2.2.2價(jià)層電子對(duì)互斥理論(學(xué)案)高二化學(xué)人教版選擇性必修2

2.2.2價(jià)層電子對(duì)互斥理論【課程目標(biāo)】課程目標(biāo)學(xué)科素養(yǎng)1.理解價(jià)層電子對(duì)互斥理論的含義。2.能根據(jù)有關(guān)理論判斷簡(jiǎn)單分子或離子的空間結(jié)構(gòu)。a.宏觀辨識(shí)與微觀探析：通過對(duì)典型分子空間結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)，認(rèn)識(shí)微觀結(jié)構(gòu)對(duì)分子空間結(jié)構(gòu)的影響，了解共價(jià)分子結(jié)構(gòu)的多樣性和復(fù)雜性。b.證據(jù)推理與模型認(rèn)知：通過對(duì)價(jià)層電子對(duì)互斥模型的探究，建立解決復(fù)雜分子結(jié)構(gòu)判斷的思維模型?！窘虒W(xué)重難點(diǎn)】?jī)r(jià)層電子對(duì)互斥理論一、新課導(dǎo)入【問題情境】為什么甲烷分子的空間結(jié)構(gòu)是正四面體形而不是正方形？二、學(xué)生討論（對(duì)照學(xué)案分組討論、同步板書）三、聚焦展示學(xué)習(xí)目標(biāo)一、用“氣球空間互斥”類比“電子對(duì)互斥”并展示成果【思考交流】三原子分子CO2和H2O、四原子分子NH3和CH2O，為什么它們的空間結(jié)構(gòu)不同？【學(xué)生活動(dòng)】寫出分子的電子式，再對(duì)照其球棍模型，運(yùn)用分類、對(duì)比的方法，分析結(jié)構(gòu)不同的原因。解釋：由于中心原子的對(duì)占有一定空間，對(duì)其他成鍵電子對(duì)存在，影響其分子的空間結(jié)構(gòu)。分子的空間結(jié)構(gòu)除了和中心原子與結(jié)合原子間的對(duì)有關(guān)，還和中心原子的有關(guān)，兩者合稱為。學(xué)習(xí)目標(biāo)二、價(jià)層電子互斥理論【思考交流】實(shí)驗(yàn)測(cè)得NH3的鍵角為107°，H2O的鍵角為105°,為什么NH3和H2O的鍵角均小于109°28′？解釋：相較成鍵電子對(duì)，孤電子對(duì)有較大的排斥力1、理論要點(diǎn)價(jià)層電子對(duì)互斥理論認(rèn)為，分子的空間結(jié)構(gòu)是中心原子周圍“”相互排斥的結(jié)果。價(jià)層電子對(duì)是指分子中的上與結(jié)合原子間的電子對(duì)，包括和中心原子上的。多重鍵只計(jì)其中的σ鍵電子對(duì)，不計(jì)。2、根據(jù)VSEPR預(yù)測(cè)分子的空間結(jié)構(gòu)。①中心原子無孤電子對(duì)的分子：VSEPR理想模型就是其分子的空間結(jié)構(gòu)。②中心原子有孤電子對(duì)的分子：先判斷VSEPR理想模型，后略去，便可得到分子的空間結(jié)構(gòu)【展示】思路：價(jià)層電子對(duì)→互相排斥→盡可能遠(yuǎn)離→能量最低最穩(wěn)定1．中心原子不含孤電子對(duì)分子或離子σ鍵電子對(duì)數(shù)孤電子對(duì)數(shù)VSEPR模型及名稱分子(或離子)的空間結(jié)構(gòu)及名稱CO20直線形直線形COeq\o\al(2－,3)0平面三角形平面三角形CH40正四面體形正四面體形分子或離子價(jià)層電子對(duì)數(shù)孤電子對(duì)數(shù)VSEPR模型及名稱分子的空間結(jié)構(gòu)及名稱NH3四面體形三角錐形H2O四面體形V形SO2平面三角形V形2．中心原子含孤電子對(duì)【針對(duì)練習(xí)】判斷題（正確選A錯(cuò)誤選B）1.價(jià)層電子對(duì)互斥理論中，π鍵電子對(duì)數(shù)不計(jì)入中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)()2.NH3分子中中心原子上有一個(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)()3.NH4+的電子式為4.CH4中C—H間的鍵角為109°28'，NH3中N—H間的鍵角為107°，H2O中O—H間的鍵角為105°，說明孤電子對(duì)與成鍵電子對(duì)間的斥力大于成鍵電子對(duì)與成鍵電子對(duì)間的斥力()【思考交流】如何計(jì)算價(jià)層電子對(duì)數(shù)？學(xué)習(xí)目標(biāo)三、價(jià)層電子對(duì)數(shù)的計(jì)算(1)σ鍵電子對(duì)數(shù)的計(jì)算σ鍵電子對(duì)數(shù)可由分子式確定，中心原子有幾個(gè)σ鍵，就有幾對(duì)σ鍵電子對(duì)。如H2O分子中σ鍵電子對(duì)數(shù)為，NH3分子中σ鍵電子對(duì)數(shù)為。(2)孤電子對(duì)數(shù)的計(jì)算中心原子上的孤電子對(duì)數(shù)＝eq\f(1,2)(a－xb)a為；x為；b為與中心原子結(jié)合的原子。氫為1，其他原子＝8－該原子的價(jià)電子數(shù)。注：對(duì)于陽離子：a＝中心原子的價(jià)電子數(shù)－離子的電荷數(shù)對(duì)于陰離子：a＝中心原子的價(jià)電子數(shù)＋離子的電荷數(shù)(絕對(duì)值)【例題】完成填空【針對(duì)訓(xùn)練2】有關(guān)NH3分子的結(jié)構(gòu)分析正確的是()A．中心原子孤電子對(duì)數(shù)為0，分子為平面三角形，鍵角為120°B．中心原子孤電子對(duì)數(shù)為0，分子為三角錐形，鍵角為107°C．中心原子孤電子對(duì)數(shù)為1，分子為三角錐形，鍵角為107°D．中心原子孤電子對(duì)數(shù)為1，分子為平面三角形，鍵角為109°28′四、總結(jié)提升1、VSEPR模型與分子或離子的空間結(jié)構(gòu)σ鍵電子對(duì)數(shù)＋孤電子對(duì)數(shù)＝價(jià)層電子對(duì)數(shù)eq\o(→,\s\up21(價(jià)層電子對(duì)),\s\do15(互斥理論))VSEPR模型eq\o(→,\s\up21(略去孤電子對(duì)))分子或離子的空間結(jié)構(gòu)。2、價(jià)層電子對(duì)之間的斥力①電子對(duì)之間的夾角越小，斥力越大。②分子中電子對(duì)之間的斥力大小順序：孤電子對(duì)孤電子對(duì)＞孤電子對(duì)成鍵電子對(duì)＞成鍵電子成鍵電子。③由于三鍵、雙鍵比單鍵包含的電子多，所以斥力大小順序：三鍵＞雙鍵＞單鍵。五、自我檢測(cè)1、下列分子或離子的空間結(jié)構(gòu)相同的是()A．BeCl2和SO2B．BF3和PCl3C．SO42和NH4+D．SO3和ClO32、用價(jià)層電子對(duì)互斥模型可以預(yù)測(cè)許多分子或離子的空間構(gòu)型，也可推測(cè)鍵角大小，下列判斷正確的是()A．PCl3為平面三角形B．SO3與CO32為平面三角形C．SO2鍵角大于120°D．BF3是三角錐形分子3、完成下列填空分子或離子價(jià)層電子對(duì)數(shù)孤電子對(duì)數(shù)VSEPR模型名稱分子或離子的空間結(jié)構(gòu)名稱CO220直線形直線形SO231平面三角形V形COeq\o\al(2－,3)30平面三角形平面三角形H2O42四面體形V形NH341四面體形三角錐形CH440正四面體形正四面體形NH4+40正四面體形正四面體形2.2.2價(jià)層電子對(duì)互斥模型一、知識(shí)填空學(xué)習(xí)目標(biāo)一：孤電子、排斥力、空間結(jié)構(gòu)、成鍵電子、孤電子對(duì)、中心原子的“價(jià)層電子對(duì)”學(xué)習(xí)目標(biāo)二：“價(jià)層電子對(duì)”、中心原子、σ鍵電子對(duì)、孤電子對(duì)、π電子對(duì)、孤電子對(duì)；2、3、4；4、1；4、2；3、1學(xué)習(xí)目標(biāo)三：2、3；中心原子的價(jià)電子數(shù)、與中心原子結(jié)合的原子數(shù)、最多能接受的電子數(shù)2；1；0；4、0；6、2二、針對(duì)訓(xùn)練14、AABA【解析】1.價(jià)層電子對(duì)互斥理論中，π鍵電子對(duì)數(shù)不計(jì)入中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)，正確。2.氨氣分子中N原子與3個(gè)H原子形成3個(gè)共價(jià)單鍵，還有一個(gè)孤電子對(duì)，它對(duì)成鍵電子對(duì)的排斥作用較強(qiáng)，正確。3.銨根離子的電子式書寫正確，但銨根離子的空間結(jié)構(gòu)為正四面體形，錯(cuò)誤。4.孤電子對(duì)與成鍵電子對(duì)間的斥力大于成鍵電子對(duì)與成鍵電子對(duì)間的斥力，正確。5、C【解析】N原子上的孤電子對(duì)數(shù)＝eq\f(1,2)(5－3×1)＝1，NH3為三角錐形。三、自我檢測(cè)1、C【解析】A項(xiàng)，BeCl2分子中中心原子σ鍵數(shù)為2，孤電子對(duì)數(shù)為，空間結(jié)構(gòu)為直線形，SO2分子中中心原子σ鍵數(shù)為2，孤電子對(duì)數(shù)為，空間結(jié)構(gòu)為V形，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，BF3分子中中心原子σ鍵數(shù)為3，孤電子對(duì)數(shù)為，空間結(jié)構(gòu)為平面三角形，PCl3分子中中心原子σ鍵數(shù)為3，孤電子對(duì)數(shù)為，空間結(jié)構(gòu)為三角錐形，故B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，SO42中中心原子原子σ鍵數(shù)為4，孤電子對(duì)數(shù)為，空間結(jié)構(gòu)為正四面體形，NH4+中中心原子σ鍵數(shù)為4，孤電子對(duì)數(shù)為，空間結(jié)構(gòu)為正四面體形，故C正確；D項(xiàng)，SO3分子中中心原子σ鍵數(shù)為3，孤電子對(duì)數(shù)為，空間結(jié)構(gòu)為平面三角形，ClO3中中心原子σ鍵數(shù)為3，孤電子對(duì)數(shù)為，空間結(jié)構(gòu)為三角錐形，故D錯(cuò)誤；故選C。2、B【解析】PCl3分子中，P原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3+12×(53×1)=4，含有1個(gè)孤電子對(duì)，分子應(yīng)為三角錐形，A錯(cuò)誤；SO3和CO32中S和C的價(jià)層電子對(duì)數(shù)均為3，中心原子無孤電子對(duì)，微粒結(jié)構(gòu)