立体结构模型表示)

3．写出HCN分子和CH20分子的中心原子的杂化类型。

4．分析HCN分子和CH2O分子中的π键。

汇报]1、

2、直线型平面三角型

3、sp杂化sp2杂化

4、

板书]四、协作物理论简介

试验2-1]将表中的少量固体溶于足量的水，视察试验现象并填写表格。

汇报]试验结果：①②③溶于足量水蓝色；④⑤⑥溶于足量水无色。

讲解]上述试验中呈天蓝色的物质是水合铜离子，可表示为Cu(H20)2＋]，叫做四水合铜离子。在四水合铜离子中，铜离子与水分子之间的化学键是由水分子供应孤对电子对赐予铜离子，铜离子接受水分子的孤对电子形成的，这类“电子对赐予—接受键”被称为配位键。

板书]1、“电子对赐予—接受键”被称为配位键。一方供应孤对电子；一方有空轨道，接受孤对电子。如：Cu(H20)2＋]、NH4＋中存在配位键。

讲解]通常把金属离子(或原子)与某些分子或离子(称为配体)以配位键结合形成的化合物称为配位化合物，简称协作物。

板书]2、通常把金属离子(或原子)与某些分子或离子(称为配体)以配位键结合形成的化合物称为配位化合物。

讲解并描述]已知协作物的品种超过数百万，是一个浩大的化合物家族。

试验]向盛有硫酸铜水溶液的试管里加入氨水，首先形成难溶物，接着添加氨水，难溶物溶解，得到深蓝色的透亮溶液；若加入极性较小的溶剂(如乙醇)，将析出深蓝色的晶体。

问题]有谁上黑版写出有关的化学方程式？

板书]3、协作物的形成

Cu2＋+2NH3·H2O=Cu（OH）2↓+2NH4＋

Cu（OH）2+4NH3·H2O=Cu（NH3）4]2＋+2OH－+4H2O

Cu（NH3）4]2＋深蓝色

讲解]在Cu（NH3）4]2＋里，NH3分子的氮原子给出孤对电子对，Cu2＋接受电子对，以配位键形成了Cu（NH3）4]2＋

魔术表演]向黑板上悬挂的一副人物素描图象上喷洒一无色溶液，结果眼眶中流出了血泪

试验2-3]向盛有氯化铁溶液(或任何含Fe3＋的溶液)的试管中滴加1滴硫氰化钾(KSCN)溶液，视察试验现象。

试验现象]看到试管里溶液的颜色跟血液极为相像。

讲解]这种颜色是三价铁离子跟硫氰酸根(SCN—)离子形成的配离子。利用该离子的颜色，可鉴定溶液中存在Fe3＋；又由于该离子的颜色极似血液，常被