《共价键与分子的空间构型》第一课时教案
高中课件 鲁科版 化学选修3 共价键与分子的空间构型
常见分子分析
空间结构
CH4
H : N :H
H
H : C :H
H
H : C :H
H
有
有
无
无
V形
三角锥形
平面三
角形
正四
面体
H: O :H
(中心原子)
直线形
CH2O
:
: :
无
NH3
: :
:O::C ::O :
H
CO2
:O: :
分子
第 19 页
1个ns
3个np
杂化
轨道
4个sp3
杂化轨道
间夹角
109.5°
每个杂化轨 杂化轨道 杂化轨道 实
道成分
立体构型 示意图 例
¼个ns
¾个np
正四面体
CH4
SiF4
…
学以致用1
1.请推测乙烷中C原子的杂化方式？
小组合作探究：sp2杂化
请类比sp3杂化，小组合作分析sp2杂化方式，完成下表:
理
论
分
析
杂化类
sp2
图
示
分
析
杂化
1个s轨道
3个p轨道
3个sp2
杂化轨道
1个未杂化p轨道
轨道叠加示意图
学以致用2——乙烯中的π键
1.你能否用杂化轨道理论解释乙烯中π键的形成过程？
小提示：中心原子？中心原子的杂化方式？
C原子
C原子
自主探究：sp杂化
请类比sp3和sp2杂化方式，独立分析sp杂化形式， 完成下表
杂化
类型
理
论
分
析
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。
高三化学课件2.2共价键与分子的空间构型
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。
2019-2020年高中化学 2.2.2共价键与分子的空间构型教案 鲁教版选修3
2019-2020年高中化学 2.2.2共价键与分子的空间构型教案鲁教版选修3【教学目标】1. 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；2. 了解等电子原理，结合实例说明“等电子原理的应用”3. 初步认识价层电子对互斥模型【教学重点】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【教学难点】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【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】【复习填空】【引入课题】通过化学必修课程的学习，你已知道苯分子的结构简式为从结构简式来看，苯分子好像具有双键，苯应当具有类似乙烯的化学性质，能使酸性KMn04溶液退色或使溴的四氯化碳溶液退色，但实验事实并非如此。
那么，苯为什么不能使酸性KMn04溶液或溴的四氯化碳溶液退色呢?苯分子中究竟存在着怎样的化学键呢?【板书】2. 苯分子的空间构型【阅读p-42-43】【探究内容】1. 苯分子中碳原子采用的那种杂化方式，碳碳间，碳氢间是如何成键的？2. 大π键是如何形成的？【阐述】根据杂化轨道理论，形成苯分子时每个碳原子中的原子轨道发生sp2杂化（如S、P x、P y），由此形成的三个SP2杂化轨道在同一平面上，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，每个碳原子还有一个与碳环平面垂直的未参加杂化的2P轨道（如2P X），它们均含有一个未成对电子。
这六个碳原子的2p轨道相互平行，它们以“肩并肩”的方式相互重叠，从而形成含有六个电子、属于六个原子的π键。
人们把这种在多原子间形成的多电子的π键称为大π键。
所以，在苯分子中，整个分子呈平面正六边形、六个碳碳键完全相同，键角皆为120°。
正是由于苯分子所具有的这种结构特征，使得它表现出特殊的稳定性，而不象乙烯那样容易被酸性高锰酸钾溶液氧化或溴的四氯化碳溶液褪色。
最新《共价键与分子的空间构型》第一课时教案
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。
《共价键与分子的空间构型第一课时》课件4
[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。
最新高中化学 2.2 共价键与分子的空间构型第一课时 省优获奖课件 鲁科版选修3
未参与杂化的价电子层轨道
为了使四个杂化轨道在空间 1个s + 3个p 尽可能远离，使轨道间的排 斥最小，体系最稳定， 4个杂 3 4个sp 杂化轨道 化轨道的伸展方向分别指向 正四面体的四个顶点，轨道 无 0 间夹角为109 28’ 。
1090 28’ 正四面体 4个s-sp3 σ键
未参与杂化的价电子层轨道
无 1090 28’ 正四面体 4个s-sp3 σ键
杂化轨道间夹角
空间构型
共价键类型与数量
3 sp 【问题探究一】 杂 3、杂化后轨道的空间构型为什么是正四面体，化 夹角是109.50？ 轨 道 的 空 间 取 向 示 意 图
一、甲烷分子的空间构型与杂化轨道理论
总结一：sp3杂化的要点
杂化轨道间夹角
空间构型
共价键类型与数量
总结一：sp3杂化的要点
问3、四个杂化轨道为什么采取四 sp3 面体构型，即4个轨道的伸展方向 1个s + 3个p 参与杂化的原子轨道 分别指向正四面体的4个顶点？而 不是形成平面四边形等构型呢？通 4个sp3杂化轨道 杂化后的轨道及数目 过观察示意图回答。
杂化类型
sp3
杂化轨道间夹角 空间构型 共价键类型与数量
杂化类型 杂化轨 道数目
空间构型
参与杂化的原 子轨道
sp3 sp2 sp1
4
3
正四面体 平面三角形
1s+3p 1s+2p 1s+1p
2
直线型
二、乙烯、乙炔分子的空间构型
【合作探究二】
通过分析乙烯、乙炔分子的形成过程，小组讨论 下列问题，并请小组代表发表看法。 1、两分子的结构式、空间构型，并标出键角。 2、通过观察示意图描述碳原子的杂化过程。 3、通过观察示意图描述各个键的形成过程及键的 类型。
《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。
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)。
《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。
共价键与分子的空间构型PPT课件(上课用)
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
高中化学第二节 共价键与分子的空间构型 学案鲁科版必修2
第二节共价键与分子的空间构型学案课程目标：1.熟知常见的多原子分子的立体结构，能够应用价层电子对互斥理论和模型解释、判断和推测常见的多原子分子的立体结构。
2.理解杂化的概念、杂化轨道的形成和类型，能运用杂化轨道理论分析和解释分子的结构，判断分子中的成键情况。
第一课时一些典型分子的空间构型课前预习：1.甲烷分子的空间构型化学式结构式分子的立体结构模型电子式（1）杂化轨道定义：在外界条件影响下，，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，就形成个杂化轨道。
（2）杂化轨道的类型○1sp3杂化：CH4分子形成时，分子中碳原子的杂化轨道是由一个轨道和三个轨道重新组合而成的，这种杂化称为，生成的个杂化轨道则称为。
鲍林还根据精确计算得知每两个之间的夹角为。
氨分子形成时，氮原子中的原子轨道也发生了杂化，生成四个sp3杂化轨道，但所生成的四个杂化轨道中，只有三个轨道各含，可分别与一个氢原子的1s电子形成一个键，另一个sp3杂化轨道中已有，属于，不能再与氢原子形成一个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。
呈形，键角。
○2sp2杂化sp2杂化是由一个轨道和个轨道组合而成的。
sp2杂化轨道间的夹角是，呈形。
如乙烯分子中碳原子的原子轨道采用sp2杂化。
每个碳原子以的方式重叠，该轨道上的电子配对形成一个键。
这样，在乙烯分子中的碳原子间，存在一个键和一个键。
○3sp1杂化sp 1杂化轨道是由一个 轨道和一个 轨道组合而成的。
sp 1杂化轨道间的夹角是 ，呈 形。
如BeCl 2分子和C 2H 2分子中都是sp 1杂化。
2.苯分子的空间构型分子式结构式苯分子中每个碳原子的原子轨道发生 杂化，由此形成 个杂化轨道，这样，每个碳原子两个sp 2杂化轨道上的电子分别与邻近的两个碳原子的sp 2轨道上的电子配对形成σ键，于是六个碳原子形成一个大碳环；每个碳原子的另一个sp 2杂化轨道上的电子分别与一个氢原子的1s 电子配对形成 键，同时，每个碳原子上还有一个与碳环垂直的 ，它们均含有 。
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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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。
【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
试解释其中的原因，并与同学们进行交流。
中N—H键的键角为107．30º。
【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。