2021年高中化學(xué)高二化學(xué)導(dǎo)學(xué)案2.2 分子的立體構(gòu)型（第1課時(shí)）（新人教版選修三）

1、選修三第二章第二節(jié)分子的立體構(gòu)型導(dǎo)學(xué)案（第1課時(shí)）【課標(biāo)要求】知識與技能要求：1、認(rèn)識共價(jià)分子的多樣性和復(fù)雜性 2、初步認(rèn)識價(jià)層電子對互斥模型 3、能用VSEPR模型預(yù)測簡單分子或離子的立體結(jié)構(gòu)【課前預(yù)習(xí)】1.化學(xué)式： 2.結(jié)構(gòu)式： 3.結(jié)構(gòu)簡式： 4.電子式： 5.價(jià)電子： 【知識整理】運(yùn)用你對分子的已有的認(rèn)識，完成下列表格，寫出C、H、N、O的電子式，根據(jù)共價(jià)鍵的飽和性討論C、H、N、O的成鍵情況。原子HCNO電子式可形成共用電子對數(shù)1432成鍵情況1432【歸納】原子不同，可形成的電子對數(shù)目不同，共價(jià)鍵的飽和性不同?！鹃喿x思考】閱讀教材P35-36，先完成下表，然后思考所給問題寫出CO2

2、、H2O、NH3、CH2O、CH4的電子式和結(jié)構(gòu)式；根據(jù)電子式、結(jié)構(gòu)式描述CO2、H2O、NH3、CH2O、CH4的成鍵情況.分析分子內(nèi)的原子總數(shù)、孤對電子數(shù)及空間結(jié)構(gòu)。分子CO2H2ONH3CH2OCH4C2H4電子式結(jié)構(gòu)式原子總數(shù)孤對電子數(shù)空間結(jié)構(gòu)直線型V型三角錐形平面三角形正四面體1.分子結(jié)構(gòu)多樣性的原因？2.什么是分子的空間結(jié)構(gòu)？結(jié)構(gòu)式能反映出分子的空間構(gòu)造嗎？3.同為三原子分子，CO2 和 H2O 分子的空間結(jié)構(gòu)卻不同，什么原因？同為四原子分子，CH2O與 NH3 分子的的空間結(jié)構(gòu)也不同，什么原因？【閱讀】 P37科學(xué)視野，思考：分子的空間結(jié)構(gòu)我們看不見，那么科學(xué)家是怎樣測定的呢？【

3、思考與交流】P381.以S和P為例，說明如何根據(jù)主族元素在周期表中的位置確定它的價(jià)電子數(shù)？2.以N和Cl為例，說明如何根據(jù)主族元素在周期表中的位置確定它最多能接受的電子數(shù)？【問題】如何計(jì)算中心原子上的孤電子對數(shù)？（P37）如何計(jì)算價(jià)電子對數(shù)？二者的主要作用是什么？【典例解悟】下列敘述正確的是()A.NH3是極性分子，分子中N原子處在3個(gè)H原子所組成的三角形的中心B.CCl4是非極性分子，分子中C原子處在4個(gè)Cl原子所組成的正方形的中心C.H2O是極性分子，分子中O原子不處在2個(gè)H原子所連成的直線的中央D.CO2是非極性分子，分子中C原子不處在2個(gè)O原子所連成的直線的中央【閱讀與思考】閱讀教材P

4、38-39，嘗試用“價(jià)層電子對互斥模型理論”判斷常見分子的立體結(jié)構(gòu)型?！痉椒ㄐ〗Y(jié)】1.理論模型：分子中的價(jià)電子對(包括成鍵電子對和孤電子對)，由于相互排斥作用，而趨向盡可能彼此遠(yuǎn)離以減小斥力，分子盡可能采取對稱的空間構(gòu)型。2.價(jià)電子對之間的斥力(1)電子對之間的夾角越小，排斥力越大。(2)由于成鍵電子對受兩個(gè)原子核的吸引，所以電子云比較緊縮，而孤對電子只受到中心原子的吸引，電子云比較“肥大”，對鄰近電子對的斥力較大，所以電子對之間斥力大小順序如下：孤電子對孤電子對孤電子對成鍵電子成鍵電子成鍵電子(3)由于三鍵、雙鍵比單鍵包含的電子數(shù)多，所以其斥力大小次序?yàn)槿I雙鍵單鍵。3.價(jià)層電子對互斥模型的

5、兩種類型價(jià)層電子對互斥模型說明的是價(jià)層電子對的空間構(gòu)型，而分子的空間構(gòu)型指的是成鍵電子對空間構(gòu)型，不包括孤對電子。(1)當(dāng)中心原子無孤對電子時(shí)，兩者的構(gòu)型一致；(2)當(dāng)中心原子有孤對電子時(shí)，兩者的構(gòu)型不一致。4.用價(jià)層電子對互斥理論推斷分子或離子的空間構(gòu)型具體步驟：(1)確定中心原子A價(jià)層電子對數(shù)目中心原子A的價(jià)電子數(shù)與配體X提供共用的電子數(shù)之和的一半，即中心原子A價(jià)層電子對數(shù)目。計(jì)算時(shí)注意：氧族元素原子作為配位原子時(shí)，可認(rèn)為不提供電子，但作中心原子時(shí)可認(rèn)為它提供所有的6個(gè)價(jià)電子。如果討論的是離子，則應(yīng)加上或減去與離子電荷相應(yīng)的電子數(shù)。如PO中P原子價(jià)層電子數(shù)應(yīng)加上3，而NH中N原子的價(jià)層電子

6、數(shù)應(yīng)減去1。如果價(jià)層電子數(shù)出現(xiàn)奇數(shù)電子，可把這個(gè)單電子當(dāng)作電子對看待。(2)確定價(jià)層電子對的空間構(gòu)型由于價(jià)層電子對之間的相互排斥作用，它們趨向于盡可能的相互遠(yuǎn)離。價(jià)層電子對的空間構(gòu)型與價(jià)層電子對數(shù)目的關(guān)系：價(jià)層電子對數(shù)目23456價(jià)層電子對構(gòu)型直線形三角形四面體三角雙錐八面體(3)分子空間構(gòu)型確定根據(jù)分子中成鍵電子對數(shù)和孤對電子數(shù)，可以確定相應(yīng)的較穩(wěn)定的分子幾何構(gòu)型。如下表：A的電子對數(shù)成鍵電子對數(shù)孤電子對數(shù)幾何構(gòu)型中心原子A價(jià)層電子對的排列方式分子的幾何構(gòu)型實(shí)例220直線形ABeCl2 HgCl2(直線形) CO2330平面三角形(平面三角形)21三角形(V形)440四面體(四面體)31四面

7、體NH3(三角錐)22四面體H2O(V形)660八面體SF6(八面體)42八面體XeF4(平面正方形)【思考與交流】P39 確定BF3、NH4+、SO32-的VSEPR模型和它們的立體構(gòu)型【典題解悟】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+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)【當(dāng)堂檢測】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)

8、，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 D.NO25.下列分子或離子的中心原子，帶有一對孤對電子的是 （ ）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？直線形 平面三角形 三角錐形 正四面體 7. 為了解釋和預(yù)測分子的空間構(gòu)型，科學(xué)家在歸納了許多已知的分子空

9、間構(gòu)型的基礎(chǔ)上，提出了一種十分簡單的理論模型價(jià)層電子對互斥模型。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)層電子對互斥模型推測下列分子或離子的空間構(gòu)型。BeCl2 ；SCl2 ；SO32- ；SF6 【對點(diǎn)練習(xí)】1.用價(jià)層電子對互斥理論預(yù)測H2S和BF3的立體結(jié)構(gòu)，兩個(gè)結(jié)論都正確的是()A.直線形；三角錐形 BV形；三角錐形 C.直線形；平面三角形 DV形；平面三角形2.能說明CH4分子的5個(gè)原子不在同一平面而為正四面體結(jié)構(gòu)的

10、是()A.兩個(gè)鍵之間夾角為10928 B.CH鍵為極性共價(jià)鍵C.4個(gè)CH鍵的鍵能、鍵長相同 D.二氯甲烷沒有同分異構(gòu)體3.用價(jià)層電子對互斥模型推測下列分子的空間構(gòu)型：BeCl2NH3H2OPCl34.若ABn的中心原子A上沒有未用于形成共價(jià)鍵的孤對電子，運(yùn)用價(jià)層電子對互斥模型，下列說法正確的是()A.若n2，則分子的立體結(jié)構(gòu)為V形 B.若n3，則分子的立體結(jié)構(gòu)為三角錐形C.若n4，則分子的立體結(jié)構(gòu)為正四面體形 D.以上說法都不正確【課后作業(yè)】1.下列分子或離子中，不含有孤對電子的是()A.H2O BH3O CNH3 DNH2.三氯化氮(NCl3)在常溫下是一種淡黃色液體，其分子結(jié)構(gòu)呈三角錐形，

11、以下關(guān)于NCl3的敘述正確的是()A.分子中NCl鍵是非極性鍵 B.分子中不存在孤對電子C.它的沸點(diǎn)比PCl3沸點(diǎn)低 D.因NCl鍵鍵能大，所以NCl3的沸點(diǎn)高3.下列推斷正確的是()A.NO2、SO2、BF3、NCl3分子中沒有一個(gè)分子中原子的最外層電子都滿足了8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)B.P4和CH4都是正四面體分子且鍵角都為10928C.NH的電子式：HN H，離子呈平面正方形結(jié)構(gòu)D.NH3分子中有一對未成鍵的孤對電子，它對成鍵電子的排斥作用較強(qiáng)4.下列分子中，所有原子不可能共處在同一平面上的是()A.C2H2 BCS2 CNH3 DC6H65.下列說法中，正確的是()A.由分子構(gòu)成的物質(zhì)中一定含有

12、共價(jià)鍵 B.形成共價(jià)鍵的元素不一定是非金屬元素C.正四面體結(jié)構(gòu)的分子中的鍵角一定是10928 D.CO2和SiO2都是直線形分子6.最近媒體報(bào)道了一些化學(xué)物質(zhì)，如爆炸力極強(qiáng)的N5、結(jié)構(gòu)類似白磷的N4、比黃金還貴的18O2、太空中的甲醇?xì)鈭F(tuán)等。下列說法中，正確的是()A.18O2和16O2是兩種不同的核素B.將a g銅絲灼燒成黑色后趁熱插入甲醇中，銅絲變紅，質(zhì)量小于a gC.N4為正四面體結(jié)構(gòu)，每個(gè)分子中含有6個(gè)共價(jià)鍵，鍵角為10928D.2N5=5N2是化學(xué)變化7.下列物質(zhì)中既有極性鍵，又有非極性鍵的直線形分子的是()A.CS2 BCH4 C.CH3CH2Cl DHCCH8.下列分子和離子中，

13、中心原子價(jià)層電子對的幾何構(gòu)型為四面體且分子或離子的空間構(gòu)型為V形的是()A.NH BPH3 CH3O DOF29.若ABn的中心原子上有一對孤對電子未能成鍵，當(dāng)n2時(shí)，其分子結(jié)構(gòu)為_；當(dāng)n3時(shí)，其分子結(jié)構(gòu)為_。10.為了解釋和預(yù)測分子的空間構(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，提出了一種十分簡單的理論模型價(jià)層電子對互斥模型。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_。疑點(diǎn)反饋：（通過本課學(xué)習(xí)、作業(yè)后你還有哪些沒有搞懂的知識，

14、請記錄下來）_選修三第二章第二節(jié)分子的立體構(gòu)型導(dǎo)學(xué)案（第1課時(shí)）【閱讀思考】分子CO2H2ONH3CH2OCH4C2H4電子式結(jié)構(gòu)式O=C=OH-O-H原子總數(shù)33445孤對電子數(shù)無21無無空間結(jié)構(gòu)直線型V型三角錐形平面三角形正四面體1.（1構(gòu)成分子的原子總數(shù)不同 2含有同樣數(shù)目原子的分子的鍵角不一樣，即共價(jià)鍵方向性的影響。）3.(簡單地說:是因?yàn)楣矁r(jià)鍵么具有方向性；即價(jià)層電子對相互排斥，影響其分子的空間結(jié)構(gòu)。引出價(jià)層電子對互斥模型（VSEPR models）)【問題】1.如何計(jì)算中心原子上的孤電子對數(shù)？（P37）如何計(jì)算價(jià)電子對數(shù)？二者的主要作用是什么？對于ABm型分子(A為中心原子，B為配

15、位原子)，分子的價(jià)電子對數(shù)可以通過下式確定：n（中心原子A的價(jià)電子數(shù)與配體X提供共用的電子數(shù)之和的一半）其中，中心原子的價(jià)電子數(shù)等于中心原子的最外層電子數(shù)，配位原子中鹵素原子、氫原子提供1個(gè)價(jià)電子，氧原子和硫原子按不提供價(jià)電子計(jì)算。先根據(jù)價(jià)電子對數(shù)判斷分子的VSEPR模型，再根據(jù)中心原子是否有孤對電子判斷分子的立體結(jié)構(gòu)模型?！镜淅馕颉拷馕霰绢}主要考查常見物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和空間構(gòu)型。NH3是三角錐形的立體極性分子，A錯(cuò)；CCl4是以C原子為中心的正四面體形結(jié)構(gòu)，B錯(cuò)；CO2是C原子在2個(gè)O原子中央的直線形分子，D錯(cuò)；而水分子是O在兩個(gè)H中間的“V”形分子，即，故選C。答案C本題考查我們對常見物質(zhì)的結(jié)

16、構(gòu)和空間構(gòu)型的掌握情況。熟記常見物質(zhì)的空間構(gòu)型：直線形平面三角形三角錐形正四面體形鍵角18012010710928實(shí)例CO2、BeCl2BF3NH3CH4、CCl4【典題解悟】1. 答案：C w.w.w.k.s.2. 答案：CD【當(dāng)堂檢測】參考答案：w.w.w.k.s.5.u.c.o.m1.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，還有一對為成鍵的電子對，占據(jù)了N原子周圍的空間，參與相互排斥，形成三角