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-1-第二节共价键与分子的空间构型第1课时一些典型分子的空间构型【学习目标】w.w.w.zxxk.c.o.m1．理解杂化轨道理论的主要内容，掌握三种主要的杂化轨道类型2．学会用杂化轨道原理解释常见分子的成键情况与空间构型过程与方法【重点难点】w.w.w.zxxk.c.o.m理解杂化轨道理论的主要内容，掌握三种主要的杂化轨道类型【学法指导】w.w.w.zxxk.c.o.m采用图表、比较、讨论、归纳、综合的方法进行学习【学习内容】【旧知回顾】一、共价键的形成及本质1．本质：2．形成条件：（1）（2）（3）二、共价键的特征1．饱和性：2．方向性：三、共价键的分类1．2．【新知学习】w.w.w.zxxk.c.o.m阅读教材p39n内容，写出下列分子的空间构型，并思考这些分子为什么具有不同的空间构型。甲烷分子呈、氨分子呈、苯环呈【活动探究】你能身边的材料动手制作水分子、甲烷、氨气、氯气的球棍模型吗？-2-【交流与讨论】美丽的鲜花、冰晶、蝴蝶与微观粒子的空间构型有关吗？一、一些典型分子的空间构型（一）甲烷分子的形成及立体构型研究证实，甲烷(CH4)分子中的四个C—H键的键角均为，从而形成非常规则的构型。原子之间若要形成共价键，它们的价电子中应当有。碳原子的价电子排布为，若碳原子与氢原子结合，则应形成；即使碳原子的一个2s电子受外界条件影响跃迁到2p空轨道，使碳原子具有四个，它与四个氢原子形成的分子也不应当具有规则的。【阅读教材40页】了解杂化原子轨道的定义及甲烷分子的正四面体构型的形成1．杂化原子轨道在下，原子内部的原子轨道的过程叫做，组合后形成的一组新的原子轨道，叫做杂化原子轨道，简称杂化轨道。2．甲烷分子的轨道的形成过程形成甲烷分子时，中心原子的和四条原子轨道发生杂化，形成一组新的轨道，即四条轨道，这些轨道不同于s轨道，也不同于p轨道。根据参与杂化的s轨道与p轨道的数目，sp型杂化轨道除了外，还有和，一个s轨道与两个p轨道杂化形成的原子轨道称，由一个s轨道与一个p轨道杂化形成的原子轨道称【思考与交流】（1）原子轨道为什么可以进行杂化？（2）轨道杂化后在数目、形状、能量上是否发生变化？（3）轨道杂化的结果是什么？3．常见的SP杂化过程（1）sp3杂化-3-（2）SP杂化：一个s轨道和一个P轨道杂化可形成两个sp杂化轨道，这种杂化称为sp1杂化直线型（BeCl2）【交流与讨论】w.w.w.zxxk.c.o.m用杂化轨道理论分析乙炔分子的成键情况（3）sp2杂化平面正三角形（BF3）【交流与讨论】用杂化轨道理论分析乙烯分子的成键情况【交流·研讨】氮原子的价电子排布为2s22p3，，三个2p轨道中各有一个未成对电子，可分别与一个氢原子的ls电子形成一个盯键。如果真是如此，那么三个2p轨道相互垂直，所形成的氨分子中N—H键间的-4-键角应约为90º。但是，实验测得氨分子中N—H键的键角为107．3º。试解释其中的原因，并与同学们进行交流。【总结评价】w.w.w.zxxk.c.o.m应用轨道杂化理论，探究分子的立体结构。化学式杂化轨道数杂化轨道类型分子结构CH4C2H4BF3CH2OC2H2【课堂小结】一、一些典型分子的立体结构（一）甲烷分子的形成及立体构型1．杂化原子轨道2．常见的SP杂化过程（1）sp3杂化（2）SP杂化（3）sp2杂化【总结与反思】第2节共价键与分子空间构型(第2课时)学习目标：1、让学生了解几种常见分子的杂化方式以及形成。-5-2、让学生能用价电子对互斥理论判断分子的空间构型。重点与难点：苯的杂化方式及形成，价电子对互斥理论的应用。教学方法：采用图表、比较、讨论、归纳、综合的方法进行教学。复习：sp型杂化杂化方式参与杂化的轨道种类、数目杂化后形成的轨道数目空间构型轨道夹角代表物p1sp2sp3新课预习：1、CH2=CH2中C—H之间的夹角，乙烯分子中碳原子用一个轨道和两个轨道进行sp2杂化，得到三个完全相同的杂化轨道。形成乙烯分子时，两个碳原子各用的电子相互配对，形成一个σ键，每个碳原子的另外分别与两个氢原子的的电子配对形成共价键；每个碳原子剩下的一个未参与杂化的的未成对电子相互配对形成一个键。2、HC≡CH中C—H之间的夹角，碳原子用一个轨道和一个轨道进行sp杂化，得到两个完全相同的杂化轨道。形成乙炔分子时，两个碳原子各用的电子相互配对，形成一个σ键，每个碳原子的另外分别与一个氢原子的的电子配对形成共价键；每个碳原子剩下的两个未参与杂化的的未成对电子相互配对形成一个键。3、苯使酸性KMnO4褪色，说明（是否）含双键。碳碳键角，C采用杂化。由此形成的三个在同一平面内。三个分别与两个碳原子、一个氢原子形成σ键。同时每个碳原子还有一个未参加杂化的，他们均有一个未成对电子。这些轨道垂直于，相互平行，以方式相互重叠，形成一个多电子的键。4、材料确定分子空间构型的简易方法——价电子对互斥理论的初步应用-6-分子中的价电子对（包括成键电子对和孤电子对）由于相互排斥作用，而趋向尽可能彼此远离以减小斥力，分子尽可能采取对称的空间构型。例如，价电子对数目分别为2、3、4时，价电子对的几何分布分别呈直线型、平面三角形、正四面体构型。对于ABm型的分子（A是中心原子，B是配位原子。在CH4中，C是中心原子，H是配位原子），分子的价电子对数可以用下式确定：n=中心原子的价电子对数+每个配位原子提供的价电子对数×m2其中，中心原子的价电子数等于中心原子的最外层电子数，配位原子中卤素原子、氢原子提供1个价电子，氧原子和硫原子按不提供价电子计算。如果分子中存在孤电子对，由于孤电子对更靠近原子核，它对相邻成键电子对的排斥作用较大，因而使相应的键角变小。练习：用价电子对互斥理论分析BeCl2和BF3的空间构型和杂化方式。课堂探究我们上节课已经学习到，如果知道了原子的杂化方式就可以预测一些简单分子的空间构型，反过来，若我们知道了分子的空间构型，那么也可以推知原子的杂化方式。下面我们先来看问题组1：①CH2=CH2中C—H键之间的夹角是多少？②推测C采用什么方式杂化？画出杂化前后C的价电子的轨道表示式。③各个杂化轨道分别与哪些轨道重叠成键？形成了什么类型的键？④未杂化的轨道中是否有单电子？形成了什么类型的键？总结：CH2=CH2中C—H之间的夹角，乙烯分子中碳原子用一个轨道和两个轨道进行杂化，得到三个完全相同的杂化轨道。形成乙烯分子时，两个碳原子用轨道上的单电子相互配对，形成一个键，每个碳原子的另外分别与两个氢原子的轨道上的电子配对形成共价键；每个碳原子剩下的一个未参与杂化的轨道上的未成对电子相互配对形成一个键。请同学们用相同的方法探究一下HC≡CH的形成及杂化方式。问题组2：①HC≡CH中C—H与C≡C键之间的夹角是多少？②推测C采用什么方式杂化？③各个杂化轨道分别与哪些轨道重叠成键？形成了什么类型的键？④未杂化的轨道中是否有单电子？形成了什么类型的键？总结：-7-请同学们再次思考2个问题：①sp2杂化轨道是否在同一个平面？由此可推知C和与它成键的2个H是否在同一个平面上？②两部分CH2是否可以以C=C为轴任意扭转？总结：在乙烯中6个原子在同一上；在乙炔中4个原子在同一上。苯的空间构型探究问题组3①在苯环当中碳碳键的键角是多少？C采用什么杂化方式？②杂化的轨道形成了哪些键？6个C和6个H是否在同一平面上？③6个C的未参与杂化的P轨道在空间上是什么关系？我们已经知道苯不能使酸性KmnO4褪色，说明是否含C=C？那么这6个P轨道中的单电子形成了什么键？总结：苯使酸性KMnO4褪色，说明（是否）含双键。碳碳键角，C采用杂化。由此形成的三个杂化轨道在同一平面内。三个分别与两个碳原子、一个氢原子形成σ键。同时每个碳原子还有一个未参加杂化的，他们均有一个未成对电子。这些轨道垂直于，相互平行，以方式相互重叠，形成一个多电子的键。苯的12个原子都在同一个上。N的价电子排布为2S22P3,3个P轨道各有一个未成对电子，可分别与一个H成键，那么，由于3个2P轨道相互垂直，所形成的N-H键的夹角也应该是90°。但是我们都知道真实的键角是107.3°，这是为什么呢？为了解决这一个问题，我们需要引入一个新的理论——价电子互斥理论（新课预习中材料4）问题组4：①说明BeCl2、BF3、CCl4哪些是中心原子、哪些是配为原子？②计算价电子对的公式是什么？要注意什么问题？③当价电子对数分别是1、2、3时，所对应的价电子对的空间构型分别是什么？中心原子的杂化方式各是什么？价电子对数和中心原子的杂化方式有什么关系？④计算BeCl2、BF3、CCl4的价电子对数、价电子对的空间构型、中心原子的杂化方式、分子的空间构型。对于这些分子价电子对的空间构型和分子的空间构型有什么关系？⑤计算NH3、H2O的价电子对数、价电子对的空间构型、中心原子的杂化方式、分子的空间构型。价电子对的空间构型和分子的空间构型一定相同么？为什么这两种分子价电子对的空间构型和分子的空间构型产生了差异？⑥判断分子空间构型的一般步骤是什么？-8-总结：在形成氨分子时，氮原子的和原子轨道也发生了杂化，生成四个杂化轨道。在所生成的四个Sp3杂化轨道中，有三个轨道各含有一个未成对电子，可分别与一个氢原子的1s电子形成一个键，另一个sp3杂化轨道中已有两个电子(孤对电子)，不能再与氢原子形成σ键了。所以，一个氮原子只能与三个氢原子结合，形成氨分子。由于孤电子对的斥力作用较强，所以使得NH3的键角为，小于CH4的109.5°。判断分子空间构型的一般步骤是：本节小结：这节课你学习到了什么？课堂练习1、对SO2与CO2说法正确的是()A．都是直线形结构B．中心原子都采取sp杂化轨道C．S原子和C原子上都没有孤对电子D．SO2为V形结构，CO2为直线形结构2、氨气分子空间构型是三角锥形，而甲烷是正四面体形，这是因为（）A．两种分子的中心原子的杂化轨道类型不同，NH3为sp2型杂化，而CH4是sp3型杂化。B．NH3分子中N原子形成三个杂化轨道，CH4分子中C原子形成4个杂化轨道。C．NH3分子中有一对未成键的孤对电子，它对成键电子的排斥作用较强。3、在乙烯分子中有5个σ键、一个π键，它们分别是（）A．sp2杂化轨道形成σ键、未杂化的2p轨道形成π键B．sp2杂化轨道形成π键、未杂化的2p轨道形成σ键C．C-H之间是sp2形成的σ键，C-C之间是未参加杂化的2p轨道形成的π键D．C-C之间是sp2形成的σ键，C-H之间是未参加杂化的2p轨道形成的π键4、苯分子不能使酸性高锰酸钾褪色的原因是（）A．分子中不存在π键B．分子中存在6电子大π键，结构稳定C．分子是平面结构D．分子中只存在σ键通过练习，你还有什么地方不太清楚？请写下来。第2节共价键与分子空间构型第3课时分子的空间构型与分子性质-9-【学习目标】1.使学生了解一些分子在对称性方面的特点。2.知道手性化学在现代化学领域医药的不对称合成领域中的重大意义【学习过程】一、分子的空间结构与分子性质1.分子的对称性依据_________的旋转或借助______的反映能够复原的分子称为对称分子，分子所具有的这种性质称为对称性。分子的许多性质如____、_______及______________等都与分子的对称性有关。当四个不同的______或______连接在碳原子上时，这个碳原子是不对称原子，如同人的左手和右手。这种分子相似而不全同，不能重叠，我们称它们的表现为手性。具有手性的分子叫做_________分子。2.极性键和非极性键：（1）极性键：不同种原子，电负性，共用电子对必然偏向电负性的原子一方，使该原子带部分负电荷（δ-），而另一原子带部分正电荷（δ+）。这样，两个原子在成键后电荷分布不均匀，形成有极性的共价键。存在范围：气态氢化物、非金属氧化物、酸根、氢氧要、有机化合物。（2）非极性共价键：同种元素的原子两原子电负性，共用电子对不偏向任何一方，成键的原子不显电性，这样的共价键叫非极性键。简称非极性键。3.分子的极性(1)极性分子：⑴定义：如H2O⑵特点：分子中有发生偏移的共用电