分子结构与性质习题教学内容
高中化学 选修3 第二章 分子结构与性质第2节分子的立体构型第1课时价层电子对互斥理论学生使用
选修3 第一章原子结构与性质第2节分子的立体构型第1课时价层电子对互斥理论学习目标：1.认识共价分子结构的多样性和复杂性。
2.理解价层电子对互斥理论的含义。
3.能根据有关理论判断简单分子或离子的构型。
教学难点：1、理解价层电子对互斥理论的含义2、能根据有关理论判断简单分子或离子的构型教学重点：1、理解价层电子对互斥理论的含义2、能根据有关理论判断简单分子或离子的构型教学过程：知识回顾:1．分析下列化学式中画有横线的元素，选出符合要求的物质并填空。
A．NH3B．H2O C．HCl D．CH4E．C2H6F．N2(1)所有的价电子都参与形成共价键的是______；(2)只有一个价电子参与形成共价键的是______；(3)最外层有未参与成键的电子对的是______；(4)既有σ键，又有π键的是______；(5)既有极性键又有非极性键的是__________；(6)分子构型为正四面体的是____________。
【解析】A．NH3中N原子与3个H原子形成3个σ键，还有一对不成键电子；B．H2O中O原子与2个H原子形成2个σ键，还有两对不成键电子；C．HCl中Cl原子与1个H原子形成1个σ键，还有三对不成键电子；D．CH4中C原子与4个H原子形成4个σ键，所有价电子都参与成键，其分子构型为正四面体形；E．C2H6中C原子分别与3个H原子及另1个C原子形成4个σ键，所有价电子都参与成键；C—H为极性键，C—C为非极性键；F．N2中N原子与另1个N原子形成1个σ键，2个π键，还有一对不成键电子。
答案(1)DE (2)C (3)ABCF (4)F (5)E (6)D2．常见分子的立体构型通常有两种表示方法，一是比例模型，二是球棍模型。
请你用短线将下列几种分子的比例模型、球棍模型连接起来。
【解析】 本题主要考查常见分子的立体构型。
H 2O 分子为三原子分子呈V 形，应选E—c ；NH 3分子为四原子分子呈三角锥形，应选B—d ； CCl 4分子为五原子分子呈正四面体形，应选C—a ； CO 2分子为三原子分子呈直线形，应选A—b 。
高考化学复习分子结构与性质习题含解析
高考化学复习分子结构与性质1．下列说法不正确的是( )A．σ键比π键重叠程度大，形成的共价键强B．两个原子之间形成共价键时，最多有一个σ键C．气体单质中，一定有σ键，可能有π键D．N2分子中有一个σ键，两个π键解析：单键均为σ键，双键和三键中各存在一个σ键，其余均为π键。
稀有气体单质中，不存在化学键。
答案：C2．(2019·安徽师大附中模拟)现有下列两组命题，②组命题正确，且能用①组命题正确解释的是( )选项①组②组A H—I键的键能大于H—Cl键的键能HI比HCl稳定B H—I键的键能小于H—Cl键的键能HI比HCl稳定C HI分子间的范德华力大于HCl分子间的范德华力HI的沸点比HCl的高D HI分子间的范德华力小于HCl分子间的范德华力HI的沸点比HCl的低比HC l高，是由于HI的相对分子质量大于HCl的相对分子质量，HI分子间作用力大于HCl 分子间作用力，故C正确、D错误。
答案：C3．N2的结构可以表示为，CO的结构可以表示为，其中椭圆框表示π键，下列说法不正确的是( )A．N2分子与CO分子中都含有三键B．CO分子中有一个π键是配位键C．N2与CO互为等电子体D．N2与CO的化学性质相同解析：N2化学性质相对稳定，CO具有比较强的还原性，两者化学性质不同。
答案：D4．CH＋3、—CH3、CH－3都是重要的有机反应中间体，有关它们的说法错误的是( ) A．它们互为等电子体，碳原子均采取sp2杂化B．CH－3与NH3、H3O＋互为等电子体，几何构型均为三角锥形C．CH＋3中的碳原子采取sp2杂化，所有原子均共面D．2个—CH3或1个CH＋3和1个CH－3结合均可得到CH3CH3解析：CH＋3、—CH3、CH－3分别具有6个、7个和8个价电子，电子总数分别是8个、9个和10个，它们不是等电子体，A选项说法错误；CH－3与NH3、H3O＋均具有8个价电子、4个原子，互为等电子体，几何构型均为三角锥形，B选项说法正确；根据价层电子对互斥模型，CH＋3中C原子的价电子对数为3 ，碳原子采取sp2杂化，其空间构型是平面三角形，C选项说法正确；2个—CH3或1个CH＋3和1个CH－3结合都能得到CH3CH3, D选项说法正确。
化学选修三第二章《分子结构与性质》知识点及全套练习题(含答案解析)
第二章分子结构与性质一.共价键1.共价键的本质及特征共价键的本质是在原子之间形成共用电子对，其特征是具有饱和性和方向性。
2.共价键的类型①按成键原子间共用电子对的数目分为单键、双键、三键。
②按共用电子对是否偏移分为极性键、非极性键。
③按原子轨道的重叠方式分为σ键和π键，前者的电子云具有轴对称性，后者的电子云具有镜像对称性。
3.键参数①键能：气态基态原子形成1 mol化学键释放的最低能量，键能越大，化学键越稳定。
②键长：形成共价键的两个原子之间的核间距，键长越短，共价键越稳定。
③键角：在原子数超过2的分子中，两个共价键之间的夹角。
④键参数对分子性质的影响：键长越短，键能越大，分子越稳定．4.等电子原理原子总数相同、价电子总数相同的分子具有相似的化学键特征，它们的许多性质相近。
二.分子的立体构型1．分子构型与杂化轨道理论杂化轨道的要点：当原子成键时，原子的价电子轨道相互混杂，形成与原轨道数相等且能量相同的杂化轨道。
杂化轨道数不同，轨道间的夹角不同，形成分子的空间形状不同。
2．分子构型与价层电子对互斥模型价层电子对互斥模型说明的是价层电子对的空间构型，而分子的空间构型指的是成键电子对空间构型，不包括孤对电子。
(1)当中心原子无孤对电子时，两者的构型一致；(2)当中心原子有孤对电子时，两者的构型不一致。
3.配位化合物（1）配位键与极性键、非极性键的比较（2）配位化合物①定义：金属离子(或原子)与某些分子或离子(称为配体)以配位键结合形成的化合物。
②组成：如[Ag(NH3)2]OH，中心离子为Ag＋，配体为NH3，配位数为2。
三.分子的性质1．分子间作用力的比较2．分子的极性(1)极性分子：正电中心和负电中心不重合的分子。
(2)非极性分子：正电中心和负电中心重合的分子。
3．溶解性(1)“相似相溶”规律：非极性溶质一般能溶于非极性溶剂，极性溶质一般能溶于极性溶剂．若存在氢键，则溶剂和溶质之间的氢键作用力越大，溶解性越好。
分子结构与物质的性质 第3课时 示范教案
分子结构与物质的性质第3课时◆教学目标1. 初步认识分子的手性，了解手性分子在药物研究中的应用。
2. 能判断简单分子是否存在手性异构体。
3. 整合分子空间结构、化学键极性、分子极性，分子间作用力、氢键等概念，综合运用解决物质性质问题。
◆教学重难点手性分子的概念及判断。
◆教学过程一、新课导入分子是有空间结构的，对于复杂的分子，可以形成多种空间结构。
在学习烯烃时，我们知道不同的取代基团在碳碳双键双侧分布不同时，会产生同分异构现象，如下面的顺反异构：那是否还存其他类型的立体异构呢？即原子连接顺序相同，但是由于原子在空间的排布不同而造成的异构现象。
二、讲授新课三、分子的手性【模型搭建】任务1. 以小组为单位动手搭建两个CH2ClBr模型，通过旋转模型，看这两个模型是否可以完全重合？经过实践，我们发现任意两个模型总能完全重合。
因此CH2ClBr有且仅有一种空间结构，它没有同分异构体。
任务2. 以小组为单位动手搭建两个CHFClBr模型，通过旋转模型，看这两个模型是否可以完全重合？经过实践，我们发现存在两个模型不能完全重合的情况，并且它们总是除C外有两个原子交换了位置。
因此CHFClBr有两种空间结构，它们互为同分异构体。
【提问】（1）对比上面的两种CHFClBr分子，它们的空间结构呈现出怎样的特征？【讲解】它们的关系像一双手，不能相互重合，但是却互为镜像。
具有完全相同的组成和原子排列的一对分子，如同左手与右手一样互为镜像，却在三维空间里不能叠合，互称手性异构体（或对映异构体）。
有手性异构体的分子叫做手性分子。
自然界中手性是很普遍的现象，许多天然产物和人体内的活性分子都是手性分子。
例如，作为生命活动重要基础的生物大分子，如蛋白质、多糖、核酸等几乎都是手性的。
存在人体内用于合成蛋白质的氨基酸仅有20种，这20种氨基酸中，除了甘氨酸（R=H）外，其他均有手性。
氨基酸的通式可以下面的结构表达：在机体的代谢和调控过程中所涉及的物质（如酶和细胞表面的受体）一般也都具有手性，在生命过程中发生的各种生物——化学反应过程均与手性的识别和变化有关。
第二章分子结构与性质 第三节分子结构与物质的性质 教案 高二化学人教版(2019)选择性必修2
第二章分子结构与性质3分子结构与物质的性质教学目标1.了解分子可以分为极性分子和非极性分子2.熟悉两种常见的分子间作用力：范德华力和氢键；了解分子内氢键和分子间氢键在自然界中的广泛存在及重要作用，培养宏观辨识与微观探析的核心素养。
3.结合实例初步认识分子的手性以及手性分子在生命科学和药物合成中的应用，培养科学态度和社会责任方面的核心素养。
教学重难点重点：极性分子和非极性分子的判断；分子间作用力、氢键及其对物质性质的影响难点：极性分子和非极性分子的判断；手性分子的概念教学过程一、导入新课气体在加压或降温时为什么会变成液体或固体？学生联系实际生活中的水的结冰、气体的液化，讨论、交流。
二、新课讲授1、共价键的极性【师】由相同或不同原子形成的共价键、共用电子对在两原子出现的机会是否相同？【学生活动】讨论回答【师】一般说来，同种原子形成的共价键中的电子对不发生偏移，是非极性键。
而由不同原子形成的共价键，电子对会发生偏移，是极性键。
【提问】共价键有极性和非极性；分子是否也有极性和非极性？【学生活动】讨论回答【师】由极性键形成的双原子、多原子分子，其正电中心和负电中心重合，所以都是非极性分子。
如：H2、N2、C60、P4。
含极性键的分子有没有极性，必须依据分子中极性键的极性向量和是否等于零而定。
当分子中各个键的极性的向量和等于零时，是非极性分子。
如：CO2、BF3、CCl4。
当分子中各个键的极性向量和不等于零时，是极性分子。
如：HCl、NH3、H2O。
【总结】2、分子间的作用力【师】降温加压时气体会液化，降温时液体会凝固，这些事实表明，分子之间存在着相互作用，称为范德华力。
【提问】影响范德华力的因素有哪些呢？【学生活动】讨论回答【师】①一般来说，组成和结构相似的物质，随着相对分子质量的增大，范德华力逐渐增强；② 相对分子质量相同或相近时，分子的极性越大，范德华力越大。
③ 分子组成相同但结构不同的物质（即为同分异构体），分子的对称性越强，范德华力越小。
高中化学人教版2019选修第二册公开课教案分子结构与物质的性质
第二章分子结构与性质第二节分子的空间结构2.3.1共价键的极性本节是在学习了共价键和分子的立体构型的基础上，进一步来认识分子的一些性质，包括共价键的极性和非极性，并由此引出一些共价分子的性质及其应用；范德华力、氢键及其对物质性质的影响，特别是物质的熔沸点及溶解性等；教学时要注意引导学生运用“物质结构决定物质性质，性质反映结构”的观念来理解和解释分子的性质。
教学难点：极性分子与非极性分子的判断多媒体调试、讲义分发【复习回顾】1.共价键的分类写出H 2、O 2、N 2、HCl 、CO 2、H 2O 、CH 4、NH 3的电子式和结构式。
【设疑】共用电子对在两原子周围出现的机会是否相同？即共用电子对是否偏移? 【讲解】有些共用电子对的两个原子由于电负性不同，那么共用电子对在两原子周围出现的机会便不同，即共用电子对发生偏移。
有些共用电子对的两个原子由于电负性相同，那么共用电子对在两原子周围出现的机会相同，即共用电子对不发生偏移。
根据共用电子对是否偏移，可以将共价键分为极性键和非极性键。
【讲解】 2.键的极性以HCl 分子为例，HCl 分子是由不同元素的原子构成的，Cl 原子的电负性大于H 原子，致使共用电子对发生偏移，那么会使H 原子呈正电性、Cl 原子呈负电性。
以Cl 2分子为例，Cl 2分子是由同种元素的原子构成的，每个Cl 原子的电负性相同，致使共用电子对不发生偏移，使成键原子呈电中性。
【总结】 2.键的极性【学生活动1】极性共价键、非极性共价键存在于那些物质中？ 【讲解】极性共价键存在于共价键化合物(如HCl 、H 2O 等)和部分离子化合物(如NaOH 等）； 非极性共价键存在于非金属单质(如P 4、O 2等)和部分共价化合物(如H 2O 2中O-O 等）。
分类 极性共价键 非极性共价键 成键原子 不同元素的原子 同种元素的原子 电子对 发生偏移不发生偏移成键原子 的电性一个原子呈正电性(δ＋)一个原子呈负电性(δ－)呈电中性【过渡】共价键按是否发生电子对偏移可分为极性键和非极性键。
高中化学 第二章 分子结构与性质 2-1 形形色色的分子 价层电子对互斥理论教学案 新人教版选修3-
第一课时形形色色的分子价层电子对互斥理论学习目标：1. 认识共价分子结构的多样性和复杂性。
2.能根据有关理论判断简单分子或离子的构型。
3.能说明简单配合物的成键情况。
[知识回顾]1．键能：气态基态原子形成1_mol化学键释放的最低能量。
键能越大，化学键越稳定。
2．键长：形成共价键的两个原子之间的核间距。
键长越短，键能越大，共价键越稳定。
3．键角：在原子数超过2的分子中，两个共价键的夹角。
键角是描述分子立体结构的重要参数。
4．等电子体是指原子总数相等、价电子总数相同的微粒，其电子总数不一定相同。
[要点梳理]1．形形色色的分子(1)三原子分子(AB2型)(2)四原子分子(AB3型)(3)五原子分子(AB4型)最常见的为正四面体形，如CH4、CCl4等，键角为109°28′。
价层电子对互斥理论(1)内容价层电子对互斥理论认为，分子的立体结构是“价层电子对”相互排斥的结果。
价层电子对是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。
(2)价层电子对数的确定σ键电子对数可由分子式确定。
而中心原子上的孤电子对数，确定方法如下：中心原子上的孤电子对数＝12(a－xb)；a为中心原子的价电子数；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。
(3)VSEPR模型和分子的立体结构H2O的中心原子上有2对孤电子对，与中心原子上的σ键电子对相加等于4，它们相互排斥形成四面体形VSEPR模型。
略去VSEPR模型中的中心原子上的孤电子对，因而H2O的立体结构为V形。
知识点一常见分子的立体构型1．分子的键角和空间结构[问题探究]1．四原子分子都为平面三角形或三角锥形吗？[答案]不是。
H2O2分子的构型类似于一本打开的书，两个氧原子在两页书的交接处，两个H原子分别在翻开的书的两页上，如图1所示：再如白磷(P4)分子为正四面体形，如图2所示。
2．五原子分子都是正四面体结构吗？[答案]不是，如CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3等，虽为四面体结构，但由于碳原子所连的四个原子不相同，四个原子电子云的排斥力不同，使四个键的键角不全相等，所以并不是正四面体结构。
人教版高中化学选修三 第二章 分子结构与性质总复习(课件1)
V形
H2O、H2S
分子立体构型 的推断
① 确定价层电子对数 ② 判断VSEPR模型 ③ 再次判断孤电子对数确立分子的立体构型
杂化类型 的推断
① 确定价层电子对数 ② 判断杂化轨道数 ③ 判断杂化类型
讨论3：A、B、C、D、E五种短周期元素，原子序数依次增大，
B与C能层数相同，D与E能层数相同，C与D价电子结构相同，
人教版七年级上册Unit4 Where‘s my backpack ？
超级记忆法-记忆 方法
TIP1：在使用场景记忆法时，我们可以多使用自己熟悉的场景（如日常自己的 卧 室、平时上课的教室等等），这样记忆起来更加轻松； TIP2：在场景中记忆时，可以适当采用一些顺序，比如上面例子中从上到下、 从 左到右、从远到近等顺序记忆会比杂乱无序乱记效果更好。
平面正三角形、正四面体）
另：在ABn型分子中A原子没有孤对电子一般为非极性分子； 在ABn型分子中A原子化合价绝对值等于价电子数，一般 为非极性分子；
（2）含氧酸的酸性——(HO)mROn *含氧酸的化学式写成(HO)mROn n值越大，酸性越强
2、分子与分子之间的作用
范德华力
氢键
共价键
定义
分子间普遍存在 的作用力
消化
固化
模式
拓展
小思 考
TIP1：听懂看到≈认知获取；
TIP2：什么叫认知获取：知道一些概念、过程、信息、现象、方法，知道它们 大 概可以用来解决什么问题，而这些东西过去你都不知道；
TIP3：认知获取是学习的开始，而不是结束。
为啥总是听懂了 ， 但不会做，做 不好？
高效学习模型-内外脑 模型
2
内脑- 思考内化
目 录/contents
人教新课标 选修三 分子结构与性质 整章教案
峨边中学高中化学 选修III 教案 §2—分子结构与性质 第 1 页2-1 共价键【教学目标】之知识与技能1、复习化学键的概念，能用电子式表示常见物质的离子键或共价键的形成过程2、知道共价键的主要类型σ键和π键和σ键和π键的明显差别和一般规律3、能用键参数——键能、键长、键角等说明简单分子的某些性质4、能举例说明“等电子原理”的含***义及应用【教学目标】之过程与方法1、通过制作原子轨道模型的方式来帮助学生理解σ键和π键的特征2、运用类比、归纳、判断、推理的方法理清各概念的区别与联系，让学生熟悉掌握各知识点的共性和差异性【教学目标】之情感态度与价值观1、在分子水平上进一步形成有关物质结构的基本观念，能从物质结构决定性质的视角解释分子的某些性质，并预测物质的有关性质，体验科学的魅力，进一步形成科学的价值观 【教学重点】1、σ键和π键的特征和性质2、用键能、键长、键角等说明简单分子的某些性质 【教学难点】⎩⎨⎧1、σ键和π键的特征2、键角、等电子原理【教学方法】指导阅读法、讨论归纳法、讲练结合法、类比、制作模型等 【课时安排】4课时第一课时【复习提问】⎩⎨⎧1、分子中相邻原子之间是靠什么作用而结合在一起？这个作用叫什么？2、什么是离子键？什么又是共价键？共价键的成键本质什么？一、共价键1、定义：原子间通过共用电子对形成的化学键 【学与问】请用电子式表示H2、HCl 、Cl 2分子的形成过程【思考与交流】为什么不可能有H 3、H 2Cl 、Cl 3分子的形成？【讲解】按照共价键的共用电子对理论，一个原子有几个未成对电子，便可和几个自旋相反的电子配对成键，这就是共价键的“饱和性”。
H 原子、Cl 原子都只有一个未成对电子，因而只能形成H 2、HCl 、Cl 2分子，不能形成H 3、H 2Cl 、Cl 3分子【思考与交流】我们学过电子云，如何用电子云的概念来进一步理解共价键？2、价键理论 【讲解】我们以H 2分子为例来说明共价键是如何形成的【讲解】电子云在两个原子核间重叠，意味着电子出现在核间的概率增大，电子带负电，因而可以形象的说，核间电子好比在核间架起一座带负电的桥梁，把带正电的两个原子核“黏结”在一起了价键理论要点：⎩⎪⎨⎪⎧⑴电子配对原理：两原子各自提供1个自旋方向相反的电子彼此配对⑵最大重叠原理：两个原子轨道重叠部分越大，两核间电子的概率 密度越大，形成的共价键越牢固，分子越稳定第 2 页 §2—分子结构与性质 选修III 教案 峨边中学高中化学3、σ键⑴σ键的形成过程①s-s σ键的形成：成键原子的s 电子“头碰头”重叠形成②s-p σ键的形成：成键原子的s 电子与p 电子“头碰头”重叠形成未成对电子的原子轨道相互靠拢 原子轨道相互重叠 形成共价键③p-p σ键的形成：成键原子的p 电子与p 电子“头碰头”重叠形成p x p x未成对电子的原子轨道相互靠拢 原子轨道相互重叠 形成共价键【问题探究】从σ键的三种形成方式来看，σ键是如何形成的？⑵σ键的形成方式：σ键是由成键原子的s 电子或p 电子沿轴方向“头碰头”重叠形成 【问题探究】仔细观察σ键的电子云图，它们有什么共同特点？【讲解】以形成化学键的两原子核的连线作旋转操作，共价键的电子云图形不变，这种特征称为轴对称 ⑶σ键的特征：⎩⎨⎧①轴对称②稳定性较强（原子轨道重叠程度较大）⑷σ键的分类：⎩⎪⎨⎪⎧①s －s σ键②s －p σ键③p －p σ键【思考与交流】两个原子的p 轨道以“头碰头”的方式重叠而成的是σ键，那么，两个原子的p 轨道以“头碰头”的方式重叠外，还有没有其他的重叠方式？如果有，那又是什么键？4、π键⑴π键的形成：两个原子的p 轨道以“肩并肩”重叠【问题探究】仔细观察π键的电子云图，与σ键比较，它有什么特点？【讲解】π键的电子云由两块组成，分别位于由两原子核构成平面的两侧，如果以它们之间包含原子核的平面为镜面，它们互为镜像，这种特征为镜像对称【思考与交流】在我们已知的物质中，你知道哪些物质含有σ键？哪些物质含有π键？它们的活泼性如何？s 轨道 p x 轨道峨边中学高中化学 选修III 教案 §2—分子结构与性质 第 3 页【讲解】在我们已知的物质中，含有典型的σ键如烷烃（比如乙烷），通常烯烃、炔烃等的双键或三键中就含有π键。
《第二章 第三节 分子结构与物质的性质》教学设计
《分子结构与物质的性质》教学设计方案（第一课时）一、教学目标1. 理解分子结构的观点，包括共价键、分子间作用力等。
2. 能够描述不同分子结构的特征。
3. 理解分子结构与物质性质之间的干系。
4. 培养观察、分析和解决问题的能力。
二、教学重难点1. 教学重点：分子结构的特征和分类，共价键的形成和特点。
2. 教学难点：理解分子结构与物质性质的干系，掌握常见物质分子结构。
三、教学准备1. 准备教学PPT，包含各种分子结构的图片和相关说明。
2. 准备相关视频和动画，用于诠释分子结构和性质的干系。
3. 准备常见物质分子结构的模型，以便学生可以实际操作和观察。
4. 准备实验器械，进行必要的实验以辅助教学。
四、教学过程：本节课的教学设计主要分为四个部分：导入新课、新课教学、实验演示、教室小结。
1. 导入新课我们将通过展示一些典型的分子结构图片，让学生们直观感受到分子的奇异，引发他们对分子结构与物质性质之间干系的思考。
接着，我们会引导学生们思考：“为什么这些分子会有这样的性质？”这将引入我们本节课的主题——分子结构与物质的性质。
2. 新课教学我们将分几个部分进行教学：* 第一部分：原子结构基础知识我们将介绍原子的构成，包括质子、中子、电子等基本粒子，以及它们如何决定原子的性质。
这部份内容将通过讲解和互动问答的形式进行。
* 第二部分：分子结构基础知识我们将介绍分子的基本构成，包括原子间的键合方式（共价键、离子键等）以及分子极性等基础知识。
这部份内容将通过图表和图片进行展示，并配合讲解。
* 第三部分：有机化合物分子结构与性质我们将介绍一些典型的有机化合物分子结构，如烷烃、烯烃、醇类、酯类等，以及它们的主要性质。
这部份内容将通过具体的实例和实验进行讲解，让学生们有更直观的认识。
3. 实验演示我们将进行一个简单的实验，通过实验结果来验证我们所学的分子结构与物质性质的干系。
例如，我们可以让学生们观察不同键合方式下分子的形状和稳定性，以及这些性质如何影响分子的化学反应活性。
教案：专题4 4.1.1分子空间结构与物质性质第一单元第一课时杂化轨道理论与分子空间构型
专题4 分子空间结构与物质性质第一单元分子构型与物质的性质第1课时杂化轨道理论与分子空间构型一、教学目标1、初步认识杂化概念。
2、了解杂化轨道的类型，并能用杂化轨道理论判断分子的空间构型。
3、能运用杂化轨道理论解释或预测分子或离子的空间结构。
4、培养学生科学的世界观和实事求是的科学态度，激发学生探索未知世界的兴趣。
二、教学重点：能用杂化轨道理论判断分子的空间构型教学难点：杂化轨道理论三、教学过程复习：共价键(按成键方式) ：（1）σ键：头碰头（2）π键：肩并肩键参数：键能、键长、键角导入：我们已经知道甲烷分子呈正四面体形结构,它的4个C-H键的键长相同H —C--H的键角为109.28°。
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0键然而碳原子的4个价层原子轨道是3个相互垂直的2p轨道和1个球形的2s轨道用它们跟4个氢原子的1s原子轨道重叠,不可能得到四面体构型的甲烷分子。
那这是问什么呢？师解释：形成分子时，通常存在激发、杂化和轨道重叠等过程碳原子具有四个完全相同的轨道与四个氢原子的电子云重叠成键。
1、分子轨道杂化甲烷分子形成过程像CH4分子一个s轨道与三个p轨道的杂化形成4个sp3杂化轨道的就是sp3 杂化请同学们参照甲烷分子形成过程为例用杂化轨道理论解释BF3和BeCl2分子的形成及结构。
4.杂化轨道的类型与空间结构⑴sp 1个s轨道1个p轨道杂化当中心原子取sp杂化轨道时，形成直线形的骨架结构，中心原子上有一对垂直于分子骨架的未参与杂化的p轨道。
例如CO2中的碳原子、H-C≡N:中的碳原子、BeF2分子中的铍原子等等都是sp杂化。
⑵sp2 1个s轨道2个p轨道杂化BCl3、CO32–、NO3–、H2C=O、SO3、烯烃>C=C<结构中的中心原子都是以sp2杂化的。
以sp2杂化轨道构建结构骨架的中心原子必有一个垂直于sp2骨架的未参与杂化的p轨道，如果这个轨道跟邻近原子上的平行p轨道重叠，并填入电子，就会形成π键。
《分子结构与物质的性质》 教学设计
《分子结构与物质的性质》教学设计一、教学目标1、知识与技能目标（1）了解共价键的本质、类型和特征，能从化学键的角度解释分子的稳定性。
（2）理解分子的空间结构和价层电子对互斥理论，能运用价层电子对互斥理论预测简单分子或离子的空间结构。
（3）了解杂化轨道理论，能解释简单分子的空间结构形成原因。
（4）认识分子的极性与分子中键的极性、分子的空间结构之间的关系。
2、过程与方法目标（1）通过对共价键、分子空间结构等内容的学习，培养学生的空间想象能力和抽象思维能力。
（2）通过对分子结构的探究，培养学生的科学探究能力和创新思维能力。
3、情感态度与价值观目标（1）通过对分子结构与物质性质关系的学习，让学生感受化学世界的奇妙，激发学生学习化学的兴趣。
（2）培养学生严谨的科学态度和合作精神。
二、教学重难点1、教学重点（1）共价键的本质、类型和特征。
（2）价层电子对互斥理论和杂化轨道理论。
（3）分子的极性与分子中键的极性、分子的空间结构之间的关系。
2、教学难点（1）价层电子对互斥理论和杂化轨道理论的应用。
（2）分子的空间结构与物质性质的关系。
三、教学方法讲授法、讨论法、探究法、模型演示法四、教学过程1、导入新课通过展示一些常见物质的图片，如氧气、水、二氧化碳等，引导学生思考这些物质的性质为何不同，从而引出本节课的主题——分子结构与物质的性质。
2、共价键（1）讲解共价键的定义和形成过程，通过动画演示原子间共用电子对形成共价键的过程，让学生直观地理解共价键的本质。
（2）介绍共价键的类型，如σ键和π键，通过比较它们的特征和稳定性，帮助学生区分不同类型的共价键。
（3）讲解共价键的特征，包括方向性和饱和性，结合实例进行解释，加深学生的理解。
3、分子的空间结构（1）引入价层电子对互斥理论，讲解其基本原理和应用方法。
（2）通过实例，让学生运用价层电子对互斥理论预测简单分子或离子的空间结构，如甲烷、氨气、水分子等。
（3）介绍杂化轨道理论，解释杂化轨道的形成和类型，如sp、sp2、sp3 杂化等。
人教版高中化学选修3_《物质结构与性质》第二章教学案
人教版高中化学选修3_《物质结构与性质》第二章教学案第二章分子结构与性质教材分析本章比较系统的介绍了分子的结构和性质，内容比较丰富。
首先，在第一章有关电子云和原子轨道的基础上，介绍了共价键的主要类型σ键和π键，以及键参数——键能、键长、键角；接着，在共价键概念的基础上，介绍了分子的立体结构，并根据价层电子对互斥模型和杂化轨道理论对简单共价分子结构的多样性和复杂性进行了解释。
最后介绍了极性分子和非极性分子、分子间作用力、氢键等概念，以及它们对物质性质的影响，并从分子结构的角度说明了“相似相溶”规则、无机含氧酸分子的酸性等。
化学2已介绍了共价键的概念，并用电子式的方式描述了原子间形成共价键的过程。
本章第一节“共价键”是在化学2已有知识的基础上，运用的第一章学过的电子云和原子轨道的概念进一步认识和理解共价键，通过电子云图象的方式很形象、生动的引出了共价键的主要类型σ键和π键，以及它们的差别，并用一个“科学探究”让学生自主的进一步认识σ键和π键。
在第二节“分子的立体结构”中，首先按分子中所含的原子数直间给出了三原子、四原子和五原子分子的立体结构，并配有立体结构模型图。
为什么这些分子具有如此的立体结构呢？教科书在本节安排了“价层电子对互斥模型”和“杂化轨道理论”来判断简单分子和离子的立体结构。
在介绍这两个理论时要求比较低，文字叙述比较简洁并配有图示。
还设计了“思考与交流”、“科学探究”等内容让学生自主去理解和运用这两个理论。
在第三节分子的性质中，介绍了六个问题，即分子的极性、分子间作用力及其对物质性质的影响、氢键及其对物质性质的影响、溶解性、手性和无机含氧酸分子的酸性。
除分子的手性外，对其它五个问题进行的阐述都运用了前面的已有知识，如根据共价键的概念介绍了键的极性和分子的极性；根据化学键、分子的极性等概念介绍了范德华力的特点及其对物质性质的影响；根据电负性的概念介绍了氢键的特点及其对物质性质的影响；根据极性分子与非非极性分子的概念介绍了“相似相溶”规则；根据分子中电子的偏移解释了无机含氧酸分子的酸性强弱等；对于手性教科书通过图示简单介绍了手性分子的概念以及手性分子在生命科学和生产手性药物方面的应用第二章分子结构与性质第一节共价键第一课时教学目标：1．复习化学键的概念，能用电子式表示常见物质的离子键或共价键的形成过程。
第二章分子结构与性质第一节共价键
3.应用：应用等电子原理，可利用已知的分子的 构型（几何构型、电子构型）和物理性质对相应 等电子分子的构型和物理性质进行预测。 4.典型事例： ① N2O与CO2是等电子体 ②硅和锗是良好的半导体材料，他们的等电子体 磷化铝（AlP）砷化镓（GaAs）也是很好的半导体 材料 ③白锡(β-Sn2)与锑化锢是等电子体，它们在低温 下都可转变为超导体 ④SiCl4、SiO44-、SO42-的原子数目和价电子总数都 相等，它们互为等电子体，都形成正四面体立体 构型。
1.写出10电子构型的分子： 写5个10电子构型的离子： 写6个18电子构型的分子： 写4个18电子构型的离子： 2.空间构型小结： ●正四面体型（109°28′） 金刚石（硅）、CH4、CCl4、NH4+ 、 SO42- 、 PO43- 、 ●P4（60°）（注意）三角锥型 氨（107.3°） ●平面型（120°）
同，可运用来预测分子空间的构型和性质.
分子 原子数 电子数 价电子数 化学键 键能 分子构型 沸点/K 熔点/K 液体密度(g/cm3) 溶解度（水）
N2
CO
2π、1σ
2π、1σ
1072kJ·mol—1 941.7kJ·mol—1
252 77 0.796 难溶于水
253 83 0.793 难溶于水
2.键长 形成共价键的两个原子之间的核间的平衡距离。 键能与键长的关系:一般来说,键长越短,键能越大, 分子越稳定.
3.键角 分子中两个相邻共价键之间的夹角称键角。键角 决定分子的立体结构和分子的极性.
1 molH2与1molCl2反应生成2molHCl时，其理论分析数 据与实验数据略有差异，下图表示上述反应能量变化 的理论分析示意图：
一、共价键类型
1、共价键的特性——饱和性、方向性
第二章 分子结构与性质
第二章 分子结构与性质 第二节 分子的立体结构（第一课时）课前预习：写出甲醛的1、化学式：2、结构式：3、结构简式：4、电子式：5、C 、H 、O 的价电子排布式： 学习过程----创设问题情境：1、阅读课本P 35-38内容；展示CO2、H 2O 、NH3、CH 2O 、CH 4分子的球辊模型（或比例模型）； 3、提出问题：⑴什么是分子的空间结构？分子的结构式能反映出分子的空间构造吗？⑵同样三原子分子CO 2和H 2O ，四原子分子NH 3和CH 2O ，为什么它们的空间结构不同？ [讨论交流]1、写出C 、H 、N 、O 的电子式，根据共价键的饱和性和方向性来讨论C 、H 、N 、O 的成2、根据上述结论写出CO 2、H 2O 、NH3、CH 2O 、CH 4的电子式和结构式；3、[模型探究]根据电子式、结构式与CO 2、H 2O 、NH 3、CH 2O 、CH 4的立体结构模型的对比,从空间结构的类型与(ABn,其中A 为该分子中的中心原子)中心原子中的共用电子对．．．．．和未成键的孤对电．．．．．．．一. 形形色色的分子-----分子的多样性 带领学生认识分子构型见P 35-36【问题提出】 分析上表：CO 2 和H 2O 、NH 3 和CH 2O 分子内的原子数相同，为什么具有不同的空间结构呢？[引导交流] ——引出价层电子对互斥模型（VSEPR models ） 二. 价层电子对互斥模型1.原理: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,尽可能趋向彼此远离，排斥力最小,分子最稳定2.分类: 把分子分成两大类一类是中心原子上的价电子都用于形成共价键。
可用中心原子周围原子数直接来预测，另一类是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。
中心原子上的【分析归纳】1.确定AB m中心原子（A）的价层电子对数n2m ⨯=电子数每个配位原子提供的价中心原子的价电子数＋n其中，中心原子的价电子数为中心原子的最外层电子数，配位原子提供电子数的计算方法：(1) H、卤素只提供1个共用电子；(2) 在形成共价键时，作为配体的氧族可以认为不提供共用电子；(3)当氧族原子作为中心原子时,则可以认为提供6电子(4)在AB m分子中A与B之间存在共价双键和共价三键当作一对共用电子对来分析。
高中化学 第二章 分子结构与性质教学案 苏教版选修3-苏教版高二选修3化学教学案
第二章分子结构与性质第一节共价键【教学目标】1、复习化学键的概念，能用电子式表示常见物质的离子键或共价键的形成过程。
2、知道共价键的主要类型δ键和π键。
3、说出δ键和π键的明显差别和一般规律。
4、认识键能、键长、键角等键参数的概念5、能用键参数――键能、键长、键角说明简单分子的某些性质6、知道等电子原理，结合实例说明“等电子原理的应用”【教学重点、难点】1、价层电子对互斥模型2、键参数的概念，等电子原理【教学过程】复习引入：NaCl、HCl的形成过程离子键：阴阳离子间的相互作用。
共价键：原子间通过共用电子对形成的相互作用。
使离子相结合或原子相结合的作用力通称为化学键。
共价键是现代化学键理论的核心。
第一节共价键一、共价键1、定义：原子间通过共用电子对形成的相互作用。
练习：用电子式表示H2、HCl、Cl2的形成过程H2HClCl2思：为什么H2、Cl2 是双原子分子，而稀有气体是单原子分子？2、形成共价键的条件：两原子都有单电子讨论：按共价键的共用电子对理论，是否有H3、H2Cl、Cl3的分子存在？3、共价键的特性一：饱和性讲：对于主族元素而言，内层电子一般都成对，单电子在最外层。
如：H 1s1 、Cl 1s22s22p63s23p5H、Cl最外层各缺一个电子，于是两原子各拿一电子形成一对共用电子对共用，由于Cl吸引电子对能力稍强，电子对偏向Cl（并非完全占有），Cl略带部分负电荷，H略带部分正电荷。
讨论：共用电子对中H、Cl的两单电子自旋方向是相同还是相反？设问：前面学习了电子云和轨道理论，对于HCl中H、Cl原子形成共价键时，电子云如何重叠？例：H 2的形成1s1 相互靠拢1s1 电子云相互重叠形成H2分子的共价键（H-H）由此可见，共价键可看成是电子云重叠的结果。
电子云重叠程度越大，则形成的共价键越牢固。
H2里的共价键称为δ键。
形成δ键的电子称为δ电子。
4、共价键的种类（1）δ键：（以“头碰头”重叠形式）a、特征：以形成化学键的两原子核的连线为轴作旋转操作，共价键电子云的图形不变，这种特征称为轴对称。
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分子结构与性质习题分子结构与性质习题课1、σ键可由两个原子的s轨道、一个原子的s轨道和另一个原子的p轨道以及一个原子的p轨道和另一个原子的p轨道以“头碰头”方式重叠而成。
则下列分子中的σ键是由一个原子的s轨道和另一个原子的p轨道以“头碰头”方式重叠构建而成的是（）A、H2B、HClC、Cl2D、N22、溴化氢气体的热分解温度比碘化氢热分解温度高的原因是（）A、溴化氢分子中的键长比碘化氢分子中的键长短，键能大B、溴化氢分子中的键长比碘化氢分子中的键长长，键能小C、溴化氢分子相对分子质量比碘化氢分子相对分子质量小D、溴化氢分子间作用力比碘化氢分子间作用力大。
3、下列说法正确的是：A、有机物CH2=CH-CH3中其杂化类型有sp3和sp2，其中有两个π键，7个σ键B、分子CO和N2的原子总数相同，价电子总数相等，故性质相似C、Na+的电子排布式为1s22s22p63s1D、CO2分子的结构VSEPR模型是直线形4、下列物质的性质与氢键无关的是（）A、冰的密度比液态水的密度小B、NH3易液化C、NH3分子比PH3分子稳定D、在相同条件下，H2O的沸点比H2S的沸点高5、最近，中国科大的科学家们将C60分子组装在一单层分子膜表面，在-268℃时冻结分子的热振荡，并利用扫描隧道显微镜首次“拍摄”到能清楚分辨碳原子间单、双键的分子图像。
下列化合物分子中一定既含单键又含双键的是（）A、CO2B、C2H4OC、COCl2D、H2O26、下列分子中，各原子均处于同一平面上的是A．NH3B．CCl4C．PCl5D．CH2O7、在有机物分子中，当碳原子连有4个不同的原子或原子团时，这种碳原子称为“手性碳原子”，凡具有一个手性碳原子的化合物一定具有光学活性。
例如下图表示的有机物中含有一个手性碳原子，具有光学活性。
当发生下列变化时，生成的有机物无光学活性的是（）A、与新制的银氨溶液共热B、与甲酸酯化C、与金属钠发生置换反应D、与H2加成8、下列过程与配合物的形成无关的是A．除去Fe粉中的SiO2可用强碱溶液B．向一定量的AgNO3溶液中加入氨水至沉淀消失C．向Fe3＋溶液中加入KSCN溶液D．向一定量的CuSO4溶液中加入氨水至沉淀消失9、下列粒子属等电子体的是（）A、NO和O2 B、CH4和NH4+ C、NH2—和H2O2D、HCl和H2O10、下列反应中，既有共价键的断裂，又有离子键的形成的是（）A、盐酸和氢氧化钠溶液反应B、氯化氢气体溶解于水C、氯化氢气体遇到氨气产生“白烟”D、锌片投入稀硫酸中产生气体11、下列说法中，正确的是（）A、由分子构成的物质中一定含有共价键B、离子化合物中一定含有金属元素C、正四面体结构的分子中的键角一定是109°28′D、不同的原子的化学性质可能相同12、下列说法中正确的是（）A、N- C的键长比N-N的键长小B、H2O键角是180°，NH3是平面三角形C、H-H比H-F键长短，所以H-H键键能大D、C=C键键能比C-C键大，所以乙烯比乙烷更稳定13、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14、下列叙述正确的是( )A．NH3是极性分子，分子中N原子处在3个H原子所组成的三角形的中心B．CCl4是非极性分子，分子中C原子处在4个Cl原子所组成的正方形的中心C．H2O是极性分子，分子中O原子不处在2个H原子所连成的直线的中央D．CO2是非极性分子，分子中C原子不处在2个O原子所连成的直线的中央15、下列说法正确的是（）A、原子和其它原子形成共价键时，其共价键数一定等于原子的价电子数B、离子化合物中只有离子键，共价化合物中只有共价键C、铵根离子呈正四面体结构D、氨分子中氢原子、氮原子的化合价已饱和，不能再与其它原子或离子成键16、三氯化磷分子的空间构型是三角锥形而不是平面正三角形，下列关于三氯化磷分子空间构型的叙述，不正确的是（）A、PCl3分子中三个共价键的键长，键角都相等B、PCl3分子中的P-Cl键属于极性共价键C、PCl3分子中三个共价键键能，键角均相等D、PCl3是非极性分子17、下列各组分子中，都属于含极性键的非极性分子的是A.C2H4 CH4 B．CO2 H2S C． C60 C2H4 D．NH3 HCl18、关于原子轨道的说法正确的是（）A 、凡是中心原子采取sp3杂化轨道成键的分子其几何构型都是正四面体B 、CH4分子中的sp3杂化轨道是由4个H原子的1s 轨道和C原子的2p轨道混合起来而形成的C 、sp3杂化轨道是由同一个原子中能量相近的s 轨道和p轨道混合起来形成的一组能量相近的新轨道D 、凡AB3型的共价化合物，其中心原子A均采取sp3杂化轨道成键19，下列关于粒子结构的描述不正确的是( ) A．H2S和NH3均是价电子总数为8的极性分子B．HS－和HCl均是含一个极性键的18电子粒子C．CH2Cl2和CCl4均是四面体构型的非极性分子D．1 mol D162O中含中子、质子、电子各10 N A(N A代表阿伏加德罗常数)20，据权威刊物报道，1996年科学家在宇宙中发现H3分子。
甲、乙、丙、丁四位学生对此报道的认识正确的是（）A．甲认为上述发现绝对不可能，因为H3分子违背了共价键理论B．乙认为宇宙中还可能存在另一种氢单质，因为氢元素有三种同位素必然有三种同素异形体C．丙认为H3分子实质上是H2分子与H+以特殊共价键结合的产物，应写成H3+D．丁认为如果上述的发现存在，则证明传统的价键理论有一定的局限性有待继续发展21,CH3+、—CH3、CH3-都是重要的有机反应中间体，有关它们的说法正确的是( )A．它们互为等电子体，碳原子均采取sp2杂化B．CH3-与NH3、H3O+互为等电子体，几何构型均为正四面体形C．CH3+中的碳原子采取sp2杂化，所有原子均共面D．CH3+与OH-形成的化合物中含有离子键22，化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程。
化学键的键能是形成（或拆开）1 mol化学键时释放（或吸收）的能量。
已知白磷（P4）和P4O6的分子结构如下图所示；现提供以下化学键的键能：P—P 198KJ·mol—1、P—O360kJ·mol—1、O=O 498kJ·mol—1。
则关于1mol P4和3mol O2完全反应（P4 + 3O2 = P4O6）的热效应说法正确的是A．吸热1638 kJB．放热1638 kJC．放热126 kJD．吸热126 kJ22，用VSEPR模型和杂化轨道理论相关知识填表：分子或离子孤对电子对数杂化轨道数中心原子轨道杂化形式分子极性立体结构NH3BeCl2SO3NH4+SO42－NCl323，A、B、C均为短周期元素，可形成A2C和BC2两种化合物。
A、B、C的原子序数依次递增，A原子的K层的电子数目只有一个，B位于A的下一周期，它的最外能层电子数比K层多2个，而C原子核外的最外能层电子数比次外层电子数少2个。
(1)它们的元素符号分别为：A ；B ；C ；是由键组成的（填“极性”或“非极性”）分子。
(2)BC2(3)画出C原子的轨道表示式。
（4）A2C和BC2的空间构形分别是和。
24，四种元素X、Y、Z、W位于元素周期表的前四周期，已知它们的核电荷数依次增加，且核电荷数之和为51；Y原子的L层p轨道中有2个电子；Z与Y原子的价层电子数相同；W原子的L层电子数与最外层电子数之比为4:1，其d轨道中的电子数与最外层电子数之比为5:1。
(1)Y、Z可分别与X形成只含一个中心原子的共价化合物a、b，它们的分子式分别是________、________；杂化轨道分别是________、________；a分子的立体结构是________；(2)X的氧化物与Y的氧化物中，分子极性较小的是(填分子式)________；(3)Y与Z比较，电负性较大的是(填元素符号)________；(4)W的元素符号是________，其＋2价离子的核外电子排布式是________。
25、下列表示分子结构的图示中，●表示短周期的几种元素的“原子实”［指原子除去最外电子层电子后剩余的部分，周围小黑点表示没有用于形成共（X代表卤素原子）：价键的最外层电子，短线代表共价键。
例如X2回答下列问题：（1）A、B、C、D四种“图示”中，所表示的物质可分为四组共_________种分子。
这些物质的分子中的电子总数可能为________或________。
（2）分子的空间构型为正四面体的物质的分子式是________________。
该组中，物质的稳定性顺序是________________；它们沸点的变化与其余各组相比________________（填“相同”或“不相同”），其原因是________________________________________ 。
（3）写出上述物质中的两种间相互反应生成离子化合物的化学方程式：__________________ 。
26、水是自然界中普遍存在的一种物质，根据下列信息回答问题：（1）已知2H2O=H3O++OH-，H3O+的立体构型是______________________________，中心原子的杂化类型是__________________。
（2）在OH-、H2O、H3O+、H2O2中均含有的化学键是（）A、极性键B、非极性键C、配位键（3）s轨道与s轨道重叠形成的共价键可用符号表示为：δs-s，p轨道与p轨道以“头碰头”方式重叠形成的共价键可用符号δp-p，则H2O分子含有的共价键用符号表示为__________________ 。
（4）在20℃，1.01×105Pa，水可以结成冰，称为热冰。
下列物质熔化时，所克服的微粒间的作用与“热冰”熔化时所克服的作用类型完全相同的是（）A、金刚石B、干冰C、食盐D、固态氮27、A、B、C、D、E、F、G是前四周期的七种元素，其原子序数依次增大。
A 的基态原子中没有成对电子；B的基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道，且每种轨道中的电子总数相同；D及其同主族元素的氢化物沸点变化趋势如图(D的氢化物沸点最高)；F是地壳中含量最高的金属元素；G与F同主族。
请回答下列问题：(1)写出F元素基态原子的核外电子排布式________；(2)B、C、D三种元素电负性由大到小的顺序是_________(用元素符号表示)；(3)有关上述元素的下列说法，正确的是_____(填序号)；①CA3沸点高于BA4，主要是因为前者相对分子质量较大②配合物Ni(BD)4常温下为液态，易溶于CCl4、苯等有机溶剂，因此固态Ni(BD)4属于离子化合物③C的氢化物的中心原子采取sp2杂化○4比G的原子序数少1的元素第一电离能高于G(4)CA3分子的空间构型为_______，1 mol B2A4分子中含有___________个σ键；28，A、B、C、D、E代表5种元素。