選修3第二章第2節(jié)《分子的立體結(jié)構(gòu)》教案

選修3第二章第2節(jié)《分子的立體結(jié)構(gòu)》教案 [教學(xué)目標(biāo)] 1、知識(shí)和技能 （1）認(rèn)識(shí)共價(jià)分子的多樣性和復(fù)雜性；初步認(rèn)識(shí)價(jià)層電子對(duì)互斥模型； （2）雜化軌道理論解釋分子的空間構(gòu)型；鍵的極性與分子的極性的關(guān)系，雜化軌道理論。 （3）認(rèn)識(shí)配合物理論，了解配合物的結(jié)構(gòu) 2、過程與方法 （1）能用VSEPR模型預(yù)測(cè)簡(jiǎn)單分子或離子的立體結(jié)構(gòu)； （2）.認(rèn)識(shí)分子的極性與分子構(gòu)型的關(guān)系.了解手性分子在生命科學(xué)等方面的應(yīng)用。 （3）能根據(jù)配合物結(jié)構(gòu)與配合物形成的條件和過程實(shí)驗(yàn)解釋 3、情感、態(tài)度與價(jià)值觀 （1）培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度和空間想象能力； （2）培養(yǎng)學(xué)生搜集資料和信息處理能力； （3）對(duì)學(xué)生進(jìn)行辨證唯物主義教育。 [重點(diǎn)難點(diǎn)] （1）利用價(jià)層電子對(duì)互斥模型預(yù)測(cè)分子的立體結(jié)構(gòu)； （2）雜化軌道理論； （3）配位鍵，配合物理論，配合物結(jié)構(gòu)與配合物形成的條件和過程實(shí)驗(yàn)解釋。 [教學(xué)課時(shí)]  3節(jié) [教學(xué)過程] 第一課時(shí) 一、形形色色的分子 師生互動(dòng)： 與學(xué)生一起認(rèn)識(shí)形形色色的分子 學(xué)生活動(dòng)：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 H2O         CO2         NH3         BF3         CH2O         CH4         C2H2         C2H4         C6H6         C8H8         P4               問題發(fā)現(xiàn)： 同為三原子分子的CO2和H2O，四原子分子的NH3和CH2O，它們的立體結(jié)構(gòu)卻不同，為什么？     二、價(jià)層電子對(duì)互斥模型（VSEPR 模型） （一）首先引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)其中的基本知識(shí)。 1、中心原子： 學(xué)習(xí)活動(dòng)：指出下列分子的中心原子： H2O  CO2   NH3   CH4 BF3   CH2O    2、價(jià)層電子對(duì)： 學(xué)生活動(dòng)： （1）根據(jù)上表中分子的電子式，指出下列分子里中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)目： H2O  CO2   NH3   CH4 BF3   CH2O  （2）根據(jù)你對(duì)價(jià)層電子對(duì)現(xiàn)有的知識(shí)，價(jià)層電子對(duì)可分為哪幾類？     （二）與學(xué)生一起認(rèn)識(shí)VSEPR模型 1、VSEPR模型 結(jié)合CH4 、CH2O的立體結(jié)構(gòu)的球棍模型理解VSEPR模型（重點(diǎn)是從鍵角的角度理解價(jià)層電子對(duì)的相互排斥）   2、分類 第一類：中心原子的價(jià)層電子對(duì)全部為成鍵電子對(duì)。 如：CH4 排斥力：價(jià)層電子對(duì)相同，排斥力相同；    價(jià)層電子對(duì)不同，叁鍵＞雙鍵＞單鍵 判斷方法： 分子的立體結(jié)構(gòu) ABn n = 2      n =3   n = 4      第二類：中心原子的價(jià)層電子對(duì)中除了成鍵電子對(duì)，還有孤對(duì)電子對(duì) 如：H2O 排斥力：孤對(duì)電子對(duì)與孤對(duì)電子對(duì)＞孤對(duì)電子對(duì)與成鍵電子對(duì)＞成鍵電子對(duì)與成鍵電子對(duì)   判斷方法：根據(jù)中心原子的孤對(duì)電子對(duì)的數(shù)目及中心原子結(jié)合的原子的數(shù)目確定。 應(yīng)用反饋： 1、請(qǐng)你應(yīng)用VSEPR理論完成下表 。   化學(xué)式 中心原子含有孤對(duì)電子對(duì)數(shù) 中心原子結(jié)合的原子數(shù) 空間構(gòu)型 H2S       NH2-       NF3       CHCl3       CCl4           2、完成課本P40 思考與交流。   回顧小結(jié)：略     課外作業(yè)：   1、用VSEPR模型預(yù)測(cè)，下列分子的立體結(jié)構(gòu)與水分子相似的是 （ ） A、OF2  B、H2S C、BeCl2 D、CO2   2、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、P4   3、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、CH2O   4、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、PCl3   5、多核離子所帶電荷可以認(rèn)為是中心原子得到或失去電子導(dǎo)致，根據(jù)VSEPR模型，下列離子中所有原子都在同一平面的一組是（ ） A、NO2-和NH2- B、H3O+和ClO3- C、NO3-和CO32- D、PO43-和SO42-   6、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       第二課時(shí)       三、雜化軌道理論簡(jiǎn)介    1、S—P雜化軌道和簡(jiǎn)單分子幾何構(gòu)型的關(guān)系:   雜化方式 SP SP2 SP3 SP3不等性雜化 軌道夾角 180 120 109o28’       中心原子位置 ⅡA，ⅡB ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 中心原子孤對(duì) 電子數(shù) 0 0 0 1 2 3 分子幾何構(gòu)型 直線型 平面三角 正四面體 三角錐 V字形 直線型 實(shí)例 BeCl2 Hg Cl2 BF3 CH4 SiCl4 NH3 PH3 H2O H2S HCl     2.共價(jià)鍵的分類: 按原子軌道重疊方式分為σ鍵(頭碰頭的方式)和π鍵(肩并肩的方式); 按電子對(duì)在兩原子核間是否偏離分為極性鍵和非極性鍵. 按電子對(duì)來源:正常共價(jià)鍵和配位共價(jià)鍵 按成鍵情況分:單鍵,雙鍵和三鍵 3.分子的極性判斷：① 同種元素形成的雙原子分子一定是非極性分子，如：H2、O2、Cl2等。②不同種元素形成的雙原子分子一定是極性分子，如：CO、HCl、NO等。③多原子分子的極性主要取決于分子的空間構(gòu)型，若為對(duì)稱結(jié)構(gòu)，則是非極性分子，若為不對(duì)稱結(jié)構(gòu)，則為非極性分子。如CH4、CCl4，正四面體型；CO2、CS2、C2H2，直線型；BF3平面正三角形，均為對(duì)稱圖形，因此以上分子均為非極性分子，而NH3、PH3，三角錐型；H2O、H2S折線型，是不對(duì)稱圖形，分子為極性分子。 分子的極性判斷也可以采用經(jīng)驗(yàn)判斷規(guī)律：對(duì)于ABn型的共價(jià)化合物，如果化合物ABn中A元素的化合價(jià)數(shù)的絕對(duì)值等于其主族序數(shù)，則ABn為非極性分子，否則為非極性分子。如NH3中N的化合價(jià)為－3價(jià)與其族序數(shù) ⅤA不相等，因此NH3是極性分子，而CO2中C的化合價(jià)為＋4價(jià)與其族序數(shù)ⅣA相等，則CO2為非極性分子。 相似相溶原理：由極性分子組成的溶質(zhì)易溶于由極性分子組成的溶劑中，如HCl、NH3、H2SO4等極性分子易溶于極性溶劑水中。由非極性分子組成的溶質(zhì)易溶于非極性分子組成的溶劑中，如非極性分子Br2，I2，S等易溶于非極性溶劑CCl4，CS2,苯等中。 【典型案例】 【例題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)形成大π鍵 B.每個(gè)碳原子的未參加雜化的2p軌道形成大π鍵 C.碳原子的三個(gè)sp2雜化軌道與其它形成三個(gè)σ鍵 D.碳原子的未參加雜化的2p軌道與其它形成σ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σ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   【例題2】下列敘述中正確的是 A.極性分子中不可能含有非極性鍵 B.離子化合物中不可能含有非極性鍵 C.非極性分子中不可能含有非極鍵 D.共價(jià)化合物中不可能含有離子鍵 【解析】 A如H2O2中含非極性鍵,B如Na2O2中含非極性鍵,C如CCl4是極性鍵構(gòu)成的非極性分子. 【答案】D 【例題3】 實(shí)驗(yàn)測(cè)得BeCl2為共價(jià)化合物,兩個(gè)Be—Cl鍵間的夾角為180°,由此可判斷BeCl2屬于（  ） A.由極性鍵形成的極性分子 B.由極性鍵形成的非極性分子 C.由非極性鍵形成的極性分子 D.由非極性鍵形成的非極性分子 【解析】鍵角是1800說明分子是對(duì)稱的，正電荷中心與負(fù)電荷中心重合是非極性分子 【答案】B   第三課時(shí)   四、配位鍵理論簡(jiǎn)介 請(qǐng)寫出NH4+、SO2的電子式。     1、配位鍵： 其中提供孤對(duì)電子的原子叫做  ；接受電子的原子，叫做 。 2、形成配位鍵的條件：其中一個(gè)原子必須提供孤對(duì)電子，另一原子必須能接受孤對(duì)電子的空軌道。 3、結(jié)構(gòu)式中配位鍵的表示方法：       4、配合物理論 實(shí)驗(yàn)1：觀察現(xiàn)象填寫課本表格。 （1）配合物： ①中心原子： ②配體： ③配位數(shù)： ④配合物的組成：如圖 ⑤配合物的命名，關(guān)鍵在于配合物內(nèi)界（即配離子）的命名。 命名順序：自右向左：配位體數(shù)（即配位體右下角的數(shù)字）——配位體名稱——“合”字或“絡(luò)”字——中心離子的名稱——中心離子的化合價(jià)。 如：[Zn(NH3)2]SO4內(nèi)界名稱為：  ，   K3[Fe(CN)6]內(nèi)界名稱為  ，    [Zn(NH3)4]Cl2  命名為  ，   K3[Fe(CN)6]命名為  ，   Cu(NH3)4]SO4命名為  ，    [Ag(NH3)2]OH命名為  。   ⑥配合物的結(jié)構(gòu)式可表示為： 實(shí)驗(yàn)2： 現(xiàn)象：藍(lán)色沉淀 →  藍(lán)色透明溶液 → 深藍(lán)色的晶體   成份：（ ） 

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