分子的立体结构活动单
分子立体构型、结构与种类
CH3OH
资料卡片： 形形色色的分子 C60
C20
C40 分子的立体构型、结构和种类
C70
分子的立体构型、结构和种类
分子的立体构型、结构和种类
思考:
同为三原子分子，CO2 和 H2O 分子的空间结 构却不同，什么原因？
分子的立体构型、结构和种类
直线形 V形
二、价层电子对互斥理论（VSEPR）－ 预测分子的立体结构
价层电子对数
2
3
4
VSEPR模型
直线形 平面三角形
四面体形
5
三角双锥形
6
正八面体形
分子的立体构型、结构和种类
n
2
3
4
价
电
直线 平面三 正四面体
子 对
180 角形 109°28′
0
1200
空
间
M
构
M
M
型
分子的立体构型、结构和种类
（1）如果中心原子无孤电子对，则分子立体
构型与VSEPR模型相同
ABn（n为B原子数） 分子立体构 价层电子对数 型（VSEPR同）
三氟化硼、碳酸根离子、硫酸根离子、硝酸根 离子、甲烷、铵根离子、五氯化磷、六氟化硫
分子的立体构型、结构和种类
4.价层电子对互斥模型（VSEPR模型） 基本要点
分子（或离子）的中心原子周围的价 电子对的几何构型，主要取决于价电 子对数，价电子对尽量远离，使它们 之间斥力最小。
分子的立体构型、结构和种类
2p
sp
两个sp杂化轨道
分子的立体构型、结构和种类
sp杂化轨道的形成过程
z
z
180°
z
z
y
y
学案第二章第二节分子立体结构
第二节分子的立体结构（学案）【学习目标】1、熟悉共价分子的多样性和复杂性；2、初步熟悉价层电子对互斥模型；3、能用VSEPR模型预测简单分子或离子的立体结构；理解价层电子对互斥模型和分子空间构型间的关系。
4、熟悉杂化轨道理论的要点5、进一步了解有机化合物中碳的成键特征6、能按照杂化轨道理论判断简单分子或离子的构型7、进一步增强分析、归纳、综合的能力和空间想象能力【重点知识】：分子的立体结构；利用价层电子对互斥模型、杂化轨道理论模型预测分子的立体结构。
【回顾思考】1 举例说明什么叫化学式？2 举例说明什么叫结构式？3 举例说明什么是结构简式？4 举例说明什么是电子式？5 举例说明什么价电子？（第一课时）一、形形色色的分子【阅读讲义】认真阅读讲义35到37页“二、价层电子对互斥理论”处。
在阅读进程中勾出你以为重要的句子、词语、规律等，如发现新问题请写在讲义中相应地方。
认真读图2-8、2-9、2-10、2-11、2-12和36页的知识卡片等去熟悉分子的多样性，自己动手制作几种分子的模型体验分子的空间构型。
然后思考下列问题。
【阅读思考1】完成下表1、原子数相同的分子，它们的空间结构相同吗？2、请你利用身旁的易患材料参照讲义35、36页内容制作CO2、H2O、NH3、CH2O、CH4分子的球辊模型（或比例模型）；并用书面用语描述它们的分子构型。
3、你如何理解分子的空间结构？4、写出CO2、H2O、NH3、CH2O、CH4的电子式；5、观察上述分子的电子式，分析H、C、N、O原子别离可以形成几个共价键，你知道原因吗？6、如何计算分子中中心原子的价层电子对？（成σ键电子对、未成键电子对）二、价层电子对互斥理论【阅读讲义】认真阅读讲义37到39页“三、杂化轨道理论简介”处。
在阅读进程中勾出你以为重要的句子、词语、规律等，如发现新问题请写在讲义中相应地方。
认真读图2-15、表2-4、2-5，对比价层电子对互斥模型和分子构型。
人教版化学选3第二章 第二节 分子的立体结构
对ABn型分子，B围绕A成键，则A为中心原子，n 值为中心原子结合的原子数。
-
平面 正 三角形 四面体
3)填写孤对电子与分子的空间构型关系，中心原子 结合的原子数(n值）与分子的空间构型关系。
中心无孤对电子
代表物
中心原子含孤对电 子对数
0 0 0 2 1
:O::C::O:
H .. .. H C O .. H H : C :H H .. . . ..
V
分子
表 的立 格 一 四原子分子
平面三角 形，如HCHO、BF3
体结
三角锥
形，如NH3
构
五原子分子——— 最常见的是正四面体 形，如CH
4
★☆★通过填表，你能发现什么问题？
探究：同为三原子分子，CO2 和 H2O 分子的空间
结构却不同，同为四原子分子，CH2O与 NH3 分子 的空间结构也不同，什么原因？
: : : : : :
H 2O
NH3
中心存在孤对电子 3 107°
2
105°
V形
三角锥形
二、价层电子对互斥模型
（VSEPR模型）
1、内容：中心原子价电子层电子对（包括＿＿ 成键（ σ键） ＿ 电子对和 未成键 的孤对电子对） 的互相 排斥 作用，使分子的几何构型总是采 取电子对相互 排斥最小 的那种构型，即分子 尽可能采取对称的空间构型。
无孤对电子 CH2O CH4 H2O NH3
AB3 平面三角形 AB4 AB2 AB3 正四面体 V形 三角锥形
有孤对电子
应用反馈:
化学式 HCN 中心原子 孤对电子数 中心原子结 合的原子数 空间构型 直线形
三角锥形
SO32NH2－ BF3 H3O+ SiCl4 CHCl3 NH4+
分子的立体构型
［知识要点］一、常见多原子分子的立体结构：（原子数目相同的分子的立体结构不一定相同）CH4 NH3 CH2O CO HbO原子数目化学式分子结构键角中心原子3CO直线形180°无孤对电子fO V形105°有孤对电子4CHO平面三角形120°无孤对电子NH三角锥形107°有孤对电子5CH正四面体形109° 28' 无孤对电子【小结】同为三原子分子或四原子分子，分子的空间构型不同。
所以多原子分子的立体结构不但与所连原子数目有关，还与其他因素（比如中心原子是否有孤对电子及孤对电子的数目）有关二、价层电子对互斥模型：（用中心原子是否有孤对电子及孤对电子的数目，预测分子的立体结构）价层电子对互斥模型认为分子的立体结构是由于分子中的价电子对（成键电子对和孤对电子对）相互排斥的结果。
中心原子价层电子对（包括成键电子对和未成键的孤对电子对）的互相排斥作用，使分子的几何构型总是采取电子对相互排斥最小的那种构型，即分子尽可能采取对称的空间构型这种模型把分子分为两类：1、中心原子上的价电子都用于形成共价键（中心原子无孤对电子）中心原子无孤对电子，分子中存在成键电子对与成键电子对间的相互排斥，且作用力相同，分子的空间构型以中心原子为中心呈对称分布。
如CO、CHO CH、HCN等分子。
它们的立体结构可用中心原子周围的原子数来预测：ABn立体结构范例n=2直线形COn=3平面三角形CHOn=4正四面体形CH42、中心原子上有孤对电子（未用于形成共价键的电子对）的分子。
中心原子上有孤对电子，分子中存在成键电子对与成键电子对间的相互排斥、成键电子对与孤对电子对间的相互排斥、孤对电子对与孤对电子对间的相互排斥。
孤对电子要占据中心原子周围的空间，并参与互相排斥，使分子呈现不同的立体构型如H2O和NH,中心原子上的孤对电子也要占据中心原子周围的空间，并参与互相排斥，中心原子周围的S键+孤对电子数=4,所以NH与H2O的VSEPF理想模型都是四面体形。
分子的立体结构
2、用价层电子对互斥理论推测下列分子的空 间构型： （1）BeCl2 (2)NH3 (3)H2O (4)PCl3 (1)直线形（2）三角锥形（3）V形（4）三角形
3、在BF3、BeF3分子中B、Be原子各用哪几个 原子轨道杂化？形成什么类型的杂化轨道？
B原子参与杂化的原子轨道是一个2s和两个2p, 形成三个sp2杂化轨道；Be原子参与杂化的原子 轨道是一个2s和一个2p，形成两个sp杂化轨道。
sp杂化
sp2杂化
sp杂化和sp2杂化
sp3杂化
5、几种常见分子的中心原子的杂化轨道 类型 sp杂化： BeCl2、CO2 sp2杂化： CH2O、SO2 sp3杂化： NH3、NH4-、H2O
6、杂化轨道只用于形成键或者用来容纳未参与 成键的孤对电子，未参与杂化的p轨道，可用于 形成键。
1、配位键：
在四水合铜离子中，铜离子与水分子之间的化学键 是由水分子提供孤对电子对给予铜离子，铜离子接 受水分子的孤对电子形成的，这类“电子对给予与 接受键”被称为配位键。
2、配位化合物： 金属离子（或原子）与某些分子或离子（称为 配位体）以配位键结合形成的化合物。
向盛有硫酸铜水溶液的试管里加入氨水， 首先形成难溶物，继续添加氨水难溶物 溶解，得到深蓝色的透明溶液；若加入 极性较小的溶剂（如乙醇），将析出深 蓝色晶体。
2、鲍林的“杂化轨道”理论的主要内容是：
当原子形成分子时，它的电子轨道因为受到 其它原子的影响会有所改变，可以把原来的 不同轨道混合起来，组成新的轨道，使其成 键能力增强，从而使所形成的分子更稳定。
3、杂化轨道的过程
杂化轨道认为在形成分子时，通常在激发、杂化和 轨道重叠等过程。如CH4分子的形成过程：碳原子 2s轨道中1个电子吸收能量跃迁到2p空轨道上，这 个过程称为激发，但此时各个轨道的能量并不完全 相同，于是1个2s轨道和3个2p轨道“混合”起来， 形成能量相等、成分相同的4个sp3杂化轨道，然后 4个sp3杂化轨道上的电子间相互排斥，使四个杂化 轨道指向空间距离最远的正四面体的四个顶点，碳 原子的4个sp3杂化轨道分别与4个H原子的1s轨道形 成4个相同的键，从而形成CH4分子。由于C－H键 完全相同，所以形成的CH4分子为正四面体形，键 角是109°28’。
人教版选修3物质结构与性质《分子的立体结构》评课稿
人教版选修3物质结构与性质《分子的立体结构》评课稿一、课程背景《分子的立体结构》是人教版选修3物质结构与性质中的一节课，主要介绍了分子的立体结构及其对化学性质的影响。
通过本节课的学习，学生能够了解分子的三维空间结构，掌握分子的立体构型表示法，并理解不同的分子立体结构对化学性质的影响。
本文评价了该节课的设计、教学方法和教学效果，总结了优点和改进的空间，旨在促进该节课的进一步改进。
二、课程设计评价2.1 教学目标明确本节课的教学目标明确，突出了学生对分子三维空间结构的理解和分子立体构型表示法的掌握。
通过课堂教学，学生应获得以下几方面的能力：（1）掌握分子的空间取向和构型表示方法；（2）能够分析不同分子立体结构对其化学性质的影响；（3）理解分子间力的作用机制及其在分子立体结构中的作用。
2.2 教学内容合理本节课的教学内容设计紧密联系，逻辑清晰。
从分子的空间取向和构型表示方法入手，先介绍了空间取向和空间分子构型的概念，随后通过具体的例题，引导学生熟悉和掌握分子立体构型的表示方法。
最后，课程进一步拓展，讲解了不同的分子立体结构对化学性质的影响，使学生能够将理论知识应用到实际问题中。
2.3 教学手段灵活多样本节课采用了多种教学手段，包括讲授、示范和练习等，有助于提高学生的学习积极性和主动参与性。
通过讲授，教师能够对重点概念进行详细解释，并结合具体的案例进行说明。
示范环节通过实际操作演示，让学生亲自参与其中，更好地理解分子的立体构型表示方法。
练习环节的设计有助于学生巩固所学知识，并提高解决问题的能力。
三、教学方法评价3.1 激发学生兴趣在教学过程中，教师通过生动的案例和实例，激发了学生对分子立体结构的兴趣。
教师采用了一些具体有趣的例子，如药物的构型对药效的影响、生物分子的立体构型与功能的关系等，引发了学生的思考和讨论。
3.2 积极互动教学教师在课堂上积极引导学生参与讨论，提出问题并鼓励学生回答。
通过师生互动和同学之间的互动，培养学生的合作意识和思维能力。
分子的立体结构第1课时学案
第二章第二节分子的立体结构（第1课时）导学案内容标准能根据有关理论，判断简单分子或离子的构型1.认识共价分子的多样性和复杂性；2.初步认识价层电子对互斥模型；3.能用VSEPR模型预测简单分子或离子的立体结构；4.培养合作意识，培养严谨认真的科学态度和空间想象能力。
分子的立体结构；利用价层电子对互斥模型预测分子的立体结构【预习范围】教材第35—39页【问题导学】1、什么是化学式？结构式？结构简式？电子式？价电子？2、写出CO2、H2O、NH3、CH4电子式、结构式3、写出H、C、N、O基态原子的电子排布式，判断其价电子数目，并判断它们分别可以形成几个共价键4、价层电子对互斥理论的理论要点是什么？5、价层电子对的计算方法6、认真阅读38页体会如何运用价层电子对互斥理论预测分子或离子的构型【提出疑惑】通过自主学习，你还有哪些疑惑，请把它罗列出来：回顾复习：1、共价键类型：（1）δ键与π键的概念、特征、种类（2）δ键和π键的比较2、键参数第一部分：认识分子的立体结构讨论与思考：问题1：分子的立体构型问题2：几种常见的分子立体构型注意：四原子分子中白磷P4也是正四面体立体结构，但键角是600(4)其他多原子分子：阅读课本36页，了解其立体构型第二部分：探究性学习，研究分子的构型与分子内部结构的关系。
问题3：同样三原子分子CO2和H2O，四原子分子NH3和CH2O，为什么它们的空间结构不同？问题4：“价层电子对互斥模型”简称（）的基本观点：分子中的价电子对----成键电子对和孤对电子由于相互排斥作用,尽可能趋向彼此远，排斥力最。
1、价层电子对互斥理论分子的立体构型是分子中相互排斥的结果。
这种简单的理论可以用来预测分子的立体结构基本要点：对型ABn的分子或离子，中心原子A价层电子对（包括用于形成共价键的共用电子对和没有成键的孤电子对）之间存在排斥力，将使分子中的原子处于尽可能远的相对位置上，以使彼此之间斥力最小，分子体系能量最低。
选修三第二章第二节分子的立体结构 导学案
《选修三第二章第二节分子的立体构型》导学案（第1课时）【课标要求】1、会判断一些典型分子的立体结构，认识分子结构的多样性和复杂性。
2、初步认识价层电子对互斥模型；能用VSEPR模型预测简单分子或离子的立体结构；【难点重点】1、分子的立体结构； 2、价层电子对互斥模型【旧知回顾】解释名词：σ键孤电子对【阅读新知】一、行行色色的分子1、认真阅读课本35到36页“形形色色的分子”，然后思考下列问题，完成下列表格。
【自主学习】列举一些以下类型的分子，注明其立体构型和键角。
（表中同一类型的分子，此外，还有一些结构特殊、更复杂的常见分子的结构见课本36页图2—12。
2、分子的稳定性与其立体结构（1）式的S8分子更稳定（2）式的C6H12稳定二、价层电子对互斥理论（VSEPR theory）【准备出发】从表格可知，原子数相同的不同分子，它们的立体结构并不相同。
同样三原子分子CO2和H2O，为什么CO2呈直线形而H1O呈V形？同样是四原子分子NH3和CH2O，为什么CH2O 呈平面三角形而NH3呈三角锥形？【完整阅读37—38页，认真体会教科书的信息，填写下面空格】1、价层电子对互斥理论（VSEPR theory）1）、价层电子对是指，包括。
2）、价层电子对互斥理论：价层电子对在中心原子周围按尽可能互相的位置排布，以使彼此间的排斥。
【自主探究】①、书写CO2、H2O、NH3、BF3、CH4的电子式：②、根据电子式，思考：为什么CH4是正四面体形，而不是平面正方形？③、根据电子式，思考：为什么NH3是三角锥形，而不是平面三角形？④“价层电子对互斥”包括π键电子对么？【练习】根据电子式，分析BF3、CO2、H2O分子的空间构型？为什么？【自主归纳方法】根据CO2、H2O（AB2型）、NH3、BF3（AB3型）的空间构型，分析：为什么原子数相同的分子，却存在两种空间构型，关键是有什么不同之处？【总结并填空】（1）第一类：是中心原子没有。
(完整版)分子的立体构型(第一课时)
CO2
_0_
_2_
_2_
直__线__形___ 直__线__形__
ClO－
_3_
_1_
4__ _四__面__体__形__ 直__线__形__
HCN
_0_
_2_
_2_
__直__线__形_ _直__线__形_
CH≡CH
_直__线__形_
【方法技巧】确定空间构型的流程：σ 键电子对数＋孤电 子对数＝价层电子对数――价―层―电―子―对――互―斥―理―论―→VSEPR 模
价层子 对数目
电子对 的空间
构型
成键电 孤电子 子对数 对数
电子对的 排列方式
分子的 立体构 型
实例
2
直线形
2
0
直线形 CO2、 BeCl2
30 3 三角形
21
40 四面 4 体形 3 1
22
平面三角形 BF3、BCl3
V形
SnBr2、PbCl2
正四面体形 CH4、CCl4
三角锥形
NH3、NF3
V形
键角越小。
2.利用价层电子对互斥理论确定分子立体构型的方法 (1)价层电子对数的确定方法 中心原子的价层电子对数＝σ键电子对数＋孤电子对数。
①σ键电子对数的确定 由__分__子__式_确定σ键电子对数。例如，H2O中的中心原子为O，O 有2对σ键电子对；NH3中的中心原子为N，N有3对σ键电子对。 ②中心原子上的孤电子对数的确定
_V__形__
平面三角
2.四原子分子：大多数采取__________形和 __三__角_锥___形两种立体构型。例如：
化学式 电子式
结构式
分子的立体
键角
立体构型
选修三第二节分子立体构型
均为正四面体
因孤电子对数不同故...
思考：为什么实际分子构型中键角不同？
V排SEP斥R模力型立：体结孤构 电子对-孤电子对>孤电子对-成
键电子对>成键电子优对化-成指键导电P子25对
本节内容小结：优化指导P27 作业：教材P39思考与交流
价层电子 VSEPR模型 实际的
分子或离子 对数
的立体结构 立体结
平面三角型
同为四原子分子，HCHO或BF3与
NH3 分子的空间结构也不同，什么原因？
价层电子对互斥理论可以用来解释 或预测分子的立体结构。
二、价层电子对互斥理论（教材P37） 1、分子的立体结构是“价层电子对”相互的排结斥果。
2、价层电子对指 分子中的中心原子上的电子对 ， 包括 (σ键电子对+中心原子上的孤。电子对)
孤电子对数为 0，价层电子对数为 4 。
2）VSEPR模型
3）实际的立体构型
教材P44~1 价层电子对数=σ键电子对数
（与中心原子结合的原子数）
分子或离 子
中心原子 上孤电子 对数
σ键电 价层电 VSEP 实际的 子对数 子对数 R模型 立体结
的立体 构 结构
SO2
1
CO2
0
CO32-
0
SO32NH3
21
NH4+
N 5-1=4 4
10
CO32-
C 4+2=6 3
2
0
CO2
C
42
20
SO42-
S 6+2=8 4
20
价层电子对=σ键电子对+中心原子上的孤电子对
分子或离 子
BF3 NH3 SO32H3O+
高中化学立体结构教案设计
高中化学立体结构教案设计
1. 理解和区分分子的立体构型和空间构型；
2. 掌握分子中原子的空间排列方式；
3. 了解并掌握立体构造的表示方法和规则。
教学重点：空间构型、分子立体构造。
教学难点：分子的立体构造表示方法。
教学准备：
1. 实验器材：分子模型、板书、投影仪；
2. 教学内容：分子结构和空间结构。
教学过程：
一、导入新课（10分钟）
1. 引入本节课的主题，介绍分子的立体构造的重要性；
2. 提出问题：为什么我们要了解分子的三维结构？分子的结构对其性质有何影响？
二、教学内容讲解（30分钟）
1. 分子的构造方式及其表示方法；
2. 分子的空间构造和构型；
3. 通过分子模型展示不同分子的立体构造，分析不同构型对分子性质的影响。
三、实验操作（20分钟）
1. 利用分子模型进行实验操作，让学生自行组装分子的立体结构；
2. 学生通过操纵分子模型，观察分子在空间中的构造方式。
四、讨论与总结（15分钟）
1. 学生归纳不同构型对分子性质的影响；
2. 分享实验中的观察结果和心得体会；
3. 教师总结本节课的重点内容，并提出问题让学生思考。
五、作业布置（5分钟）
1. 练习册上的相关题目；
2. 自主探究不同分子的构型及其性质。
教学反思：本节课通过实验操作和讨论，让学生深入了解了分子的三维结构及其构造方式，同时提高了学生的实验操作能力和思维逻辑能力。
下节课将继续深入探讨分子的空间构造
和构型，增强学生对化学知识的理解和掌握程度。
第二节分子的立体结构
第二节分子的立体结构第一课时教学目标：（一）知识、技能：1、认识共价分子结构的多样性和复杂性，2、能用键能、键长、键角理论等说明简单分子的空间结构。
3、能根据有关理论判断简单分子或离子的构型。
（二）能力、方法：1、训练学生探究性学习的能力；2、引导学生学会在观察的基础上，运用抽象思维，归纳、总结科学规律，训练学生通过科学抽象来研究问题的方法。
（三）情感、态度与价值观：1、对学生进行“结构决定性质”，“现象与本质”等辨证唯物主义观点的教育，培养学生实事求是的科学态度。
2、培养学生合作、共享的学习态度。
教学重点、难点：1、分子的立体结构；2、价层电子对互斥模型。
探究建议：1、运用分子的立体模型进行研究；2、紧扣“结构决定性质”这一科学原理，研究分子的立体构型与分子内部结构的关系。
教学过程：第一部分：认识分子的立体结构[讲述] 我们知道许多分子都具有一定的空间结构，如：CO2分子是直线型，H 2O分子是V字型，CH4分子是正四面体型，等等。
是什么原因导致了分子的空间结构不同？这节课，我们将一起来研究分子的立体结构。
[板书] 第二节分子的立体结构一、形形色色的分子[投影] 形形色色的分子[讲述]大多数分子是由两个以上原子构成的，于是就有了分子中的原子的空间关系问题，这就是所谓“分子的立体结构”。
第二部分：探究性学习，研究分子的构型与分子内部结构的关系。
[提出问题]：（1）、同为三原子分子，CO 2 和 H 2O 分子的空间结构却不同，什么原因？ （2）、同为四原子分子，CH 2O 与 NH 3 分子的的空间结构也不同，什么原因？[引导学生探究]：（1）写出H 、C 、N 、O 等原子的电子式：[学生思考、交流][引导学生探究]：（2）写出CO 2、H 2O 、NH 3、CH 2O 、CH 4等分子的电子式、结构式及分子的空间结构：[引导学生归纳、小结]：（3）小结：[点评]通过我们的探究和归纳，我们发现分子构型与分子内部结构存在密切的联系，这在化学上称为“价层电子对互斥模型”。
分子的立体构型(VSEPR)
键参数
键能
衡量化学键稳定性
键长 键角 描述分子的立体结构的重要因素
一、形形色色的分子
思考:在O2、HCl这样 的双原子分子中存在
分子的立体结构问题
吗？何谓“分子的立
体结构”？
O2
HCl
H2O
CO2
所谓“分子的立体结 构”指多原子构成的 共价分子中的原子的 空间关系问题。
C2H2
CH2O
COCl2
对电子直线形对电子正八面体项目分子式中心原子所含子对数中心原子的价层电子对数vsepr模型构分子的立体结构模型分子直线形平面三角四面体形直线形三角锥形平面三角形平面三角中心原子所含电子对数课堂练习
第二章 分子结构与性质
第二节 分子的立体结构
共价键
复习回顾
σ键 成键方式 “头碰头”,呈轴对称
π键 成键方式 “肩并肩”,呈镜像对称
NH3
P4
CH4
CH3CH2OH CH3COOH
C6H6
C8H8
CH3OH
C60
C20
C40
C70
分子的立体结构是怎样测定的？
测分子体结构 四原子分子 体结
构
直线 形，如CO2 V 形，如H20
平面三角 形，如HCHO、BF3
三角锥 形，如NH3
四面体形
Ｖ形
平面三 角形
三角 锥形
Ｖ形
课堂练习：
1、多原子分子的立体结构有多种，三原子分子的立体结构有＿＿
＿直线 形和 V 形，大多数四原子分子采取 平面三角 形和 ＿
＿三＿角锥 形两种立体结构，五原子分子的立体结构中最常见的是
正四面体 形。
2 、下列分子或离子中，不含有孤对电子的是 ＿＿D ＿
大学化学实践：分子结构模型制作教案
大学化学实践：分子结构模型制作教案1. 引言1.1 概述在大学化学教育中，实践是培养学生实际操作能力和科学思维的重要环节之一。
分子结构模型制作是化学实践中一项关键的技能，它能够帮助学生更好地理解和掌握分子结构，加深对其中化学原理的认识。
通过自己亲手制作分子结构模型，学生可以将抽象的化学概念具象化，提高自己的空间想象和创造力。
1.2 文章结构本文主要包括五个部分。
首先是引言部分，介绍了大学化学实践和分子结构模型制作教案的背景和意义。
其次是正文部分，详细阐述了本文讨论的主要内容及相关知识。
接下来，在第三部分将给出一个具体示例——分子结构模型制作教案，包括教学目标、实验步骤以及材料与仪器准备等内容。
然后，在第四部分将进行总结，并探讨该实践对于学生的启发和影响以及在实践过程中可能遇到的挑战和解决方法。
最后，在第五部分会对整篇文章进行总结，并展望未来可能的改进方向和研究方向。
1.3 目的本文的主要目的是以大学化学实践为背景，针对分子结构模型制作教案进行详细探讨。
通过引言部分，读者能够了解到这篇文章的整体框架、内容和目标。
本文旨在提供一个有关分子结构模型制作教案的全面指南，帮助教师设计出更有效、富有启发性的实践活动，并且对相关教育工作者、学生和研究人员具有一定的参考价值。
2. 正文：大学化学实践是化学教育中重要的一环，通过理论与实验相结合的方式，帮助学生更好地理解和应用所学的化学知识。
其中，分子结构模型制作教案是一种常见而有效的实践活动。
本节将详细介绍分子结构模型制作教案在大学化学实践中的意义、步骤、材料与仪器准备等方面内容。
2.1 分子结构模型制作教案的意义分子结构模型是一种以可视化形式展示分子结构和化学键之间关系的工具。
通过亲身参与分子结构模型制作，学生不仅能够深入理解分子间相互作用的规律，还可以巩固对有机化合物、无机离子等复杂结构的理解。
此外，制作分子结构模型还能培养学生观察、动手操作和团队合作能力，提高他们在实验中遇到问题时进行思考和解决问题的能力。
分子的立体结构1
(2)、当中心原子上有孤对电子（未成键的电子 对），孤对电子也要占据中心原子周围的空间， 并参与相互排斥。
成键电子对数+孤电子对=价层电子对数
价层电子对 互斥理论 略去孤对电子 VSEPR模型
分子的立体构型
参照三维设计P19的“重典诠释”
利用价层电子对互斥理论，探究以下分子的空间构型。
化学式 中心原子含 有孤对电子 对数 中心原子结 VSEPR模型 分子空间构型 合的原子数
2+ H 2O ↓ H2O→Cu←OH2 ↑ H 2O 天蓝色
中心离子：Cu2+ NH3：配体 配位数：4
实验2-2：向硫酸铜溶液中滴加氨水，观察现象。 继续滴加，观察现象。 加入乙醇，观察现象。 Cu2++2NH3· H2O=Cu(OH)2↓+2NH4+ Cu(OH)2 + 4NH3 = [Cu(NH3)4]2+ + 2OH深蓝色溶液 蓝色沉淀 2+ NH3 ↓ H3N→Cu←NH3 ↑ NH3 四氨合铜离子
金属阳离子/过渡金属原 子/高价态非金属元素
中心原子/离子
注意：配位共价键和正常共价键只是在形成过程上 存在不同，一旦形成之后两者是完全等价的。
3、配合物：通常把金属离子（或原子）与某些分子 或离子以配位键结合形成的化合物称为配位化合物， 简称配合物。 常见的配合物： [Cu(H2O)4]2+
四水合铜离子
思考：
1、甲烷为何是正四面体结构？ 2、氨分子空间结构为三角锥形，键 角107°18′，为何铵根离子的空间结构为 正四面体，键角皆为109°28′？
三、杂化轨道理论 （一）理论要点： 在形成分子时，由于原子的互相影响，若 干个不同类型、能量相近的原子轨道混合 起来，重新组合成一组新轨道，这种轨道 重新组合的过程叫做杂化。 杂化所形成的新轨道称为杂化轨道。
分子立体结构
C6H6
CH3COOH
资料卡片： 形形色色的分子 C60
C20
C40
C70
科学视野—分子的立体结构是怎样测定的？
（指导阅读P37）
早年的科学家主要靠对物质的宏观性质进行系统总结得 出规律后进行推测，如今，科学家已经创造了许许多多测 定分子结构的现代仪器，红外光谱就是其中的一种。
分子中的原子不是固定不动的，而是不断地振动着的。 所谓分子立体结构其实只是分子中的原子处于平衡位置时 的模型。当一束红外线透过分子时，分子会吸收跟它的某 些化学键的振动频率相同的红外线，再记录到图谱上呈现 吸收峰。通过计算机模拟，可以得知各吸收峰是由哪一个 化学键、哪种振动方式引起的，综合这些信息，可分析出 分子的立体结构。
孤电子对数为0 ， σ键电子对数4 价层电子对数为4
2）VSEPR 模型
3）实际的 立体构型
代表物
电子式
中心原子 σ键电 价层电 孤对电子 子对数 子对数
对数
: : : : :O: :
CO2 VSEP:OR ::模C::型O:：直线形0 分子立体2 构型：直2 线形
H2O VSEHPR:O模:H型：四面体2 分子立2体构型：4V形
果
2）价层电子对指分子中的中心原子上的电子对， 包括σ键电子对和中心原子上的孤电子。对
价层电子对数 =δ键个数+中心原子上的孤对电子对个数
• δ键个数 = 与中心原子结合的原子数
中心原子上的孤电子对个数 =½ （a-xb)
a: 中心原子的最外层电子数
(对于阳离子：a为中心原子的 最外层电子数减 去离子的电荷数；对于阴离子： a为中心原子 的最外层电子数加上离子的电荷数） x 为与中心原子结合的原子数 b 为与中心原子结合的原子最多能接受的电子数 (H为1，其他原子为“8-该原子的最外层电子数）
学案3：实验活动8 搭建球棍模型认识有机化合物分子结构的特点
实验活动8搭建球棍模型认识有机化合物分子结构的特点一、实验目的1．加深对有机化合物分子结构的认识。
2．初步了解使用模型研究物质结构的方法。
二、实验用品分子结构模型(或橡皮泥、黏土、泡沫塑料、牙签等代用品)。
三、实验步骤1．填写下表，并搭建甲烷分子的球棍模型。
甲烷分子式结构式结构特点碳原子与4个氢原子形成4个C—H键，4个C—H键的长度和强度完全相同，夹角也相同均为109°28′，甲烷分子为正四面体结构，碳原子位于正四面体的中心，4个氢原子分别位于正四面体的4个顶点甲烷分子的球棍模型：2．填写下表，并搭建乙烷、乙烯和乙炔分子的球棍模型，比较三者的立体结构。
乙烷乙烯乙炔分子式结构式分子式结构式分子式结构式C2H6C2H4C2H2结构特点结构特点结构特点6个C—H键长度和强度完全碳原子之间通过碳碳双键相碳原子之间通过碳碳三键相同，碳原子之间通过单键相连，分子由两个四面体构成，2个碳原子和6个氢原子不在同一个平面上连，不能旋转，4个C—H键长度和强度完全相同，夹角为120°，2个碳原子和4个氢原子在同一个平面上相连，2个C—H键长度和强度完全相同，夹角为180°，2个碳原子和2个氢原子在同一条直线上乙烷、乙烯和乙炔分子的球棍模型分别为四、问题和讨论1．通过以上有机物分子球棍模型的搭建，归纳碳原子的成键特征和各类烃分子中的化学键类型。
2．根据二氯甲烷的结构式推测其是否有同分异构体，并通过搭建球棍模型进行验证，体会结构式与分子立体结构之间的关系。
3．分子中含有4个碳原子的烃可能有哪些结构？尝试用球棍模型进行探究。
[巩固练习]依据如图所示A～E的分子示意图填空。
A B C D E(1)B的名称是________。
(2)D的分子式为________。
(3)最简单的饱和烃是________(填标号，下同)。
(4)属于同一物质的是________。
(5)上述分子中属于C的同系物的是________。
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第二节 分子的立体结构（第二课时）
活动一：回顾与思考
1．用价层电子对互斥模型(VSEPR 模型)推测下列分子的空间构型：
⑴BeCl 2______________ ⑵H 2S_____________ ⑶NH 3______________ ⑷PCl 3_______________ ⑸CH 4_____________
2．价层电子对互斥模型只能解释化合物分子的____________，却无法解释许多深层次的
问题，如无法解释甲烷中四个 C －H 的键长、键能____及H —C —H 的键角为______。
按照我们已经学过的价键理论，甲烷的4个C — H 单键都应该是_____键，然而，碳原子的4个价层原子轨道是3个__________________________轨道和1个__________轨道，用它们跟4个氢原子的1s 原子轨道重叠，不可能得到_______构型的甲烷分子。
活动二：学习另一理论知识（了解杂化与杂化轨道） 1．基本概念：
轨道的杂化：
杂化轨道：
杂化轨道的特点：_________________________________________________________ 2．杂化轨道类型及杂化的过程： ⑴sp 3杂化：
sp 3杂化轨道是由一个________和三个________组合而成，每个sp 3杂化轨道含有____和________轨道的成分。
sp 3杂化轨道间的夹角为______，空间构型为_______________。
⑵sp 2杂化：
sp 2杂化轨道是由一个________和二个________组合而成，每个sp 2杂化轨道含有____和________轨道的成分。
sp 2杂化轨道间的夹角为______，空间构型为_______________。
⑶sp 杂化：
sp 3杂化轨道
Sp 2杂化轨道
Sp 2杂化轨道
sp杂化轨道是由一个________和二个________组合而成，每个sp杂化轨道含有____和________轨道的成分。
sp杂化轨道间的夹角为______，空间构型为_______________。
总结:
活动三：应用知识探究解决问题
【反馈训练】
1．sp3杂化形成的AB4型分子的空间构型是( ) A．平面四方形B．四面体C．四角锥形D．平面三角形2．下列分子采取sp杂化构型的是( ) A．BeCl2B．BBr C．SiH4D．PH3
3．在NH4+中存在4个N—H共价键，则下列说法正确的（）A．4个共价键的键长完全相同B．4个共价键的键长完全不同
C．原来的3个N—H键的键长完全相同，但与由配位键形成的N—H键不同
D．4个N—H键的键长相同，但键能不同
4
5
空间构型相同109 28′σ相互垂直的纺缍形的2p x 、2p y 、2p z 轨道球形的2s 四面体 原子内部能量相近的原子轨道在外界条件影响下重新组合的过程 原子轨道组合杂化后形成的一组能量相同的新轨道
轨道总数保持不变但轨道形状发生了变化、能量完全相同 ns 轨道np 轨道4
1s 4
3p109°28′正四面体形
ns 轨道np 轨道31s 和 32p 轨道120°平面三角形
ns 轨道np 轨道21s 和 21p 轨道的成分。
sp 杂化轨道间的夹角为180°，呈直线形。
①原子轨道杂化后原子轨道总数不变。
②杂化轨道只用于形成σ键或者容纳未参加成键的孤对电子。
③未参加成键的p 轨道，可用于形成π键。
④能级相近的原子轨道才能形成杂化轨道。