高中化学轨道杂化专题

配合物的结构
Ag(NH3)2+
H2 O H3N NH3 Cu H3N NH3 H2 O
Leabharlann Baidu
Zn(NH3)42+
正负电荷中心是否重合决定于：键的极性与分子构型
分子构型主要考察：配位原子是否对称分布（怎么理解 对称？）在中心原子周围使键的极性抵消。
（为什么NH3、H2O中H原子不认为是对称分布在中心原子周围？）
手性 分子 和手 性碳 原子
初步了解对映异够构体及其形成原因与学习的意义 从物体与镜像、海螺壳旋向、攀缘缠绕植物的茎蔓 旋向引入手性，认识手性现象的普遍性； 理解镜像、叠合与重合的含义。
分子的空间结构
1．杂化轨道理论简介、分子空间构型
拓展视野：价层电子对互斥理论；等电子原理 2．分子空间构型与分子的极性 3．手性碳原子与手性分子（对映异构）
中心内容：分子结构怎样影响物质性质的关系
通过具体实例了解分子的空间构型的含义、 能运用原子轨道、杂化轨道理论说明简单分子的空间 构型； 了解如何运用结构原理分析、判断分子的空间构型 （运用价电子对互斥理论确定分子的空间构型，运用等电 子原理判断简单分子或离子的空间构型）； 认识分子的极性并能简单说明分子极性的缘由、对物 质某些物理性质的影响； 认识手性分子的特点； 能通过实例说明分子立体结构对物质性质（极性、稳 定性、手性、物理性质的相似性等）的影响； 能运用分子结构的原理说明生产生活中的一些相关问题。
编写 思路 实验 观察铜氨离 子的形成
几种配合物 的空间构型 Cu(NH3)42
+
认识配合 物结构 了解结构 与性质的 关系 配合物的 应用
Zn(NH3)42+
顺反异构
叶绿素结 构示意图 碳铂的结构模型
配合物的形成与结构
1。通过实验分析认识配合物的形成与应 用—CuSO4与过量氨水作用不生成沉淀， 难检验出NH3与Cu2+，可检验出SO42- ，用 硝酸溶解后，恢复蓝色，可用碱检验出 NH3，说明NH3与Cu2+的结合。 2。通过NH3形成NH4+的分析，认识配为位 键的形成，应用于分析NH3与Cu2+结的结合， 认识Cu(NH3)42+的结构，配位键形成的条 件。
H2O n=（6 + 2）/2=4 价电子对按四面体分布， 两对孤对电子的斥力使两O-H键夹角变为104.50; NH3 n=（5 + 3）/2=4 价电子对按四面体分布， 一对孤对电子的斥力使三个N-H键夹角变为106.45/ 。
3。用等电子原理判断：具有相同原子数（或重原子数） 的分子或离子，如果有相同的电子数（或价电子数），则具有 相同的结构特点。 如 CO、N2、C22-、C2H2 （10 个价电子、2个原子）， 直线型； CO2、N2O、C3H4 （16 个价电子、3个原子），直线型； O3、SO2、NO2- （18个价电子、3个原子），角形； NO3-、CO32-、BO33-、SO3（24个价电子、4个原子）三角 形 固体等电子体：金刚石、AlP、Si、AgI（8个价电子、2个 原子） 4。从分子的偶极矩判断— 备课参考 5。从是否形成离域键π或多中心键判断
价电子对数目n从左至右依次为2、3、4、5，6，分子构型为直线 形、三角形、正四面体、三角双锥、正八面体。如HgCl2、BF3、 CCl4、PCl5、SF6 。
分子中价电子对数目n=（中心原子价电子数+所有配 位原子提供的价电子数）/2 如，CO2 n=（4 + 0）/2=4 两C=O 键夹角为1800; 价电子对按直线分布，
理解认识对映异构体性质差异的重要性。
认识配合物
学习目标：能说明简单配合物的成键情况。 1．人类对配合物结构的认识（配合物的成键情 况） 问题解决：通过实例讨论配合物的形成条件、成键 情况 2．配合物的结构与性质 交流讨论：配合物的顺反异构 3．配合物的应用
活动与探究—拓展视野：通过实验与资料阅读，了解 配合物的的应用
sp3
sp2
sp
sp2
正四面体
平面结构
直线型
平面结构
分子空间构型的教学
从化学2 已学实例出发: HCl、H2S、CH4 ,讨论: 1. 分子的组成决定与什么？成键原子的化合价、形成共 用电子对的数目。 2. 分子的空间结构决定于什么？---杂化轨道理论
3. 分子空间结构的预测、解释与判断的一些理论----价 电子对互斥理论、等电子原理。
备课参考 ABm型分子价电子对数n的计算：(O与S配位原子以不提 供计价电子计) n=（中心原子的价电子数+各个配位原子提供的价电 子数）/2 HgCl2 (2+2)/2=2 H 2O (6+2)/2=4 BF3 (3+3)/2=3 CCl4 (4+4)/2=4; O=CCl2 (4+2)/2=3 PCl5、 (5+5)/2=5 NH3 (5+3)/2=4 SF6 (6+6)/2=6
孤对电子、重键电子对斥力较大，会影响分子几何构型。 如 NH3 4原子成三角锥形键角107.3; H2O 3原子成三角形键角104.5; O=CCl2 4原子成三角形,键角124.3、111.4。
了解极性有无的含义与判断方法、对物质性质的影响
分 子 的 极 性
极性有无决定于 ：正负电荷中心是否重合（电偶极矩 为0）
4. 为什么有对映异构？手性碳原子的存在形成具有对映 异构体的手性分子。
关于分子空间结构的推测
1。运用杂化轨道概念---如甲烷、乙烯、二氧化碳分子 的空间构型 CO2 C原子以SP杂化轨道与两个O原子的 一个 P电子形成σ键，C原子的两个P电子分 别和两个 O原子的另一个P电子和孤对电子形成两个三电子 键。 2。价层电子子对互斥理论（VSEPR）---分子中的价电 子对（成键电子对和孤对电子）由于相互排斥，尽可能趋 于彼此远离，形成单键的价电子对，在空间尽可能取对称 结构，使电子对斥力最小。 价电子对数目n=2、3、4，电子对几何分布呈直线、三 角形、正四面体。以此，可以确定分子构型。
初浅了解等电子原理：可用于推测分子、离子 的空间结构
具有相同价电子数（或电子数） 和相同原子数的分子或离子具有相同 的结构特征,它们的某些物理性质也 很相似。这些物质互称为等电子体。 如，CO与N2(2原子10电子,键型物性 相似)， Si与Ge、AlP、GaAs(2原子8电子, 半导体), SiCl4与SiO44-、SO42- (5原子32 电子,正四面体构型)。 NH4+与CH4 、BH4- （5原子8电子, 正四面体构型)。 1919年Langmuir 提出等电子原理： 原子数相同、 电子总数相同的分 子，互称为等电子 体。等电子体的结 构相似、物理性质 相近。 理论发展：具 有相同价电子数和 相同原子数（H除 外）的分子或离子 可能具有相似的结 构特征。 备课参考
编写 思路
结构模拟
揭示分子构型与物质性质的关系
认识杂化 轨道
理解分 子构型
图4-8
NH3、H2O分子结构示意图
说明物 质性质
极性、旋光性、溶解性
杂化轨道
在成键时，能量相近的原子轨道形成杂化轨道。
NH4+
有机分子 碳原子轨 道 杂化方式 分子形状 特点
CH4
CH2=CH2
CH≡CH
C 6 H6