魯科版高中化學(xué)選擇性必修2 分子空間結(jié)構(gòu)的理論分析 教學(xué)設(shè)計(jì)

1、第二章 微間相互作與物質(zhì)性質(zhì)第 2 節(jié)共價(jià)鍵與分的空間構(gòu)型第 1 課時(shí) 在化學(xué)必修階段的學(xué)習(xí)中，學(xué)生對(duì)分子的空間結(jié)構(gòu)有了一定的感性認(rèn)識(shí)，在學(xué)習(xí)了原子軌道和 共價(jià)鍵的內(nèi)容后對(duì)于如何認(rèn)識(shí)分子的空間結(jié)構(gòu)有了一定的理論基礎(chǔ)。為了進(jìn)一步解釋分子空間構(gòu) 的成因，教材在第 1 節(jié)“價(jià)鍵模型”的基礎(chǔ)上，引入了鮑林的雜化軌道理論，該理論較好地解 了簡(jiǎn)單分子的空間結(jié)構(gòu)的的成因；但是雜化軌道理論對(duì)未知分子空間結(jié)構(gòu)的預(yù)測(cè)性不強(qiáng)。為了深 入地認(rèn)識(shí)分子的空間結(jié)構(gòu)材續(xù)介紹了價(jià)電對(duì)互斥理論此預(yù)測(cè)簡(jiǎn)單分子或離子的空間結(jié)構(gòu)。本節(jié)教材按用由簡(jiǎn)單到復(fù)余的思路選取代表物，例如，雜化軌道理論部分從對(duì)甲烷分子的分析 人手到對(duì)乙烯、乙炔和苯

2、分子的分析，逐漸實(shí)現(xiàn)“單中心雜化兩個(gè)中心雜化多個(gè)中心雜化的 階梯式發(fā)展，使學(xué)生的認(rèn)識(shí)逐步提升。宏觀辨識(shí)與微觀探析：理解雜化軌道理論的主要內(nèi)容，掌握三種主要的雜化類型。證據(jù)推理與模型認(rèn)知：能用雜化軌道理論解釋或預(yù)測(cè)某些分如 CH H H 、CCl 等子 或離子的空間結(jié)構(gòu)。理解價(jià)電子對(duì)互斥理論和等電子原理根據(jù)有關(guān)理論原判斷簡(jiǎn)單分子或離子的空間結(jié)構(gòu)。雜化軌道理論、價(jià)電子對(duì)互斥理論課件素材、學(xué)案、軌道模型等【知識(shí)回顧】根據(jù)學(xué)案回顧有關(guān)原子軌道價(jià)電子排布以及共價(jià)鍵知識(shí)【聯(lián)想質(zhì)疑通，同分具不的間結(jié)。如甲分呈四體，分呈 角形乙分呈面構(gòu)那，些子什具不的空結(jié)呢分的間構(gòu) 物的質(zhì)帶怎的響【投影】【交流研討】教材 P

3、45 頁(yè)相關(guān)內(nèi)，結(jié)合碳原子的價(jià)電子排布，交流研甲分的四體結(jié) 構(gòu)怎形的？【投影】【板書(shū)】一分空間結(jié)構(gòu)的理論分析【講述】美國(guó)化學(xué)家鮑林提出的軌道雜化理論很好的解釋了甲烷分子的空間結(jié)構(gòu)。請(qǐng)同學(xué)們閱教 材 P46 頁(yè)，了解雜化軌道理論的容，以及對(duì)甲烷分子結(jié)構(gòu)的解釋。【投影】【閱讀探究】學(xué)生閱讀教材內(nèi)容【板書(shū)】雜軌道理論【講述原內(nèi)能相的子道重組雜化成的子道為化道雜軌 不改了有 和 p 軌的間向且使在其原的子道鍵重的度大形的價(jià)更固常的化道型 sp 雜化sp2 雜、sp3 【投影】雜 ?！局v述由 1 個(gè) 軌道 3 個(gè) p 軌的化為 sp 雜，形 的四雜軌道為 3 化道 每?jī)蓚€(gè) 3雜軌的角 。 所形成的四個(gè)雜

4、化軌道能相，原自狀相?！就队啊俊局v述四 H 子別 4 個(gè) s 道 C 子的個(gè) sp3 化道互疊，形了四 性、量鍵都全同 S-SP 鍵，成個(gè)四體型分?！就队啊俊局v述一 s 軌道二 道化,生個(gè)同 sp 雜化道, sp2 雜化道夾 120， 呈面角。【投影】【講述】乙烯分子兩碳子以一 sp2雜軌重形一 鍵，時(shí) p 軌重形成一 鍵每碳子以外個(gè) sp 雜化軌分與個(gè)原的 1s 軌道疊成個(gè) 鍵 【投影】【講述一 s 軌道一 道化,生個(gè)同 雜軌, sp 雜軌間角 180 呈線。【投影】【講述】乙炔分子兩碳子 sp 雜化軌道沿自稱形 sp-sp 鍵另個(gè) sp 雜化道 分與個(gè)原的 1s 軌重形兩 sp-s，個(gè)子兩

5、 p 軌分從面互疊 形兩相垂的 P-P，成炔子【投影】【聯(lián)想質(zhì)疑通化必課的習(xí)你知道分（ H 的結(jié)簡(jiǎn)為 ）從6 6結(jié)簡(jiǎn)來(lái)，分好具雙，應(yīng)具類于烯化學(xué)質(zhì)能酸 KMnO 溶褪4色使的氯碳液色但驗(yàn)實(shí)非此那，為什不使性 KMnO 溶或4的氯碳液色？分中竟在樣化鍵？【投影】【自主探究】學(xué)生閱讀教材相關(guān)內(nèi)容，了解用雜化軌道理論解釋苯分子的空間結(jié)構(gòu)【講述苯分子中碳原子的雜化式為 sp每個(gè)碳原子的兩個(gè)雜化軌道分別與臨近的兩個(gè)碳原子 雜化軌道形成 6 個(gè) C-C，組成正六邊形環(huán)。每個(gè)碳原子的另一個(gè)雜化軌道與氫原子的1 軌道 成鍵，每個(gè)碳原子剩余的未雜化的 軌肩并肩形成大鍵。【投影】【講述子 6 個(gè)原子和 6 個(gè)氫原

6、子在同一平面內(nèi)分子呈平面正六邊形皆 120。 【投影】【交流研討氮子價(jià)子布 2s22p3,個(gè) 2p 軌道中有個(gè)成電，可別一氫 原的 1s 電形一 鍵如真如，么個(gè)p 軌道相垂，形的分中 N-H 鍵鍵應(yīng)為 90但是驗(yàn)得氯子 N-H 鍵鍵為 107. 3.試解其角是 90 的因并同們流論【投影】【講述】氮原子的 2s 和 2p 軌道生 sp 雜形 sp雜化軌道，軌道間夾角為 10928。氮原子與三個(gè)氫原子形成三個(gè) 鍵，另外一個(gè) sp 化軌道中，含有一個(gè)未成鍵的孤電子對(duì)，它對(duì)成鍵 電子對(duì)的排斥作用較強(qiáng)，使三個(gè) H 鍵空間分布發(fā)生變化，鍵角減小為 107.3，以 NH 為角錐形?！就队啊俊究偨Y(jié)美化家林生

7、得兩諾爾。他關(guān)化鍵質(zhì)研及在質(zhì)構(gòu) 的用面出重貢，化軌道理論較好地解釋了簡(jiǎn)單分子的空間結(jié)構(gòu)的成因。 【投影】【引入】但是雜化軌道理論對(duì)未知分子空間結(jié)構(gòu)的預(yù)測(cè)性不強(qiáng)?？茖W(xué)家們通過(guò)歸納總結(jié)提出了電 對(duì)互斥理論，該理論能比較簡(jiǎn)便地定性預(yù)測(cè)分子的空間結(jié)構(gòu)?！景鍟?shū)】?jī)r(jià)子對(duì)互斥理論【講述價(jià)子對(duì)互斥理論的基本觀點(diǎn)是子的心子價(jià)子成電（bp)孤 電對(duì)（Ip)由于互斥用，于同空取且可趨向彼遠(yuǎn)。兩原間成 電不是鍵是重，看一空取，成電對(duì)等的目一價(jià)子2有個(gè)間向常的電對(duì)目空取如。 【投影】2【講述】當(dāng)中心原子無(wú)孤電子對(duì)時(shí)，即價(jià)電子對(duì)全是成鍵電子對(duì)，則價(jià)電子對(duì)的空間結(jié)構(gòu)即為子 或離子的空間結(jié)構(gòu)。如當(dāng)價(jià)電子對(duì)為 2、3、4、5、

8、6 時(shí)分子的空間結(jié)構(gòu)分別為直線形、三角形、 四面體形、三角雙錐形和八面體形?！就队啊俊痉椒ㄖ笇?dǎo)中原上孤子數(shù)可通過(guò)出分或子電式確，可利 如公來(lái)算【投影】【講述例， O 的心子 O 原，價(jià)子為 6，H 原子的成電數(shù) 1，知【投影】【活動(dòng)探究請(qǐng)價(jià)子互理預(yù)甲、乙、醇乙的間構(gòu)并棍、等 建們分模，利計(jì)機(jī)件制子模?！就队啊俊舅伎糔H 、CH 兩子中N 原子都采用 sp 分子是正四面體形？雜化，為什么 NH 分的空間結(jié)構(gòu)是三角錐形CH【講述形成的 4 個(gè) sp雜化軌道中NH 分子只有三軌道中的未成對(duì)電子與 原子的 1s 電子鍵。另 個(gè)道中有一對(duì)未成鍵的孤電子對(duì)不參與成鍵，但對(duì)成鍵電子對(duì)有較強(qiáng)的排斥作用，使 個(gè) NH 鍵變小，成為三角錐形。而 CH 子中 4 個(gè)雜化軌道都分別與 4 個(gè) H 原子形成共價(jià)鍵，軌道夾角共價(jià)鍵鍵角10928，為正四面體形?！局v述】當(dāng)價(jià)電子對(duì)包含孤電子對(duì)且成鍵電子對(duì)中也有多重鍵時(shí)，由于它們之間的斥力不同，對(duì) 分子的空間結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響。通常，多重鍵、成鍵電子對(duì)與孤電子對(duì)的斥力大小順序可定性地表為： 【投影】【講述化通相且電總相的子離子有同空結(jié)