最新《共价键与分子的空间构型》第一课时教案

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2.2共价键与分子的空间构型课件高二化学鲁科版选修物质结构与性质

• 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
志人不若立有，志天，下万无事可成为之。事。
C的基态卒燕子雀过安河知，鸿意鹄在之吃志帅哉。
课本
sp3杂化
P43
四个sp3杂化轨道在空间的分布呈正四面体，夹角为109.5°，但是氨气的分子构型是三角锥形，键角为107.3°，得出的结论与事实有矛盾，这是为什么？
分析1：氮原子的杂化过程、各个杂化轨道中电子的数目
及各个键的形成过程。
孤对电子
与3个H原子形成3个σ键
2p
2s
sp3杂化
注意
• （1）原子轨道的杂化只有在形成分子的过程中才会发生；
• （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
自旋方向相同
4个杂化轨道
σ
σ 思考5：描述甲烷中共价键的形成过程：
乙烯分子中各个键的形成过程及键的类型志不立，天下无可成之事。
无钱之人脚杆硬，有钱之人骨头酥。
（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；
甲烷分子的正四面体构型是怎样形成的呢？
1、甲烷分子的空间构型
σ σ
2p
2s

高三化学课件2.2共价键与分子的空间构型

2、手性分子 (1)手性异构体
看图整第理16 页
巴斯德实验室合成的有机物酒石酸盐并制得手性机物酒石酸盐
共价键与分子的空间构型
看图整第理17 页
2、手性分子 (1)手性异构体
具有完全相同的组成和原子排列的一对分子，如同左右手一样互为镜
像，却在三维空间里不能重叠，互称手性异构体
左右手不能重叠互为镜像
• (1)若将三种分子分别绕 C1、C2、C3 轴旋转一定角度后可与原分子重合，C1、C2、C3 分别为相应分子的对称轴。
共价键与分子的空间构型
1、分子的对称性
• (2)甲烷分子中碳原子和其中两个氢原子所构成的平面为甲烷分子的对称面。
• (3)依据对称轴的旋转或借助对称面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。
第 28 页
• 4、对物质性质的影响 • (1) 熔、沸点：在相对分子质量相同的情况下，极性分子构成的物质
比非极性分子构成的物质沸点高，如沸点：N2 < CO。 • (2) 溶解性：极性分子易溶于极性溶剂(如水)，非极性分子易溶于非
极性溶剂(如四氯化碳)，这就是相似相溶原理中的一种类型。
共价键与分子的空间构型
3、分子的极性 (2)判断方法 ①双原子分子
共价键的极性分子空间构型
取决于成键原子之间的共价键是否有极性
决定分子极性
A-B型分子(HCl )：异核双原子分子都是极性分子 A-A型分子(Cl2)：同核双原子分子是非极性分子同核多原子分子也有非极性分子，如：P4，C60、S8 、B12
特别注意：O3（V型）是极性分子
总结感第悟29 页
课时小结
1、手性碳原子的“一个不同” 连接C原子的四个基团或原子各不相同。

《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。

鲁科版高中化学选修三2.2《共价键与分子的空间构型》第1课时省一等奖教案

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【教学目标】1. 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：【教学重点】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【教学难点】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【教学方法】采用图表、比较、讨论、归纳、综合的方法进行教学【教学过程】【课题引入】在宏观世界中，花朵、蝴蝶、冰晶等诸多物质展现出规则与和谐的美。

科学巨匠爱因斯坦曾感叹：“在宇宙的秩序与和谐面前，人类不能不在内心里发出由衷的赞叹，激起无限的好奇。

”实际上，宏观的秩序与和谐源于微观的规则与对称。

通常，不同的分子具有不同的空间构型。

例如，甲烷分子呈正四面体形、氨分子呈三角锥形、苯环呈正六边形。

那么，这些分子为什么具有不同的空间构型呢?【思考】美丽的鲜花、冰晶、蝴蝶与微观粒子的空间构型有关吗？【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？【过渡】我们知道，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。

【板书】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【联想质疑】研究证实，甲烷(CH4)分子中的四个C—H键的键角均为l09．5º，从而形成非常规则的正四面体构型。

原子之间若要形成共价键，它们的价电子中应当有未成对的电子。

碳原子的价电子排布为2s22p2，也就是说，它只有两个未成对的2p 电子，若碳原子与氢原子结合，则应形成CH2；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，使碳原子具有四个未成对电子，它与四个氢原子形成的分子也不应当具有规则的正四面体结构。

那么，甲烷分子的正四面体构型是怎样形成的呢?【过渡】为了解决这一矛盾，鲍林提出了杂化轨道理论，【阅读教材40页】【板书】1. 杂化原子轨道在外界条件影响下，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，叫做杂化原子轨道，简称杂化轨道。

鲁科版高二化学选修3第2章第2节共价键和分子的空间构型第1课时共价键模型学案

鲁科版高中化学高二选修《物质结构与性质》第2章第2节共价键与分子的空间构型第1课时共价键模型学案核心素养1．认识共价键的形成和实质，了解共价键的特征，培养学生宏观辨识与微观探析的核心素养。

2．知道共价键的主要类型有σ键和π键，能利用电负性判断共价键的极性，培养学生证据推理与模型认知的核心素养。

3．能利用电负性判断共价键极性，培养学生科学探究与创新意识的核心素养。

【复习】（1）化学键的定义及基本分类（2）离子键、共价键的定义（3）离子化合物、共价化合物的定义（4）用电子式表示NaCl，H2的形成过程自主学习【探究1】以H2为例，探究共价键的形成及共价键的本质是什么？(1)核间距与能量的关系是怎样的？(2)为什么会出现这种变化?一、共价键的形成与本质1．概念：原子间通过形成的化学键。

2．共价键的形成电子在两原子核之间出现的，受到两个原子核的吸引，导致体系的，形成化学键。

3．共价键的本质高概率地出现在两个原子核间的与两个之间的。

【练习】1．下列物质只含共价键的是()A．Na2O2B．H2O C．NH4Cl D．NaOH2．下列事实中，能够证明HCl是共价化合物的是（）A．HCl易溶于水B．液态的HCl不导电.C．HCl不易分解D．HCl溶于水能电离，呈酸性【思考】以H2，HCl，H2O为例，讨论共价键形成的条件是什么？4．共价键的形成条件（1）通常的元素原子形成的化学键；（2）成键原子一般有，用来相互配对成键（自旋相反）；（3）成键原子的原子轨道在空间重叠使体系。

5．表示方法（1）电子式：在元素符号的周围用“·”（或“x”）原子最外层电子的式子。

如：H:H（2）结构式：是把电子式中共用电子改成短线，孤对电子省略，一对共用电子是，两对是（共价双键），三对共用电子是（共价叁键）【练一练】用结构式表示Cl2、HCl、H2O、CO2【探究2】利用以下所学知识分析一下N2的结构，解释氮气化学性质稳定的原因。

《共价键与分子的空间构型第一课时》课件4

第2节
[学习目标定位]
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
知道共价分子结构的多样性和复杂性，能用杂化轨道理论解释或预测某些分子或离子的空间构型。
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．NH3 B．H2O C．HCl D．CH4 E．C2H6 F．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____________。
⑤甲烷的二氯代物只有一种 (√ ) (2)碳原子的价电子排布式是 2s22p2，按电子排布规律，
2 个 s 电子是已配对的，只有 2 个 p 电子未成对，而在甲烷
2s上有1个电子跃分子中碳呈 4 价而不是 2 价，其原因是________________ 迁到2p空轨道上，有4个未成对电子。 ____________________________________
杂化后的 2 个 sp1 杂化轨道分别与氯原子的 3p 轨道发生重叠，形成 2 个 σ 键，构成直线形的 BeCl2 分子。
1个np (2)sp1 杂化：sp1 杂化轨道是由 1个ns 轨道和_______ 1 1 1 s p 轨道杂化而得，每个 sp 杂化轨道含有___ 2 和___ 2 轨道的成分。 sp1 杂化轨道间的夹角为 180° ，呈直线形(如 BeCl2)。
解析
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； 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；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；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；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；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。

《共价键与分子的空间结构第1课时》示范公开课教学设计【高中化学】

第2节共价键与分子的空间结构
第1课时
一、教学目标
1.知道常见分子的空间结构，结合实例了解杂化轨道理论的要点和类型（sp3、sp2、sp），从微观角度理解中心原子的杂化类型对分子空间结构的影响。

2.通过杂化轨道理论的学习，掌握中心原子杂化轨道类型判断的方法，建立分子空间结构分析的思维模型，能运用杂化轨道理论解释典型分子的空间结构。

二、教学重难点
应用杂化轨道理论解释分子的空间结构
三、教学准备
教师准备：多媒体课件、科学家鲍林的相关资料
四、教学过程
【讲述】根据刚刚分析的碳原子和氢原子
师生共同总结：
常见的杂化轨道类型有sp、sp2和sp3杂化，夹角分别为180°、120°和109°28’，空间结构为直线型、平面三角形和正四面体型。

活动三、认识苯分子、氨分子的杂化类型
五、板书设计
第2节共价键与分子的空间结构
第1课时
一、杂化轨道理论
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做原子轨道的杂化。

要点：
●中心原子外界条件能量相近的轨道
●杂化前后的变与不变
变：轨道的成分、能量、形状、方向
不变：原子轨道数目
●成键时更有利于轨道间的重叠，满足最小排斥，最大夹角分布
二、杂化轨道类型
直线形平面三角形正四面体形。

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导学案鲁科版选修3

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. 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【学习过程】一、一些典型分子的立体构型1. 杂化轨道理论(1) 理论的提出：甲烷的分子模型表明甲烷分子的空间构型______________________________ ，分子中的C— H键_______________ ，键角是_________________ 。

这说明：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。

而碳原子的价电子构型是，包含一个 ______________________ 轨道和三个_________ 轨道，为了解释甲烷分子中碳原子有这四个相同的轨道，Pauli ng提出了______________________ 理论。

(2) 杂化的概念：在形成______________ 分子的过程中，中心原子的若干______________ 相近的原子轨道重新组合，形成一组新的、__________________________________ 的轨道，这个过程叫做轨道的杂化，产生的新轨道叫杂化轨道。

2. 形成甲烷分子时，中心原子的____________ 和，，等四条原子轨道发生杂化，形成一组新的轨道，即四条杂化轨道，这些 _杂化轨道不同于s轨道，也不同于p轨道。

成键时，这四个完全相同的 ________________________________________________ 轨道分别与四个氢原子的电子云重叠成______________ 共价键。

3. 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(T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。

《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》课件1

定含有非极性键 D．以极性键结合的双原子分子，一定是极性分子
解析：选D。由极性键构成的分子若空间构型均匀对称，则分子是非极性分子，A项说法错
误；含非极性键的分子也可能含有极性键，分子也可能是极性分子，如CH3CH2OH等，B项说法不正确；CO2是由极性键形成的非极性分子，C项说法错误；以极性键结合的双原子分子都是极性分子，D项说法正确。
③甲烷中碳原子的杂化轨道：碳原子中能量相近的一个_2_s__轨道和_三__个__2_p__ 轨道重新组成新的轨道，称为sp3杂化，形成的四个能量相同的杂化轨道称为__sp_3_杂__化__轨__道__。 (2)杂化轨道的类型及典例学科网
杂化类型
用于杂化的原子数
目杂化轨道
的数目杂化轨道间的夹角空间构型
(2)如果讨论的是离子，则应加上或减去与离子电荷相应的电子数。如PO中P原子价电子数应加上3，而NH中N原子的价电子数应减去1。 (3)如果价电子数出现奇数，可把这个单电子当作电子对看待。
2．确定价电子对的空间构型由于价电子对之间的相互排斥作用，它们趋向
于尽可能的相互远离。价电子对的空间构型与价电子对数目的关系如下表：
(3)CH4分子中的C为____________杂化，分子的结构式为____________，空间构型为 ____________； (4)H2S分子中的S为____________杂化，分子的结构式为____________，空间构型为 ____________。
解析：杂化轨道所用原子轨道的能量相近，且杂化轨道只能用于形成σ键，剩余的p轨道还可以形成π键。杂化轨道类型决定了分子(或离子) 的空间构型，如sp2杂化轨道的键角为120°，
思考感悟 1．(1)2s轨道与3p轨道能否形成杂化轨道？ (2)用杂化轨道理论分析NH3呈三角锥形的原因。【提示】 (1)不能。只有能量相近的原子轨道才能形成杂化轨道。2s与3p不在同一能级组，能量相差较大。

共价键与分子的空间构型第一课时

第2节共价键与分子的空间构型
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。

共价键与分子的空间构型PPT课件(上课用)

109ْ 28’
正三角形正四面体
实
例 BeCl2 , C2H2 BF3 , C2H4 CH4 , CCl4
练习：用杂化轨道理论分析下列物质的杂化
类型、成键情况和分子的空间构型。（1）CO2 （2）H2O （3）HCHO （4）HCN （5）SO3
二、手性
观察一下两组图片，有何特征？
一对分子，组成和原子的排列方式完全相同，但如同左手和右手一样互为镜像，在三维空间无论如何旋转不能重叠，这对分子互称手性异构体。有手性异构体的分子称为手性分子。中心原子称为手性原子。
..
.. C. .l
.. O. .
.. C. I.
..
SP 直线形 SP3 V形
小结：杂化轨道的类型
杂化类型
参与杂化的原子轨道
杂化轨道数
杂化轨道间夹角
空间构型
spБайду номын сангаас
1s + 1p 2个sp
杂化轨道 180ْ
直线
sp2
sp3
1s + 2p
3个sp2 杂化轨道
120ْ
1s + 3p
4个sp3 杂化轨道
它的要点是：当碳原子与4个氢原子形成甲烷分子时，碳原子的2s轨道和3个2p轨道会发生混杂，混杂时保持轨道总数不变，得到4个能量相等、成分相同的sp3杂化轨道，夹角109 28 ′，表示这4个轨道是由1个s轨道和3个p轨道杂化形成的如下图所示：
2s
2p
激发 2s
2p
正四面体形
C的基态
H
C
H
H
含有两个手性碳原子的是________．
A．乳酸
CH
—CHOH—COOH

2020版高中化学第2章第2节共价键与分子的空间构型第1课时学案鲁科版选修3

第1课时一些典型分子的空间构型[学习目标定位] 1.了解常见分子的空间构型。

2.理解杂化轨道理论的主要内容，并能用杂化轨道理论解释或预测某些分子或离子的空间构型。

一、杂化轨道及其理论要点1．试解释CH4分子为什么具有正四面体的空间构型？答案在形成CH4分子时，碳原子的一个2s轨道和三个2p轨道发生混杂，形成四个能量相等的sp3杂化轨道。

四个sp3杂化轨道分别与四个H原子的1s轨道重叠成键形成CH4分子，所以四个C—H是等同的。

可表示为2．轨道杂化与杂化轨道杂化轨道理论四要点(1)能量相近原子在成键时，同一原子中能量相近的原子轨道可重新组合成杂化轨道。

(2)数目不变形成的杂化轨道数与参与杂化的原子轨道数相等。

(3)成键能力增强杂化改变原有轨道的形状和伸展方向，使原子形成的共价键更牢固。

(4)排斥力最小杂化轨道为使相互间的排斥力最小，故在空间取最大夹角分布，不同的杂化轨道伸展方向不同。

例1下列关于杂化轨道的说法错误的是( )A．所有原子轨道都参与杂化B．同一原子中能量相近的原子轨道参与杂化C．杂化轨道能量集中，有利于牢固成键D．杂化轨道中不一定有电子答案 A解析只有能量相近的原子轨道才能参与杂化，1s轨道与2s、2p轨道能量相差太大，不能形成杂化轨道，故A 项不正确，B项正确；杂化轨道重叠程度更大，形成牢固的化学键，故C项正确；并不是所有的杂化轨道中都有电子，可以是空轨道，也可以有1对孤对电子(如NH3、H2O的形成)，故D项正确。

易错警示(1)杂化轨道只用于形成σ键或者用来容纳未参与成键的孤对电子。

(2)未参与杂化的p轨道，可用于形成π键。

例2用鲍林的杂化轨道理论解释CH4分子的正四面体结构，下列说法不正确的是( )A．C原子的4个杂化轨道的能量一样B．C原子的sp3杂化轨道之间夹角一样C．C原子的4个价电子分别占据4个sp3杂化轨道D．C原子有1个sp3杂化轨道由孤对电子占据答案 D解析甲烷中C原子采取sp3杂化，每个杂化轨道上1个电子分别与1个H原子上的电子结合形成共价键，这四个共价键完全相同，轨道间的夹角为109.5°，形成正四面体形的分子。

共价键与分子的空间构型第一课时课件鲁科版选修

三角锥型
当四个成键原子中有一个孤电子对占据时，分子呈三角锥型，例如NH3。
D
分子极性与空间构型的关系
非极性分子
分子中正负电荷中心重合，整个分子对外不显电性，如CO2 、CS2。
极性分子
分子中正负电荷中心不重合，导致分子具有偶极矩，如H2O 、NH3。
分子立体构型与稳定性
取代基的影响
某些取代基可以增强或减弱分子的稳定性，例如甲基和羟基可以增加分子的稳定性。
共价键的形成过程
01
当两个原子相互接近时，它们的电子云发生重叠，导致电子的重新分布。
02
在电子云的重叠区域，电子倾向于偏向一个原子或平均分配给两个原子，形成稳定的电子对。
03
当电子对形成时，两个原子之间的吸引力增加，形成共价键。
共价键的类型
sigma键（σ键）
通过头对头的重叠形成的共价键。
溶解性: 分子的空间构型影响分子与溶剂之间的相互作用，从而影响物质的溶解性。例如，水溶性：H₂O > NH₃ > CH₄。
分子构型与化学反应的关系
反应活性: 分子的空间构型影响分子中的化学键的稳定性，从而影响物质的反
应活性。例如，反应活性：CH₄ < NH₃ < H₂O。
反应方向: 分子的空间构型影响化学反应的方向和选择性。例如，在亲核取代反应中，由于空间位阻效应，不同分子
反式构型
分子中基团在环平面两侧，如反-2-丁烯。
03 共价键与分子空间构型的关系
共价键对分子几何构型的影响
A
直线型
当两个成键原子之间的键角为180度时，分子呈直线型，例如N2和CO。
三角型
当三个成键原子之间的键角为120度时，分子呈三角型，例如BF3。

2020-2021学年高中化学第2章化学键与分子间作用力第2节共价键与分子的空间型教学案鲁科版选修3

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[课标要求]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．结合实例说明“等电子原理”的应用。

1.CH4、NH3、H2O、H2S、NH＋4、CCl4、CF4分子中中心原子均采用sp3杂化。

2．CH2===CH2、C6H6、BF3、CH2O分子中中心原子均采用sp2杂化。

3．CH≡CH、CO2、BeCl2、CS2分子中中心原子均采用sp1杂化。

4．正四面体形分子：CH4、CCl4、CF4；三角锥形分子：NH3、PH3；V形分子：H2O、H2S、SO2；平面三角形分子：BF3；平面形分子：C2H4、C6H6、CH2O；直线形分子：C2H2、CO2、BeCl2、CS2。

5．等电子体：化学通式相同(组成原子数相同)，价电子数相等的微粒。

甲烷分子的空间构型1．轨道杂化和杂化轨道2.甲烷分子中碳原子的杂化类型3．杂化轨道形成的分子空间构型(杂化轨道全部用于形成σ键时)杂化类型sp1sp2sp3参与杂化的原子轨道及数目s轨道一个一个一个p轨道一个两个三个杂化轨道数目(或σ键数) 2 3 4杂化轨道间的夹角 180° 120° 109.5° 分子空间构型直线形平面三角形正四面体形实例BeCl 2BF 3CH 4、CF 4、 CCl 41．什么是成键电子对、孤电子对？其与中心原子的轨道数或价层电子对数有什么关系？提示：分子或离子中，中心原子与其他原子以共价键结合的电子对为成键电子对，中心原子上不参与成键的电子对为孤电子对，两者之和等于中心原子的轨道数，也等于价层电子对数。

2．在你接触的原子或离子中，中心原子上最多的轨道数或价层电子对数是多少？提示：最大轨道数为1(s 轨道)＋3(p 轨道)＝4。

1．杂化轨道类型的判断方法一：依据杂化轨道数＝中心原子形成的σ键数＋孤电子对数(1)公式：杂化轨道数n ＝12(中心原子的价电子数＋配位原子的成键电子数±电荷数)。

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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
【教学目标】
1. 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：【教学重点】
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
【教学难点】
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
【教学方法】
采用图表、比较、讨论、归纳、综合的方法进行教学
【教学过程】
【课题引入】
在宏观世界中，花朵、蝴蝶、冰晶等诸多物质展现出规则与和谐的美。

科学巨匠爱因斯坦曾感叹：“在宇宙的秩序与和谐面前，人类不能不在内心里发出由衷的赞叹，激起无限的好奇。

”实际上，宏观的秩序与和谐源于微观的规则与对称。

通常，不同的分子具有不同的空间构型。

例如，甲烷分子呈正四面体形、氨分子呈三角锥形、苯环呈正六边形。

那么，这些分子为什么具有不同的空间构型呢?
【思考】
美丽的鲜花、冰晶、蝴蝶与微观粒子的空间构型有关吗？
【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？
【过渡】
我们知道，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。

【板书】
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
【联想质疑】
研究证实，甲烷(CH4)分子中的四个C—H键的键角均为l09．5º，从而形成非常规则的正四面体构型。

原子之间若要形成共价键，它们的价电子中应当有未成对的电子。

那么，甲烷分子的正四面体构型是怎样形成的呢?
【过渡】
为了解决这一矛盾，鲍林提出了杂化轨道理论，
【阅读教材40页】
【板书】
1. 杂化原子轨道
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，叫做杂化原子轨道，简称杂化轨道。

【思考与交流】
甲烷分子的轨道是如何形成的呢？
形成甲烷分子时，中心原子的2s和2p x，2p y，2p z等四条原子轨道发生杂化，形成一组新的轨道，即四条sp3杂化轨道，这些sp3杂化轨道不同于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，除了有sp3杂化外，还有sp2杂化和sp 杂化，sp2杂化轨道表示由一个s轨道与两个p轨道杂化形成的，sp杂化轨道表示由一个s轨道与一个p轨道杂化形成的
【板书】
2. 常见的SP杂化过程
（1）sp3杂化
【阐述】
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集中(比较图2-2-2中的S、P轨道和杂化后形成的sp，杂化轨道)，从而使它在与其他原子的原子轨道成键时重叠的程度更大，形成的共价键更牢固。

由于甲烷分子中碳原子的杂化轨道是由一个2s轨道和三个2p轨道重新组合而成的，故称这种杂化为sp3杂化形成的四个杂化轨道则称为sp3杂化轨道。

鲍林还根据精确计算得知每两个sp3杂化轨道的夹角为l09．5º。

由于这四个杂化轨道的能量相同，根据洪特规则，碳原子的价电子以自旋方向相同的方式分占各个轨道。

因此，当碳原子与氢原子成键时，碳原子中每个杂化轨道的一个未成对电子与一个氢原子的1s电子配对形成一个共价键，这样所形成的四个共价键是等同的，从而使甲烷分子具有正四面体构型，
【过渡】
s轨道与p轨道的杂化(简称sp型杂化)有多种情况
【板书】
（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】
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键间的键角应约为90º。

但是，实验测得氨分子中N—H键的键角为107．30º
试解释其中的原因，并与同学们进行交流。

【阐述】
在形成氨分子时，氮原子的2s和2p原子轨道也发生了sp，杂化，生成四个sp3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σ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。

【总结评价】
应用轨道杂化理论，探究分子的立体结构。

【板书设计】
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杂化厦门机场控制区通行证管理规定
第一章总则
第一条为规范厦门机场控制区的安全管理，维护民用航空秩序，保障民用航空安全，依据《中华人民共和国民用航空安全保卫条例》等法律、法规、规章的规定，结合厦门机场实际情况，制定本规定。

第二条本规定适用于在厦门机场控制区内活动的所有人员。

第三条机场控制区，是指根据需要在机场内划定的进出受限制的区域。

厦门机场控制区（以下简称机场控制区或控制区）划分为：
（一）航空器活动区，指机场内用于航空器起飞、着陆和滑行的部分以及与此有关的地面活动区域内标定的供人员、车辆通行的场地，包括机动区、停机坪和服务道；
（二）候机隔离区，指在候机楼内划定的供已经安全检查的出港旅客等待登机的区域以及登机通道、摆渡车等，即安全检查点与航空器之间的一切旅客离港区域；
（三）行李领取区，指候机楼内入港行李等待旅客领取的区域；。

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