共价键与分子的空间构型第课时
高中化学人教版2019选修第二册公开课教案设计分子的空间结构
《分子的空间结构》第一课时教学设计积极性。
讲授新课第二节分子的空间结构第一课时分子结构的测定一、分子结构的测定早年的科学家主要靠对物质的化学性质进行系统总结得出规律后推测分子的结构。
如今，科学家应用了许多测定分子结构的现代仪器和方法，如红外光谱、晶体X射线衍射等。
下面先介绍红外光谱，下一章还将介绍晶体X射线衍射。
1.测定分子结构的现代仪器和方法红外光谱：分子中的原子不是固定不动的，而是处于不断振动着的。
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，再记录到谱图上呈现吸收峰。
通过和已有谱图库比对，或通过量子化学计算，可以得知分子中含有何种化学键或官能团的信息。
红外光谱仪原理示意图测分子体结构：红外光谱仪→吸收峰→分析官能团、化学键。
例如，通过红外光谱仪测得某未知物的红外光谱图如上图所示，发现有O—H、C—H、和C—O的振动吸收。
因此，可以初步推测该未知物中含有羟基（—OH）。
认真思考了解分子结构的测定方法。
了解红外光谱和质谱工作原理及应用。
【思考】红外光谱帮助我们确定分子中的化学键和官能团，还有什么现代化仪器帮我们确定有机物的结构呢？现代化学常利用质谱仪测定分子的相对分子质量。
质谱仪的基本原理是：在质谱仪中使分子失去电子变成带正电荷的分子离子和碎片离子等粒子。
由于生成的离子具有不同的相对质量，它们在高压电场加速后，通过狭缝进入磁场得以分离，在记录仪上呈现一系列峰，化学家对这些峰进行系统分析，便可得知样品分子的相对分子质量。
质谱：纵坐标表示相对丰度，横坐标表示粒子的相对质量与其电荷数之比（m/z），简称荷质比，化学家通过分析得知，被测物的相对分子质量是92，该物质是甲苯。
思考二、多样的分子空间结构在多原子构成的分子中，由于原子间排列的空间顺序不一样，于是分子就有了原子的几何学关系和形状，这就是分子的空间结构。
这就是分子的立体构型。
1.双原子分子（直线形）2.三原子分子的空间构型3.四原子分子的空间构型4.四原子分子其他立体构型（直线形、正四面体形）5..五原子分子的空间构型6.其他多原子分子认真思考通过对典型分子空间结构的学习，认识微观结构对分子空间结构的影响，了解共价分子结构的多样性和复杂性。
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 。
选修3第2章第2节第1课时 一些典型分子的空间构型
碳原子的其他杂化类型sp2杂化
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↓
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Hale Waihona Puke 目导航杂化轨道只能形成σ键 或容纳未成键的孤电 子对，不能形成π键
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苯分子的空间构型
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苯分子的空间构型 根据杂化轨道理论，形成苯分子时每个碳原子的价电子原子轨道发生 _s_p_2杂化(如 s、px、py)，由此形成的三个 sp2 杂化轨道在同一平面内。这样， 每个碳原子的两个 sp2 杂化轨道上的电子分别与邻近的两个碳原子的 sp2 杂化轨道上的电子配对形成 σ 键，于是六个碳原子组成一个正六边形 的 碳环；每个碳原子的另一个 sp2 杂化轨道上的电子分别与一个氢原子的 1s 电子配对形成 σ 键。与此同时，每个碳原子的一个与碳环平面垂直的未参
一不变：轨道数目不变 3、只有原子形成分子时才会发生轨道杂化，单个原子是不会杂化的 4、只有能量相近的轨道才会相互杂化
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如何确定某原子成键时的杂化类型？
ABn型分子或离子
杂化轨道数=中心原子 的价层电子对数
杂化类型
sp 1
sp 2
sp 3
中心原子的价层电
？
？
？
子对中数心原子采取s_p__2_杂化,形成的__分__子一定是平面__三__角形吗？
杂化轨道的数目
__2__
杂化轨道间的夹角 __1_8__0__°__
_3___ __1_2__0_°___
4____ 10__9_._5__°___
空间构型
__直__线__型___ 平_面__三___角__形___ 正四__面__体__型_____
实例
C O 2、C 2H 2
11第十章共价键与分子结构
31
BeCl2 直线形
激发
2s sp 2p
Be 1s22s2 4 Cl [Ne]3s23p5 17
杂化
2s 2p
2Cl
2p sp-p 2p 直线形
图10-7 BeCl2分子的空间构型
32
CHCH 6C 直线形
2s sp H 2p 2p
22s22p2 1s
1H
1 1s
激发
2s p-p 2p
杂化
等性杂化：由原子轨道组合成的一组杂化轨道 中,s,p,d轨道成分相等
30
不等性杂化：组合构成的一组杂化轨道中,s,p,d轨 道成分不相等 sp ，sp2， sp3 s – p杂化类型：
(一) sp杂化轨道及有关分子的空间构型 1 个ns与 1 个np杂化，形成 2 个 sp 杂化轨道 1个ns+ 1 个np 2个 sp 特点： 1/2s，1/2p，180，直线形
43
三、d-s-p杂化轨道及有关分子的空间构型 d区元素： ns、np、(n-1)d或nd p区元素：ns、np、nd 1.(n-1)d 、ns、np杂化类型 dsp2、dsp3、d2sp3 sp3d 、sp3d2 2.ns、np、nd杂化类型 (一)dsp2杂化轨道及有关分子或离子的空间构型 1个(n-1)d+1个ns+2个np4个dsp2 ¼ d成分、¼ s成分、 ½p成分 四个dsp2杂化轨道在一个 平面上 ，夹角为90° 44 2-配离子 平面正方形 [Ni(CN)4]
图10-3 H原子的1s与Cl原子的3px轨道三种方向重叠示意图
5
三、共价键的类型
σ 键和π 键
键 头碰头 重叠大 稳定 重叠 方式 键 肩并肩 重叠小 不稳定
《共价键 第1课时》示范公开课教学设计【化学人教版高中选择性必修2(新课标)】
共价键第1课时◆教学目标1. 从原子轨道重叠的视角认识共价键的本质，知道共价键具有饱和性和方向性，能用模型、图像、符号等正确表征H2、Cl2、HCl等简单分子中原子轨道的重叠方式。
2. 知道σ键和π键的区别和特征，能说明C2H6、C2H4、C2H2等分子的成键类型。
◆教学重难点1.从原子轨道重叠的视角认识共价键的本质。
2.从原子轨道重叠方式的不同理解σ键和π键的区别和特征。
◆教学过程一、新课导入假如发生了大灾难，人类全部的科学知识只能概括为一句话传诸后世，那么这句话应该是“万物皆原子构成”。
——1965年诺贝尔奖得主，理查德·费曼在之前的学习中，我们已经了解了：宏观物质是由微观粒子组成的。
【分享交流】微观粒子包含哪些种类？它们分别组成了哪些物质？你能各举出一些例子么？这些微粒在形成物质的过程中，形成了怎样的化学键？我们常说形成共价键时“电子成对”，电子是带负电的，两个负电的东西为何会主动靠近？这其中的本质是什么？【思考讨论】写出H2、Cl2、HCl的电子式，通过电子式分析为何它们是稳定的物质？你认为是否存在H3、H2Cl、Cl3这样的物质？说出你判断的理由。
第IV A族的元素与H能形成CH4、SiH4等；第V A族的元素与H能形成NH3、PH3等；第VIA族的元素与H能形成H2O、H2S等；第VIIA族的元素与H能形成HF、HCl等；从中你发现了怎样的规律？用自己的语言总结。
你能从价电子结构的角度解释原因么？二、讲授新课一、共价键共价键是原子间通过共用电子对所形成的相互作用。
两原子之间每共用一对电子，彼此的电子数增加1个。
因此：第IV A族元素的原子价电子为4个，要达到8电子结构，需要共用4对电子；第V A族元素的原子价电子为5个，要达到8电子结构，需要共用3对电子；第VIA族元素的原子价电子为6个，要达到8电子结构，需要共用2对电子；第VIIA族元素的原子价电子为7个，要达到8电子结构，需要共用1对电子；原子通过共用一定数量的电子对即可达到稳定结构，共价键的数量也由此确定，不会一直增加下去。
高中有机化学选修物质结构与性质
第一课时 分子的空间构型与杂化轨道
• 结合价键理论，以表示原子的小球 和小棒（个别有弹簧）组装HCl、
CH4、H2O、CO2、C2H2、C2H4 等物 质的球棍模型
一、一些典型分子的空间构型
HCl
H2O
NH3
CO2
CH4 C2H4
C6H6 C2H2
思考5：描述甲烷中共价键的形成过程：
σ
4+
→
σ
σ
1s
σ
H
C
sp3
CH4
四个H原子分别以4个s轨道与C原子上的四个sp3杂化轨道相互重叠后，形成 了四个性质、能量和键角都完全相同的s-sp3的σ键。从而使CH4分子具有正 四面体构型
2、常见的SP型杂化
（1）sp3杂化 :由一个s轨道和三个p轨道杂化形成， 四个sp3杂化轨道。
• 由于共价键具有饱和性和方向性
• 所以原子以共价键所形成的分子具 有一定的空间构型
1、甲烷分子的空间构型
正四面体 键角：109.5°
阅读：P41中联想与质疑
• 客观存在与理论不相符，你能解释吗？
原子间要形成共价键，必须含有未成对的电子
2p
2p
2s
激发 2s
C的基态 CH2
激发态 CH4
甲烷分子的正四面体构型是怎样形成的呢？
• （2）原子轨道的杂化的原因——外部条件； • （3）杂化的结果—— 原子在形成分子时，
增强成键能力，使分子的稳定性增加；
• 杂化的目的——为了增强成键能力？
•
唯心
碳原子杂化过程
2s 2p 激发 2s
跃迁
2p 杂化
选修3 第2章第2节 第1课时一些典型分子的空间构型 课件(49张) (1)
第2章 化学键与分子间作用力
价电子对互斥理论、等电子原理
1．价电子对互斥理论
(1)内容：分子中的中心原子的价电子对——成键电子对和孤电子
对由于相互□1 ________作用，尽可能趋向于彼此远离。
(2)成键电子对数可由分子式确定，等于与中心原子成键的原子数；
中心原子上的孤电子对数＝
中心原子的价电子数－与中心原子结合的原子未成对电子数之和
对数 的空间
空间构 实例
子对数 对数 排列方式
目 构型
型
4
0
正四面 CH4 体 CCl4
4 四面体 3
1
三角锥 NH3 NF3
2
2
V 形 H2O
栏目 导引
第2章 化学键与分子间作用力
杂化类型的判断方法 杂化轨道数＝中心原子形成的 σ 键数＋孤电子对数。sp1 杂化轨 道数为 2，sp2 杂化轨道数为 3，sp3 杂化轨道数为 4。
电子对 成键电
的空间 子对数
构型
孤电子 对数
第2章 化学键与分子间作用力
电子对的 排列方式
分子的 空间构
型
实例
2 直线形 2
0
平面
3
0
3 三角形
2
1
直线形
平面三 角形
BeCl2 CO2 BF3 BCl3
V 形 SnBr2 PbCl2
栏目 导引
第2章 化学键与分子间作用力
电子 电子对
分子的
成键电 孤电子 电子对的
2．根据价电子对互斥理论模型判断分子的空间构型 价电子对互斥理论模型说的是价电子对的空间构型，而分子的 空间构型指的是成键电子对空间构型，不包括孤电子对。 (1)当中心原子无孤电子对时，两者的构型一致； (2)当中心原子有孤电子对时，两者的构型不一致。
《第二章 第二节 分子的空间结构》教学设计教学反思-2023-2024学年高中化学人教版19选修2
《分子的空间结构》教学设计方案（第一课时）一、教学目标1. 了解常见分子的空间结构，能够识别不同类型的分子。
2. 能够分析分子间的作用力及其对物质性质的影响。
3. 理解分子的空间结构对化学反应速率的影响。
二、教学重难点1. 教学重点：掌握常见分子的空间结构，理解分子间作用力及其对物质性质的影响。
2. 教学难点：如何正确识别不同类型的分子空间结构，以及如何分析分子空间结构对化学反应速率的影响。
三、教学准备1. 准备相关PPT，包括分子结构图和反应原理图。
2. 准备各种常见分子的模型，以便学生能够实际观察和操作。
3. 准备相关实验器材，以便进行实验演示和探究。
4. 安排学生进行小组讨论，对常见的分子的空间结构进行归纳和总结。
四、教学过程：本节课的教学设计理念是：通过实验探究，使学生掌握分子的空间结构的概念，并通过实例了解分子的空间结构在物质性质中所起的作用。
教学过程包括实验探究、小组讨论、教师讲解和学生练习四个环节。
1. 实验探究首先，通过演示氨分子的球棍模型，引导学生观察分子的形状，并让学生思考分子的形状与物质的性质有何关系。
接着，进行氨分子的喷泉实验，让学生观察喷泉实验的现象，并思考喷泉实验的原因与分子的空间结构有何关系。
通过这两个实验，让学生初步了解分子的空间结构。
2. 小组讨论将学生分成若干小组，让每个小组讨论以下几个问题：(1)什么是分子的空间结构？(2)分子的空间结构与物质的性质有何关系？(3)分子的空间结构在化学反应中的作用是什么？让学生通过讨论，加深对分子的空间结构的理解。
3. 教师讲解在学生讨论的基础上，教师进行分子的空间结构的讲解，包括分子中的键型（极性键和非极性键）、分子的对称性（镜面对称和非镜面对称）等知识点。
同时，结合实验现象，分析分子的空间结构与物质性质的关系。
4. 学生练习通过一些练习题，让学生进一步巩固分子的空间结构的知识，包括一些判断题、选择题和简答题等。
通过学生的练习，教师可以了解学生对分子的空间结构的掌握情况，并进行针对性的指导。
分子的空间构型与分子性质 PPT课件
2s
2p
激发 2s
2p
正四面体形
C的基态
H
C
H
H
H
激发态
109.5°
sp3 杂化态
等性sp3 杂化
原子形成分子时，同一个原子中能量相近的一个 ns 轨道与三个 np 轨道进行混合组成四个新的原子轨道称为 sp3 杂化轨道。
sp3杂化： 三个夹角为109 28 ′的正 四面体型形杂化轨道。
等性sp2 杂化
价层电子对数
2
3
4
5
6
电子对排布方式 直线形 平面三角形 四面体 三角锥 八面体
价层电子对互斥理论的应用实例
（一） CH4 的空间构型
在CH4 中，C 有4个电子，4个H 提供4个电子，C 的价 层电子总数为8个，价层电子对为4对 。C 的价层电子对 的排布为正四面体，由于价层电子对全部是成键电子对， 因此 CH4 的空间构型为正四面体。
价层 电子 对数
价层
电子
对排 布
成键 电子 对数
孤对 电子 对数
分子 电子对的排 分子构型 类型 布方式
实例
5
0 AB5
三角双锥 PCl5
4 三角 5 双锥
3
1 AB4 2 AB3
变形四面 体
SF4
T形
ClF3
2
3 AB2
直线形
I
3
价层 价层电 成键 孤对 分子 电子对的排 分子构型 实 例
电子 子对排 电子 电子 类型 布方式
极性分子和非极性分子
极 性 分 子：分子中正负电荷中心不重合，从整个分子来电 荷的分布是不均匀的，不对称的，这样的分子为 极性分子。
非极性分子：分子中正负电荷中心重合，从整个分子来看， 电荷的分布是均匀的，对称的，这样的分子为极 性分子。
分子的空间构型与分子性质
极性
非极性
极性分子和非极性分子的概念
1.非极性分子 空间构型对称，正负电荷的重心重合
没有孤电子对的分子
2.极性分子 空间构型不对称，正负电荷重心不重合，
存在孤电子对的分子
2.由上述分析可知
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3.分子极性的判断方法
分子的极性是由分子中所含共价键的极性与分子的 空间构型两方面共同决定的。判断依据如下： (1)单质分子：除臭氧以外都是非极性分子 如：稀有气体分子、O2、H2、P4、C60 、S2、S4、S6、S8 特别注意：O3是极性分子，而且只含有非极性键，空间构
5.回Байду номын сангаас下列问题：
(1)双氧水(H2O2)是一种医用消毒杀菌剂，已知H2O2分子的结构如下图 所示：H2O2分子不是直线形的，两个H原子犹如在半展开的书的两面纸 上 ， 书 面 夹 角 为 93°52′ ， 而 两 个 O—H 键 与 O—O 键 的 夹 角 均 为
96°52′。
ab
①下列关于H2O2的说法中正确的是____(填字母)。 a.分子中有极性键
（3)写出X的质量分数为60%的化合物的化学式__S_O__3_；该分子的中 心原子以sp2杂化，是___非_极__性__(填“极性”或“非极性”)分子，分 子构型为平__面__三__角__形。 (4)氢、X、Y三种元素能形成两种常见的化合物，其水溶液均呈酸性， 试分别写出其分子式__H_2_S_3_、__H_2_S_O_4__ 并比较酸性强弱：____H_2_S_3_＜_H__2S__O_4__ (5)由氢元素与X元素形成的化合物中，含有非极性键的是__H_2_O__2 (写 分子式)，分子构型为V形的是_____H_2_O___(写分子式)
如 CS2 、 BF3 、 SO3 、 CH4 为 非 极 性 分 子 ； H2S 、 SO2、NH3为极性分子。
【步步高】(新课标)20222022学年高中化学 第2章 第2节 第1课时 一些典型分子的空间构型对
第2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 1.掌握轨道杂化的基本思想，并能用杂化轨道理论判断简单分子共价键的形成和空间构型。
一甲烷分子的空间构型化学式：________，结构式：________________，分子的立体结构模型：二杂化轨道理论1．杂化轨道在外界条件影响下，原子内部能量________的原子轨道重新组合的过程叫做原子轨道的杂化，组合后形成的一组新的原子轨道，叫做________________，简称杂化轨道。
杂化轨道在角度分布上比单纯的s或p轨道在某一方向上更________，从而使它与其他原子的原子轨道重叠的程度更大，形成的共价键更__________。
通常，有多少个原子轨道参加杂化，就形成多少个杂化轨道。
2．杂化轨道的类型杂化类型sp1 sp2 sp3用于杂化的原子轨道数目杂化轨道的数目杂化轨道间的夹角空间构型实例CH≡CHCH4CF41．下列分子的空间构型是正四面体形的是()①CH4②NH3③CF4④SiH4⑤C2H4⑥CO2A．①②③B．①③④C．②④⑤D．①③⑤2．下列分子的空间构型，可以用sp1杂化方式解释的是() A．HCl B．BeCl2 C．PCl3 D．CCl4 3．在BrCH===CHBr分子中，C—Br键采用的成键轨道是() A．sp1—p B．sp3—sC．sp2—p D．sp3—p4．下列分子的中心原子形成sp2杂化轨道的是()A．H2O B．NH3C．C2H4 D．CH45．下列分子中的中心原子杂化轨道的类型相同的是()A．CO2与SO2 B．CH4与NH3C．BeCl2与BF3 D．C2H4与C2H2练基础落实知识点一一些典型分子的空间构型1．下列分子中键角最小的是()A．H2O B．CO2 C．BF3 D．CH42．NH3分子空间构型是三角锥形，而CH4是正四面体形，这是因为()A．两种分子的中心原子杂化轨道类型不同，NH3为sp2杂化，而CH4是sp3杂化B．NH3分子中N原子形成3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D．NH3分子中有3个σ键，而CH4分子中有4个σ键知识点二杂化轨道理论3．sp3杂化形成的AB4型分子的空间构型是()A．平面四边形B．四面体形C．四角锥形D．平面三角形4．下列分子中的碳原子采取sp2杂化的是()A．C2H2 B．C2H4C．C3H8 D．CO25．有关甲醛分子的说法正确的是()A．C原子采取sp1杂化B．甲醛分子为三角锥形结构C．C原子采取sp2杂化D．甲醛分子为三角锥形结构6．三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P采用sp3杂化B．PCl3分子中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是非极性分子练方法技巧较复杂分子的空间构型的判断7．下列关于丙烯()的说法不正确的是()A．丙烯分子有8个σ键，1个π键B．丙烯分子中3个碳原子都是sp3杂化C．丙烯分子中存在非极性键D．丙烯分子中3个碳原子不在同一直线上8．下列关于分子结构的叙述中，正确的是()①6个碳原子可能都在一条直线上②6个碳原子不可能都在同一条直线上③6个碳原子可能都在同一平面上④6个碳原子不可能都在同一平面上A．①③B．②③C．①④D．②④练高考真题9．(2022·四川理综，27)DEXYZ是周期表中的前20号元素，且原子序数逐渐增大，它们的最简单氢化物分子的空间结构依次是正四面体三角锥形正四面体角形(V形)直线形。
分子的空间结构第1课时课件高二下学期化学人教版选择性必修2
空间结构
实例
直线型 V型
平面型 三角锥型 正四面体型
CO2、BeCl2、CS2 H2O、H2S
BF3、BCl3、CH2O NH3、PH3 CH4、CCl4
本节小结
对点训练
1、下列分子的空间结构模型正确的是( D ) A. CO2的空间结构模型： B. H2O的空间结构模型： C. NH3的空间结构模型： D. CH4的空间结构模型：
红外光谱仪
质谱仪
X射线衍射仪
知识精讲
一、分子结构的测定 分子中的原子不是固定不动的，而是不断地振动着的。化学键就像
弹簧一样也不停的振动，不同的化学键振动频率、振动方式是不相同的。
乙醛分子空间结构模型
知识精讲
一、分子结构的测定 1、红外光谱仪
红外光谱仪
红外光谱仪工作原理
一束红 透过
分子吸收红外线 检测仪 红外 对比
由于孤电子对对成键电子对的排斥作用更大，使键角变小；并且 孤电子对数越多排斥作用越大，键角越小。 注意：价层电子对互斥模型不能用于预测以过渡金属为中心原子的分子
对点训练
1、下列微粒的VSEPR模型与空间立体构型一致的是( C )
A. H2O
B. SO2
C. BF3
D. SO32-
2、下列粒子的VSEPR模型为四面体，且空间构型为三角锥形的是( B )
知识精讲
【问题1】怎么用杂化轨道理论解释NH3的空间结构呢？
孤电子对 形成σ键
N原子
↑↓
↑↑↑
2p
2s
基态
sp3杂化
↑↓ ↑ ↑ ↑
sp3 杂化轨道
H原子 ↑
↑
1s
1s
3个N－H相互垂直 键角为90°
《第二章 第二节 分子的空间结构》教学设计
《分子的空间结构》教学设计方案（第一课时）一、教学目标1. 掌握常见分子的空间结构，包括原子之间成键方式，键角等观点。
2. 学会利用分子模型构建分子的空间结构，加深对分子结构的理解。
3. 提高观察，分析和解决问题的能力。
二、教学重难点1. 教学重点：通过观察和分析模型，理解常见分子的空间结构，包括键角，空间构型等。
2. 教学难点：构建分子的空间结构模型，培养空间想象力。
三、教学准备1. 准备各种常见分子的分子模型，包括共价键模型，分子轨道模型等。
2. 准备一些简单模型材料，方便学生自行构建分子的空间结构。
3. 设计一份教室练习题，用来检验学生对分子空间结构的理解水平。
4. 预先安置一些在线资源，供学生在课后自行学习。
四、教学过程：1. 导入：通过展示分子的立体结构模型或动画，让学生对分子的空间结构有直观的认识，引发学生兴趣，引入课题。
2. 探索分子的空间构型：通过展示不同类型的分子的立体结构模型或动画，让学生观察并思考这些分子的空间构型，引导学生通过观察、分析和讨论，总结出分子的空间构型的特点和规律。
3. 实验探究：通过实验探究，让学生了解分子的空间构型的形成过程和影响因素。
例如，通过实验探究氨气的分子构型，让学生了解氨分子中氮原子的杂化方式以及其对分子构型的影响。
4. 总结与反思：引导学生总结本节课所学内容，并思考如何将所学知识应用于实际生活中。
同时，对本节课的教学过程进行反思，发现问题并及时调整。
5. 拓展延伸：通过一些与本节课相关的实际应用案例，引导学生思考如何在实际应用中更好地利用所学知识。
例如，讨论有机分子中碳原子的成键方式和空间构型对有机物性质的影响，以及如何利用这些知识合成新型材料等。
在教学过程中，应注意以下几点：1. 合理设计教学情境，激发学生的学习兴趣和积极性。
2. 注重实验探究和实际应用案例的结合，引导学生将所学知识应用于实际生活中。
3. 注重学生的参与和互动，鼓励学生发表自己的观点和想法，培养学生的创新认识和实践能力。
共价键与分子的空间构型第一课时
一、一些典型分子的空间构型
O2 HCl
H2O
CO2
C2H2
CH2O
COCl2
NH3
P4
CH4
CH3CH2OH CH3COOH
C6H6
C8H8
CH3OH
C60
C20
C40
C70
思 碳原子价电子:
考
2S22P2
甲烷的4个C — H单键都应该是σ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，不可能得到正四面体构型 的甲烷分子。？ ？ ？
为了解决这一矛盾, 鲍林提出了杂化轨道理论,
杂化轨道理论
杂化：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叫原子轨道的杂化.
杂化轨道：原子轨道组合杂化后形成的一组新轨道 杂化轨道类型：sp、sp2.sp3等杂化结果： 重新分配能量和空间方向，组成数目相等成键 能力更强的原子轨道 杂化轨道用于:容纳σ键电子和孤对电子
①形成分子时, 由于原子间的 相互作用, 使同一原子内部能量 相近的不同类型原子轨道重新组 合形成的一组新的能量相同的杂 化轨道。有多少个原子轨道发生 杂化就形成多少个杂化轨道。
②杂化轨道的电子云一头大, 一头小, 成键时利用大的一头, 可 以使电子云重叠程度更大, 从而 形成稳定的化学键。即杂化轨道 增强了成键能力。
NH3 的空间构型为三角锥形。
请判断下列分子价电子对数、中心原子杂 化轨道类型以及分子的空间构型。
分子
价电子 对数
杂化轨 道类型
空间 构型
BeCl2 BF3 CH4 2 3 体形
CO2 NH3 24
共价键与分子的空间结构+教学设计高二化学人教版(2019)选择性必修2
第2节共价键与分子的空间构型（第一课时）【教学目标】1、通过分析甲烷、乙烯、乙炔、苯、氨分子的空间结构，了解杂化轨道理论和价电子对互斥理论，建立分子空间结构模型的推导方法，发展证据推理与模型认知化学学科核心素养；2、通过阅读教材，了解分子的对称性、分子的极性及分子极性与分子空间结构、分子性质的联系，了解手性分子在生命科学等方面的应用，形成理论联系实际的观念。
【教学重难点】重点：杂化轨道理论、价电子对互斥理论难点：分子的空间结构【教学用具】学案、PPT【教学过程】【新课引入】早期用于减轻妇女妊娠反应的药物沙利度胺，曾导致许多胎儿畸形。
科学家们对沙利度胺进行了深入的研究，发现沙利度胺有两种对映异构体，其中右旋异构体没有副作用，而左旋异构体则与致畸有关。
那么什么样的分子存在对映异构体呢?【课中讲解】一.分子空间结构的理论分析1.杂化轨道理论（1）杂化轨道的定义在外界条件影响下，原子内部能量相近的原子轨道重新组合形成新的原子轨道的过程叫作原子轨道的杂化，组合后形成的一组新的原子轨道叫作杂化原子轨道，简称杂化轨道。
特点：同一组杂化轨道的能量、形状、成分完全。
（2）杂化轨道理论的要点相同，杂化轨道的空间取向一定能量相近原子在成键时，同一原子内能量相近的原子轨道重新组合形成新的、能量相同的原子轨道数目不变参与杂化的原子轨道数等于形成的杂化轨道数成键能力增强杂化改变了原有原子轨道的能量、形状和空间取向，使原子的成键能力增强排斥力最小杂化轨道的能量相同，为使相互间的排斥力最小，故在空间取最大夹角分布，不同的杂化轨道空间取向不同，夹角也不同2. 用杂化轨道理论解释分子的空间结构（1）sp³杂化与甲烷(CH₄)分子的空间结构sp³杂化轨道1个ns轨道与3 个np轨道的杂化称为sp³ 杂化，所形成的四个杂化轨道称为sp³杂化轨道。
四个sp³杂化轨道在空间中均匀分布，轨道间夹角为109°2 8'，其空间结构为正四面体形CH₄中碳原子的杂化过程示意图与成键过程CH ₄中的碳原子的四个杂化轨道分别与四个氢原子的1s 轨道重叠形成四个共价键。
人教版高中化学选择性必修第2册 2.1 共价键
2P
3S
3P
HCl中的共价键是由氢原子提供的未成对电子的1s原子轨道和氯原子提供的未成对
电子的3p原子轨道重叠形成的。s — p σ键,轴对称.
未成对电子的 电子云相互靠拢
电子云相互重叠
p-p σ键
Cl－Cl的 p-p σ键的形成（两个p轨道重叠）
Cl
Cl
Cl
Cl
↑↓ ↑↓ ↑↓↑↓↑↓ ↑↓ ↑↓↑↓ ↑
6.共价键的特征
共价键的特征:共价键具有饱和性和方向性。
(1)共价键的饱和性 ——决定原子形成分子时相互结合的数量关系
按照共用电子对理论,一个原子有几个未成对电子,便可以与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H2、 HCl、Cl2分子,不能形成H3、H2Cl、Cl3等分子。形成的共价键数 ＝ 未成对电子数
思考与讨论
水分子的空间充填模型
过氧化氢分子的空间充填模型
1.水分子中的共价键是哪些原子形成的哪类共价键?为什么水分子中的三个 原子不在一条直线上? 提示:水分子中的共价键是由O原子与H原子形成的σ键;共价键的方向性导 致水分子中的三个原子不在一条直线上。
2.过氧化氢分子中的O、H元素的化合价分别是多少?为什么? 提示:过氧化氢分子中O、H元素的化合价分别是-1价、+1价。 过氧化氢分子中有两类共价键,O—O间的共价键是非极性键,共用电子对不 偏移;O—H键是极性键,氧的电负性较H大,共用电子对偏向氧。 3.共价键可以存在于哪些物质中?举例说明。 提示:共价键可以存在于共价单质中,如H2、O2、N2等;可以存在于共价化合 物中,如H2O、H2SO4、CH4等;也可以存在于离子化合物中,如NaOH、 NH4Cl、Na2O2等。
一些典型分子的空间构型高二上学期化学
（1）NH3
中心原子杂化类型：sp3
分子空间构型：三角锥形 键角：107.3O
（2）苯（C6H6）
中心原子杂化类型：sp2
大∏键
（3）其他典型分子的杂化类型与空间结构
典型 分子
CO2
SO2
SO3
H2O
中心原子
杂化轨道 sp1 类型
杂化轨 道构型 直线形
sp2
平面三 角形
sp2
平面三 角形
sp3
正四面 体
成键电子对数+孤电子对数
确定价电子对数和 孤电子对数
确定分子的空间构型
公式计算
3.基本步骤
（1）计算中心原子价电子对数
价电子 对数
成键电 子对数
与中心原子成键的原子数
孤电子对数
1 2(中心原子价电子数—配位原子未成对
电子数之和)
（2）确定中心原子的杂化方式
价电子对数
2
3
4
中心原子 杂化方式
sp1
空间构 直线 型形
V形
平面三 角形
V形
判断分子空间构型的方法
1. 价电子对互斥理论
2.等电子原理
一、价电子对互斥理论 1.理论要点
A：中心原子 B：配位原子 M：配位原子个数
（1）在ABm型分子中，中心原子A的周围配
置的原子或原子团的几何构型，主要取决
于价电子对（包括成键电子对和孤电
子对）的互相排斥作用，分子的几何构型
杂化轨道数： 4
杂化轨道 空间构型：正四面体
②sp2杂化：由1个s轨道和2个p轨道杂化而得
杂化轨道数： 3
杂化轨道
例：C原子的sp2杂化 空间构型：平面三角形
③ sp1杂化：由1个s轨道和1个p轨道杂化而得