《人教版選修3 第二章 第2節(jié)分子的立體構(gòu)型第2課時教案》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《人教版選修3 第二章 第2節(jié)分子的立體構(gòu)型第2課時教案（8頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、 第二節(jié) 分子的立體結(jié)構(gòu) 課 時 第二課時 教 學(xué) 目 的 知識 與 技能 1.認識雜化軌道理論的要點 2.進一步了解有機化合物中碳的成鍵特征 3.能根據(jù)雜化軌道理論判斷簡單分子或離子的構(gòu)型 過程 與 方法 1、采用圖表、比較、討論、歸納、綜合的方法進行教學(xué) 2、培養(yǎng)學(xué)生分析、歸納、綜合的能力和空間想象能力 情感 態(tài)度 價值觀 重 點 雜化軌道理論的要點 難 點 雜化軌道理論 教學(xué)過程 教學(xué)步驟、內(nèi)容 師生活動 [復(fù)習(xí)]共價鍵類型：σ、π鍵，價層電子對互斥模型。 [質(zhì)疑] 我們已經(jīng)知道，甲烷分子呈正四面體形結(jié)

2、構(gòu)，它的4個C--H鍵的鍵長相同，H—C--H的鍵角為109～28。按照我們已經(jīng)學(xué)過的價鍵理論，甲烷的4個C--H單鍵都應(yīng)該是π鍵，然而，碳原子的4個價層原子軌道是3個相互垂直的2p軌道和1個球形的2s軌道，用它們跟4個氫原子的ls原子軌道重疊，不可能得到四面體構(gòu)型的甲烷分子。為什么？ ［講］碳原子具有四個完全相同的軌道與四個氫原子的電子云重疊成鍵。 ［引入］碳原子的價電子構(gòu)型2s22p2，是由一個2s軌道和三個2p軌道組成的，為什么有這四個相同的軌道呢？為了解釋這個構(gòu)型Pauling提出了雜化軌道理論。 [板書]三、雜化軌道理論簡介 1、雜化的概念：在形成多原子分子的過程中，中心原子

3、的若干能量相近的原子軌道重新組合，形成一組新的軌道，這個過程叫做軌道的雜化，產(chǎn)生的新軌道叫雜化軌道。 [講]雜化軌道理論是一種價鍵理論，是鮑林為了解釋分子的立體結(jié)構(gòu)提出的。為了解決甲烷分子四面體構(gòu)型，鮑林提出了雜化軌道理論，它的要點是：當(dāng)碳原子與4個氫原子形成甲烷分子時，碳原子的2s軌道和3個2p軌道會發(fā)生混雜，混雜時保持軌道總數(shù)不變，卻得到4個相同的軌道，夾角10928′，稱為sp3雜化軌道，表示這4個軌道是由1個s軌道和3個p軌道雜化形成的。當(dāng)碳原子跟4個氫原子結(jié)合時，碳原子以4個sp3雜化軌道分別與4個氫原子的ls軌道重疊，形成4個C--Hσ鍵，因此呈正四面體的分子構(gòu)型。 ［投影］

4、 ［講］雜化軌道理論認為：在形成分子時，通常存在激發(fā)、雜化、軌道重疊等過程。但應(yīng)注意，原子軌道的雜化，只有在形成分子的過程中才會發(fā)生，而孤立的原子是不可能發(fā)生雜化的。同時只有能量相近的原子軌道才能發(fā)生雜化，而1s軌道與2p軌道由于能量相差較大，它是不能發(fā)生雜化的。 ［講］我們需要格外注意的是，雜化軌道只用于形成σ鍵或者用來容納孤對電子剩余的p軌道可以形成π鍵 [投影] sp3雜化軌道 [板書]2、雜化軌道的類型： (1) sp3雜化：1個s軌道和3個p軌道會發(fā)生混雜，得到4個相同的軌道，夾角10928′，稱為sp3雜化軌道。 [講]價層電子對互斥模型時我們知道，H20和

5、NH3的VSEPR模型跟甲烷分子一樣，也是四面體形的，因此它們的中心原子也是采取sp3雜化的。所不同的是，水分子的氧原子的sp3雜化軌道有2個是由孤對電子占據(jù)的，而氨分子的氮原子的sp3雜化軌道有1個由孤對電子占據(jù)。 [板書]空間結(jié)構(gòu)：空間正四面體或V型、三角錐型。 ［講］凡屬于VESPR模型的AY4的分子中心原子A都采取sp3 雜化類型。例如CH4、NH3、H2O等。其中像CH4這類與中心原子鍵合的是同一種原子，因此分子呈高度對稱的正四面體構(gòu)型，其中的4個sp3雜化軌道自然沒有差別，這種雜化類型叫做等性雜化。而像NH3、H2O這類物質(zhì)的中心原子的4個sp3雜化軌道用于構(gòu)建不同的σ鍵或孤對

6、電子，這個的4個雜化軌道顯然有差別，叫做不等性雜化， [講]除sp3雜化軌道外，還有sp雜化軌道和sp2雜化軌道。sp2雜化軌道由1個s軌道和2個p軌道雜化而得。 [板書] (2) sp2雜化：同一個原子的一個 ns 軌道與兩個 np 軌道進行雜化組合為 sp2 雜化軌道。 ［投影］ [板書] sp2 雜化軌道間的夾角是120，分子的幾何構(gòu)型為平面正三角形。 [投影] [講]應(yīng)當(dāng)注意的是，雜化過程中還有未參與雜化的p軌道，可用于形成π鍵，而雜化軌道只用于形成σ鍵或者用來容納未參與成鍵的孤對電子。而沒有填充電子的空軌道一般都不參與雜化。 ［講］乙烯分子中的碳原子的原子軌

7、道采用sp2雜化。其中兩個碳原子間各用一個sp2雜化軌道形成σ鍵，用兩個sp2雜化軌道與氫原子形成σ鍵，兩個碳原子各用一個未參加雜化的2p原子軌道形成Π鍵。 ［投影］ ［講］苯環(huán)分子中的碳原子的原子軌道采用了sp2雜化。每個碳原子上的三個sp2雜化軌道分別與兩個相鄰的碳原子和一個氫原子形成三個σ鍵并形成六碳環(huán)，每個碳原子上的未雜化2p軌道采用“肩并肩”的方式重疊形成大Π鍵。大Π鍵的形成使苯環(huán)上的所用原子處于同一平面，且結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。 ［投影］ ［講］sp雜化軌道由1個s軌道和1個p軌道雜化而得 [板書] (3) sp 雜化：同一原子中 ns-np 雜化成新軌道：一個 s 軌道和一

8、個 p 軌道雜化組合成兩個新的 sp 雜化軌道。 ［投影］ [板書]sp雜化：夾角為180的直線形雜化軌道， ［投影］ ［講］雜化軌道成鍵時，要滿足化學(xué)鍵間最小排斥原理，鍵與鍵間的排斥力大小決定于鍵的方向，即決定于雜化軌道間的夾角。由于鍵角越大化學(xué)鍵之間的排斥能越小，對sp雜化來說，當(dāng)鍵角為180時，其排拆力最小，所以sp雜化軌道成鍵時分子呈直線形；對sp2雜化來說，當(dāng)鍵角為120時，其排斥力最小，所以sp2雜化軌道成鍵時，分子呈平面三角形。由于雜化軌道類型不同，雜化軌道夾角也不相同，其成鍵時鍵角也不相同，故雜化軌道的類型與分子的空間構(gòu)型有關(guān)。 ［講］為了清晰的表示出成鍵電

9、子和孤對電子，更有利的解釋物質(zhì)空間構(gòu)型的關(guān)系，我們引入了路易斯式。路易斯結(jié)構(gòu)式是用短線表示鍵合電子，小黑點表示未鍵合的價電子的結(jié)構(gòu)式。 [投影] [科學(xué)探究]1、寫出HCN分子和CH20分子的路易斯結(jié)構(gòu)式。 2．用VSEPR模型對HCN分子和CH2O分子的立體結(jié)構(gòu)進行預(yù)測(用立體結(jié)構(gòu)模型表示) 3．寫出HCN分子和CH20分子的中心原子的雜化類型。 4．分析HCN分子和CH2O分子中的π鍵。 [匯報]1. 2.直線型 平面三角型 3.sp雜化 sp2雜化 4.HCN分子中有2個σ鍵和2個Π鍵，即C-H和C-N之間各有一個σ鍵，另外C-N之間有兩個Π鍵。甲醛

10、分子中C-H之間有2個σ鍵，C-O之間有1個σ鍵和1個Π鍵 ［板書］3、AB m雜化類型的判斷 公式：電子對數(shù) n= ［講］在上述公式使用時，電荷為正值時，取負號，電荷為負值時，取正號。當(dāng)配位原子為氧原子或硫原子時，成鍵電子數(shù)為零。 ［投影小結(jié)］ 電子對數(shù)n 2 3 4 雜化類型 sp Sp2 Sp3 ［講］例如，SO2 電子對數(shù)為(6+0)/2=3,為sp2雜化。 ［小結(jié)］無論是價層電子對互斥理論還是雜化軌道理論，我們都是為了合理的解釋分子的空間構(gòu)型， 雜化類型 雜化軌道數(shù)目 雜化軌道間的夾角 空間構(gòu)型 實例 Sp 2 180 直線 Be

11、Cl2 Sp2 3 120 平面三角形 BF3 Sp3 4 10928′ 四面體形 CH4 知 識 結(jié) 構(gòu) 與 板 書 設(shè) 計 三、雜化軌道理論簡介 1、雜化的概念：在形成多原子分子的過程中，中心原子的若干能量相近的原子軌道重新組合，形成一組新的軌道，這個過程叫做軌道的雜化，產(chǎn)生的新軌道叫雜化軌道。 2、雜化軌道的類型： (1) sp3雜化：1個s軌道和3個p軌道會發(fā)生混雜，得到4個相同的軌道，夾角10928′，稱為sp3雜化軌道。 空間結(jié)構(gòu)：空間正四面體或V型、三角錐型。 (2) sp2雜化：同一個原子的一個 ns 軌道與兩個 np 軌道進行雜化組合為 sp2 雜化軌道。 sp2 雜化軌道間的夾角是120，分子的幾何構(gòu)型為平面正三角形。 (3) sp 雜化：同一原子中 ns-np 雜化成新軌道：一個 s 軌道和一個 p 軌道雜化組合成兩個新的 sp 雜化軌道。 sp雜化：夾角為180的直線形雜化軌道， 3、AB m雜化類型的判斷 公式：電子對數(shù)n= 課后反思