选修3_物质结构与性质_全册教学案

《物质结构与性质》全部教学案
第一节原子结构：
2、能层与能级
由必修的知识，我们已经知道多电子原子的核外电子的能量是不同的，由内而外可以分为：第一、二、三、四、五、六、七……能层
符号表示 K、 L、 M、 N、 O、 P、 Q……
能量由低到高
例如：钠原子有11个电子，分布在三个不同的能层上，第一层2个电子，第二层8个电子，第三层1个电子。

由于原子中的电子是处在原子核的引力场中，电子总是尽可能先从内层排起，当一层充满后再填充下一层。

理论研究证明，原子核外每一层所能容纳的最多电子数如下：能层一二三四五六七……
符号 K L M N O P Q……
最多电子数 2 8 18 32 50……
即每层所容纳的最多电子数是：2n2(n：能层的序数)
但是同一个能层的电子，能量也可能不同，还可以把它们分成能级(S、P、d、F)，就好比能层是楼层，能级是楼梯的阶级。

各能层上的能级是不一样的。

能级的符号和所能容纳的最多电子数如下：
能层 K L M N O ……
能级 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f ……
最多电子数 2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 ……
各能层电子数 2 8 18 32 50 ……
（1）每个能层中，能级符号的顺序是ns、np、nd、nf……
（2）任一能层，能级数=能层序数
（3）s、p、d、f……可容纳的电子数依次是1、3、5、7……的两倍
3、构造原理
根据构造原理，只要我们知道原子序数，就可以写出几乎所有元素原子的电子排布。

即电子所排的能级顺序：1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s……
元素原子的电子排布：（1—36号）
氢 H 1s1……
钠 Na 1s22s22p63s1……
钾 K 1s22s22p63s23p64s1【Ar】4s1……
有少数元素的基态原子的电子排布对于构造原理有一个电子的偏差，如：
铬24Cr [Ar]3d54s1
铜29Cu [Ar]3d104s1
[课堂练习]
1、写出17Cl（氯）、21Sc(钪)、35Br（溴）的电子排布
氯：1s22s22p63s23p5
钪：1s22s22p63s23p63d14s2
溴：1s22s22p63s23p63d104s24p5
根据构造原理只要我们知道原子序数，就可以写出元素原子的电子排布，这样的电子排布是基态原子的。

2、写出1—36号元素的核外电子排布式。

3、写出1—36号元素的简化核外电子排布式。

总结并记住书写方法。

4、画出下列原子的结构示意图：Be、N、Na、Ne、Mg
回答下列问题：
在这些元素的原子中，最外层电子数大于次外层电子数的有，最外层电子数与次外层电子数相等的有，最外层电子数与电子层数相等的有；
L层电子数达到最多的有，K层与M层电子数相等的有。

5、下列符号代表一些能层或能级的能量，请将它们按能量由低到高的顺序排列：
（1）E K E N E L E M，
（2）E3S E2S E4S E1S，
（3）E3S E3d E2P E4f。

6、A元素原子的M电子层比次外层少2个电子。

B元素原子核外L层电子数比最外层多7个电子。

（1）A元素的元素符号是，B元素的原子结构示意图为________________；
（2）A、B两元素形成化合物的化学式及名称分别是__ _____
〖课前练习〗1、理论研究证明，在多电子原子中，电子的排布分成不同的能层，同一能层的电子，
↑ ↑ ↑↑ ↓ ↓↑ ↑ ↓↓
↓↑ ↑
↑ ↑ ↓还可以分成不同的能级。

能层和能级的符号及所能容纳的最多电子数如下：
(1)根据 的不同，原子核外电子可以分成不同的能层，每个能层上所能排布的最多电子数为 ，除K 层外，其他能层作最外层时，最多只能有 电子。

（2）从上表中可以发现许多的规律，如s 能级上只能容纳2个电子，每个能层上的能级数与 相等。

请再写出一个规律 。

S 的原子轨道是球形的，能层序数越大，原子轨道的半径越大。

P 的原子轨道是纺锤形的，每个P 能级有3个轨道，它们互相垂直，分别以P x 、P y 、P z 为符号。

P 原子轨道的平均半径也随能层序数增大而增大。

s 电子的原子轨道都是球形的(原子核位于球心)，能层序数，2越大，原子轨道的半径越大。

这是由于1s ，2s ，3s ……电子的能量依次增高，电子在离核更远的区域出现的概率逐渐增大，电子云越来越向更大的空间扩展。

这是不难理解的，打个比喻，神州五号必须依靠推动(提供能量)才能克服地球引力上天，2s 电子比1s 电子能量高，克服原子核的吸引在离核更远的空间出现的概率就比1s 大，因而2s 电子云必然比1s 电子云更扩散。

(2) [重点难点]泡利原理和洪特规则
量子力学告诉我们：ns 能级各有一个轨道，np 能级各有3个轨道，nd 能级各有5个轨道，nf 能级各有7个轨道.而每个轨道里最多能容纳2个电子，通常称为电子对，用方向相反的箭头“↑↓”来表示。

一个原子轨道里最多只能容纳2个电子，而且自旋方向相反，这个原理成为泡利原理。

推理各电子层的轨道数和容纳的电子数。

当电子排布在同一能级的不同轨道时，总是优先单独占据一个轨道，而且自旋方向相同，这个规则是洪特规则。

〖练习〗写出5、6、7、8、9号元素核外电子排布轨道式。

并记住各主族元素最外层电子
排布轨道式的特点：(成对电子对的数目、未成对电子数和它占据的轨道。

〖思考〗下列表示的是第二周期中一些原子的核外电子排布，请说出每种符号的意义及从中获得的
一些信息。

〖思考〗写出24号、29号元素的电子排布式，价电子排布轨道式，阅读周期表，比较有什么不同，为什么？从元素周期表中查出铜、银、金的外围电子层排布。

它们是否符合构造原理?
2．电子排布式可以简化，如可以把钠的电子排布式写成[Ne]3S 1。

试问：上式方括号里的符号的意义是什么？你能仿照钠原子的简化电子排布式写出第8号元素氧、第14号元素硅和第26号元素铁的简化电子排布式吗?
洪特规则的特例：对于同一个能级，当电子排布为全充满、半充满或全空时，是比较稳定的。

课堂练习
1、用轨道表示式表示下列原子的价电子排布。

(1)N (2)Cl (3)O (4)Mg
2、以下列出的是一些原子的2p 能级和3d 能级中电子排布的情况。

试判断，哪些违反了泡利不相
容原理，哪些违反了洪特规则。

(1) (2) (3)
(4) (5) (6)
违反泡利不相容原理的有 ，违反洪特规则的有 。

3、下列原子的外围电子排布中，那一种状态的能量较低？试说明理由。

(1)氮原子：A ． B ．
2s 2p 2s 2p
；
(2)钠原子：A ．3s 1
B ．3p 1
； (3)铬原子：A ．3d 5
4s 1
B ．3d 4
4s 2
↓
↓↓↓↓↑ ↑ ↑ ↓ ↓↑ ↑ ↑ ↓。

原子的电子排布遵循构造原理能使整个原子的能量处于最低状态，简称能量最低原理。

处于最低能量的原子叫做基态原子。

当基态原子的电子吸收能量后，电子会跃迁到较高能级，变成激发态原子。

电子从较高能量的激
发态跃迁到较低能量的激发态乃至基态时，将释放能量。

光（辐射）是电子释放能量的重要形式
之一。

不同元素的原子发生跃迁时会吸收或释放不同的光，可以用光谱仪摄取各种元素的电子的
吸收光谱或发射光谱，总称原子光谱。

许多元素是通过原子光谱发现的。

在现代化学中，常利用
原子光谱上的特征谱线来鉴定元素，称为光谱分析。

〖课堂练习〗
1、同一原子的基态和激发态相比较（）
A、基态时的能量比激发态时高
B、基态时比较稳定
C、基态时的能量比激发态时低
D、激发态时比较稳定
2、生活中的下列现象与原子核外电子发生跃迁有关的是（）
A、钢铁长期使用后生锈
B、节日里燃放的焰火
C、金属导线可以导电
D、卫生丸久置后消失
3、比较多电子原子中电子能量大小的依据是（）
A．元素原子的核电荷数 B．原子核外电子的多少
C．电子离原子核的远近 D．原子核外电子的大小
4、当氢原子中的电子从2p能级，向其他低能量能级跃迁时( )
A. 产生的光谱为吸收光谱
B. 产生的光谱为发射光谱
C. 产生的光谱线的条数可能是2 条
D. 电子的势能将升高.
1、周期系：随着元素原子的核电—荷数递增，每到出现碱金属，就开始建立一个新的电子层，随后最外层上的电子逐渐增多，最后达到8个电子，出现稀有气体。

然后又开始由碱金属到稀有气体，如此循环往复——这就是元素周期系中的一个个周期。

例如，第11号元素钠到第18号元素氩的最外层电子排布重复了第3号元素锂到第10号元素氖的最外层电子排布——从1个电子到8个电子；再往后，尽管情形变得复杂一些，但每个周期的第1个元素的原子最外电子层总是1个电子，最后一个元素的原子最外电子层总是8个电子。

可见，元素周期系的形成是由于元素的原子核外屯子的排布发生周期性的重复。

在周期表中，把能层数相同的元素，按原子序数递增的顺序从左到右排成横行，称之为周期，有7个；在把不同横行中最外层电子数相同的元素，按能层数递增的顺序由上而下排成纵行，称之为族，共有18个纵行，16 个族。

16个族又可分为主族、副族、0族。

〖总结〗元素在周期表中的位置由原子结构决定：原子核外电子层数决定元素所在的周期，原子的价电子总数决定元素所在的族。

每个纵列的价电子层的电子总数是否相等?按电子排布，可把周期表里的元素划分成5个区，除ds区外，区的名称来自按构造原理最后填入电子的能级的符号。

s区、d区和p区分别有几个纵列?为什么s区、d区和ds区的元素都是金属?
[基础要点]分析图1-16
s区p 区 d 区ds 区 f 区分区原则
纵列数
是否都是金属
区全是金属元素，非金属元素主要集中区。

主族主要含区，副族主要含区，过渡元素主要含区。

〖归纳〗S区元素价电子特征排布为ｎS1~2，价电子数等于族序数。

ｄ区元素价电子排布特征为（ｎ-1）d1~10ns1~2；价电子总数等于副族序数；ds区元素特征电子排布为(n-1)d10ns1~2，价电子总数等于所在的列序数；p区元素特征电子排布为ns2np1~6；价电子总数等于主族序数。

原子结构与元素在周期表中的位置是有一定的关系的。

（1）原子核外电子总数决定所在周期数周期数=最大能层数（钯除外）46Pd [Kr]4d10,最大能层数是4，但是在第五周期。

（2）外围电子总数决定排在哪一族如：29Cu 3d104s1 10+1=11尾数是1所以，是IB。

(1)原子半径
元素周期表中同周期主族元素从左到右，原子半径的变化趋势如何？应如何理解这种趋势？元素周期表中，同主族元素从上到下，原子半径的变化趋势如何？应如何理解这种趋势？
〖归纳总结〗原子半径的大小取决于两个相反的因素：一是电子的能层数，另一个是核电荷数。

显然电子的能层数越大，电子间的负电排斥将使原子半径增大，所以同主族元素随着原子序数的增加，电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大。

而当电子能层相同时，核电荷数越大，核对电子的吸引力也越大，将使原子半径缩小，所以同周期元素，从左往右，原子半径逐渐减小。

(2)电离能：1、第一电离能I1；态电性基态原子失去个电子，转化为气态基态正离子所需要的叫做第一电离能。

第一电离能越大，金属活动性越。

同一元素的第二电离能第一电离能。

2、如何理解第二电离能I2、第三电离能I
3、I
4、I5……？分析下表：
〖科学探究〗1、原子的第一电离能有什么变化规律呢？碱金属元素的第一电离能有什么变化规律呢？为什么Be的第一电离能大于B，N的第一电离能大于O，Mg的第一电离能大于Al，Zn的第一电离能大于Ga？第一电离能的大小与元素的金属性和非金属性有什么关系？碱金属的电离能与金属活泼性有什么关系？
2、阅读分析表格数据：
Na Mg Al
各级电离能(KJ/mol)
496 738 578 4562 1415 1817 6912 7733 2745 9543 10540 11575 13353 13630 14830 16610 17995 18376 20114 21703 23293
为什么原子的逐级电离能越来越大？这些数据与钠、镁、铝的化合价有什么关系？数据的突跃变化说明了什么？
1、递变规律
周一周期同一族
第一电离
能
从左往右，第一电离能呈增大的趋
势
从上到下，第一电离能呈增大趋
势。

2、第一电离能越小，越易失电子，金属的活泼性就越强。

因此碱金属元素的第一电离能越小，金属的活泼性就越强。

3．气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量叫做第一电离能(用I1表示)，从一价气态基态正离子中再失去一个电子所需消耗的能量叫做第二电离能(用I2表示)，依次类推，可得到I3、I4、I5……同一种元素的逐级电离能的大小关系：I1<I2<I3<I4<I5……即一个原子的逐级电离能是逐渐增大的。

这是因为随着电子的逐个失去，阳离子所带的正电荷数越来越大，再要失去一个电子需克服的电性引力也越来越大，消耗的能量也越来越多。

4、Be有价电子排布为2s2，是全充满结构，比较稳定，而B的价电子排布为2s22p1，、比Be不稳定，因此失去第一个电子B比Be容易，第一电离能小。

镁的第一电离能比铝的大，磷的第一电离能比硫的大，为什么呢？Mg：1s22s22p63s2 P:1s22s22p63s23p3
那是因为镁原子、磷原子最外层能级中，电子处于半满或全满状态，相对比较稳定，失电子较难。

如此相同观点可以解释N的第一电离能大于O，Mg的第一电离能大于Al，Zn的第一电离能大于Ga。

5、Na的I1，比I2小很多，电离能差值很大，说明失去第一个电子比失去第二电子容易得多，所以Na容易失去一个电子形成+1价离子；Mg的I1和I2相差不多，而I2比I3小很多，所以Mg容易失去两个电子形成十2价离子；Al的I1、I2、I3相差不多，而I3比I4小很多，所以A1容易失去三个电子形成+3价离子。

而电离能的突跃变化，说明核外电子是分能层排布的。

1、某元素的电离能(电子伏特)如下：
I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7
14.5 29.6 47.4 77.5 97.9 551.9 666.8
此元素位于元素周期表的族数是
A. IA
B. ⅡA
C. ⅢA D、ⅣA E、ⅥA F、ⅤA G、ⅦA
2、某元素的全部电离能(电子伏特)如下：
I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7 I8
13.6 35.1 54.9 77.4 113.9 138.1 739.1 871.1
回答下列各问：
(1)由I1到I8电离能值是怎样变化的?___________________。

为什么?______________________________________
(2)I1为什么最小?________________________________
(3) I7和I8为什么是有很大的数值__________________________
(4)I6到I7间，为什么有一个很大的差值?这能说明什么问题?
_________________________________________________________
(5)I1到I6中，相邻的电离能间为什么差值比较小?
______________________________________________
(6)I4和I5间，电离能为什么有一个较大的差值
__________________________________________________
(7)此元素原子的电子层有 __________________层。

最外层电子构型为
______________，电子轨道式为________________________________，此元素的周期位置为________________________ 周期___________________族。

2、讨论氢的周期位置。

为什么放在IA的上方?还可以放在什么位置，为什么?
答：氢原子核外只有一个电子(1s1)，既可以失去这一个电子变成+1价，又可以获得一个能。

电子变成一l价，与稀有气体He的核外电子排布相同。

根据H的电子排布和化合价不难理解H在周期表中的位置既可以放在IA，又可以放在ⅦA。

3、概念辩析：
（1）每一周期元素都是从碱金属开始，以稀有气体结束
（2）f区都是副族元素，s区和p区的都是主族元素
（3）铝的第一电离能大于K的第一电离能
（4）B电负性和Si相近
（5）已知在200C 1mol Na失去1 mol电子需吸收650kJ能量，则其第一电离能为650KJ/mol （6）Ge的电负性为1.8，则其是典型的非金属
（7）气态O原子的电子排布为：↑↓↑↓↑↓↑↓，测得电离出1 mol电子的能量约为1300KJ，则其第一电离能约为1300KJ/mol
（8）半径：K+>Cl-
（9）酸性 HClO>H2SO4，碱性：NaOH > Mg(OH)2
（10）第一周期有2*12=2，第二周期有2*22=8，则第五周期有2*52=50种元素元素的最高正化合价=其最外层电子数=族序数
4、元素的电离能与原子的结构及元素的性质均有着密切的联系，根据下列材料回答问题。

气态原
子失去1个电子，形成＋1价气态离子所需的最低能量称为该元素的第一电离能，+l价气态离子失去1个电子，形成+2价气态离子所需要的最低能量称为该元素的第二电离能，用I2表示，
以此类推。

下表是钠和镁的第一、二、三电离能（KJ·mol－1）。

元素I1I2I3
Na 496 4 562 6 912
Mg 738 1 451 7 733 （1）分析表中数据，请你说明元素的电离能和原子结构的关系是：
元素的电离能和元素性质之间的关系是：
（2）分析表中数据，结合你已有的知识归纳与电离能有关的一些规律。

（3）请试着解释：为什么钠易形成Na＋，而不易形成Na2+？
(3)电负性：1、什么是电负性？电负性的大小体现了什么性质？阅读教材p20页表
同周期元素、同主族元素电负性如何变化规律？如何理解这些规律？根据电负性大小，判断氧的非金属性与氯的非金属性哪个强？电负性的周期性变化示例
1、金属元素越容易失电子，对键合电子的吸引能力越小，电负性越小，其金属性越强；非金属元素越容易得电子，对键合电子的吸引能力越大，电负性越大，其非金属性越强；故可以用电负性来度量金属性与非金属性的强弱。

周期表从左到右，元素的电负性逐渐变大；周期表从上到下，元素的电负性逐渐变小。

电负性的大小可以作为判断元素金属性和非金属性强弱的尺度。

金属的电
负性一般小于1.8，非金属的电负性一般大于1.8，而位于非金属三角区边界的“类金属”的电负性则在1.8左右，他们既有金属性又有非金属性。

2、同周期元素从左往右，电负性逐渐增大，表明金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。

同主族元素从上往下，电负性逐渐减小，表明元素的金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。

1.在元素周期表中，某些主族元素与右下方的主族元素的性质有些相似，被称为“对角线
规则”
2.对角线规则
NaCl、HCl的形成过程
[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：H2的形成[讲解、小结]
[板书]
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，共价键的图形不变，轴对称图形。

b．种类：S-Sδ键 S-Pδ键 P-Pδ键
[过渡]
P电子和P电子除能形成δ键外，还能形成π键
[板书]
2．π键
[讲解]
a.特征：每个π键的电子云有两块组成，分别位于有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镜面，它们互为镜像，这种特征称为镜像对称。

3．δ键和π键比较
①重叠方式
δ键：头碰头
π键：肩并肩
②δ键比π键的强度较大
②成键电子：δ键 S-S S-P P-P
π键 P-P
δ键成单键
π键成双键、叁键
４．共价键的特征
饱和性、方向性
[科学探究] 讲解
[小结]
生归纳本节重点，老师小结
[补充练习]
1．下列关于化学键的说法不正确的是（）
A．化学键是一种作用力
B．化学键可以是原子间作用力，也可以是离子间作用力 C．化学键存在于分子内部
D．化学键存在于分子之间
2．对δ键的认识不正确的是（）
A．δ键不属于共价键，是另一种化学键
B．S-Sδ键与S-Pδ键的对称性相同
C．分子中含有共价键，则至少含有一个δ键
D．含有π键的化合物与只含δ键的化合物的化学性质不同3．下列物质中，属于共价化合物的是（）
A．I2 B．BaCl2 C．H2SO4 D．NaOH
4．下列化合物中，属于离子化合物的是（）
A．KNO3 B．BeCl C．KO2 D．H2O2
5．写出下列物质的电子式。

H2、N2、HCl、H2O
６．用电子式表示下列化合物的形成过程
HCl、NaBr、MgF2、Na2S、CO2
[答案]
1．D 2．Ａ３．Ｃ４．ＡＣ５．略６．略
第二章分子结构与性质
第一节共价键
第二课时
［教学目标］：
１．认识键能、键长、键角等键参数的概念
２．能用键参数――键能、键长、键角说明简单分子的某些性质
３．知道等电子原理，结合实例说明“等电子原理的应用”
［教学难点、重点］：
键参数的概念，等电子原理
［教学过程］：
［创设问题情境］
Ｎ２与Ｈ２在常温下很难反应，必须在高温下才能发生反应，而Ｆ２与Ｈ２在冷暗处就能发生化学反应，为什么？
［学生讨论］
［小结］引入键能的定义
［板书］
二、键参数
１．键能
①概念：气态基态原子形成１mol化学键所释放出的最低能量。

②单位：kＪ／mol
［生阅读书３３页，表２－１］
回答：键能大小与键的强度的关系？
（键能越大，化学键越稳定，越不易断裂）
键能化学反应的能量变化的关系？
（键能越大，形成化学键放出的能量越大）
③键能越大，形成化学键放出的能量越大，化学键越稳定。

［过渡］
２．键长
①概念：形成共价键的两原子间的核间距
②单位：１pm（１pm＝１０－１２m）
③键长越短，共价键越牢固，形成的物质越稳定
［设问］
多原子分子的形状如何？就必须要了解多原子分子中两共价键之间的夹角。

３．键角：多原子分子中的两个共价键之间的夹角。

例如：ＣＯ２结构为Ｏ＝Ｃ＝Ｏ，键角为１８０°，为直线形分子。

Ｈ２Ｏ键角１０５°Ｖ形
ＣＨ４键角１０９°２８′正四面体
［小结］
键能、键长、键角是共价键的三个参数
键能、键长决定了共价键的稳定性；键长、键角决定了分子的空间构型。

［板书］
三、等电子原理
１．等电子体：原子数相同，价电子数也相同的微粒。

如：ＣＯ和Ｎ２，ＣＨ４和ＮＨ４＋
２．等电子体性质相似
［阅读课本表２－３］
［小结］
师与生共同总结本节课内容。

［补充练习］
１．下列分子中，两核间距最大，键能最小的是（）
Ａ．Ｈ２Ｂ．Ｂr Ｃ．Ｃl Ｄ．Ｉ２
２．下列说法中，错误的是（）
Ａ．键长越长，化学键越牢固
Ｂ．成键原子间原子轨道重叠越多，共价键越牢固
Ｃ．对双原子分子来讲，键能越大，含有该键的分子越稳定
Ｄ．原子间通过共用电子对所形成的化学键叫共价键
３．能够用键能解释的是（）
Ａ．氮气的化学性质比氧气稳定
Ｂ．常温常压下，溴呈液体，碘为固体
Ｃ．稀有气体一般很难发生化学反应
Ｄ．硝酸易挥发，硫酸难挥发
４．与ＮＯ３－互为等电子体的是（）
Ａ．ＳＯ３Ｂ．ＢＦ３Ｃ．ＣＨ４Ｄ．ＮＯ２
５．根据等电子原理，下列分子或离子与ＳＯ４２－有相似结构的是（）
Ａ．ＰＣl５Ｂ．ＣＣl４Ｃ．ＮＦ３Ｄ．Ｎ
６．由表２－１可知．Ｈ－Ｈ的键能为４３６kＪ／mol．它所表示的意义是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿．如果要使１molＨ２分解为２molＨ原子，你认为是吸收能量还是放出能量？＿＿＿＿．能量数值＿＿＿＿．当两个原子形成共价键时，原子轨道重叠的程度越大，共价键的键能＿＿＿＿，两原子核间的平均距离――键长＿＿＿＿．
7．根据课本中有关键能的数据，计算下列反应中的能量变化：
（1）N2（g）+3H2（g）====2NH3（g）；⊿H=
（2）2H2（g）+O2（g）===2H2O（g）；⊿H=
［答案］１．Ｄ２．Ａ３．Ａ４．Ｂ５．Ｂ
６．每２mol气态Ｈ原子形成１molＨ２释放出４３６kＪ能量吸收能量
４３６kＪ越大越短
7．-90.8KJ/mol -481.9 KJ/mol
第二节分子的立体结构
第一课时
教学目标
1、认识共价分子的多样性和复杂性；
2、初步认识价层电子对互斥模型；
3、能用VSEPR模型预测简单分子或离子的立体结构；
4、培养学生严谨认真的科学态度和空间想象能力。

重点难点
分子的立体结构；利用价层电子对互斥模型预测分子的立体结构
教学过程
创设问题情境：
1、阅读课本P37-40内容；
2、展示CO2、H2O、NH
3、CH2O、CH4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？
⑵同样三原子分子CO2和H2O，四原子分子NH3和CH2O，为什么
它们的空间结构不同？
[讨论交流]
1、写出CO
2、H2O、NH
3、CH2O、CH4的电子式和结构式；
2、讨论H、C、N、O原子分别可以形成几个共价键；
3、根据电子式、结构式描述CO2、H2O、NH3、CH2O、CH4的分子结构。

[模型探究]
由CO2、H2O、NH3、CH2O、CH4的球辊模型，对照其电子式云哟内分类对比的方法，分析结构不同的原因。

[引导交流]
引导学生得出由于中心原子的孤对电子占有一定的空间，对其他成键电子对存在排斥力，影响其分子的空间结构。

——引出价层电子对互斥模型（VSEPR models）
[讲解分析] 价层电子对互斥模型
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。

如CO2、CH2O、CH4等分子中的C原子。

它们的立体结构可用中心原子周围的原子数来预测，概括如下：
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。

如
H2O和NH3中心原子上的孤对电子也要占据中心原子周围的空间，并参与互相排斥。

因而H2O分子呈V型，NH3分子呈三角锥型。

（如图）课本P40。

[应用反馈]
应用VSEPR理论判断下表中分子或离子的构型。

进一步认识多原子分子的立体结构。

补充练习：
1、下列物质中，分子的立体结构与水分子相似的是（）
A、CO2
B、H2S
C、PCl3
D、SiCl4
2、下列分子的立体结构，其中属于直线型分子的是（）
A、H2O
B、CO2
C、C2H2
D、P43、写出你所知道的分子具有以下形状的物质的化学式，并指出它们分子中的键角分别是多少？
（1）直线形
（2）平面三角形
（3）三角锥形
（4）正四面体
4、下列分子中，各原子均处于同一平面上的是（）
A、NH3
B、CCl4
C、H2O
D、CH2O
5、下列分子的结构中，原子的最外层电子不都满足8电子稳定结构的是（）
A、CO2
B、PCl3
C、CCl4
D、NO2
6、下列分子或离子的中心原子，带有一对孤对电子的是（）
A、XeO4
B、BeCl2
C、CH4
D、PCl3
7、为了解释和预测分子的空间构型，科学家在归纳了许多已知的分子空间构型的基础上，提出了一种十分简单的理论模型——价层电子对互斥模型。

这种模型把分子分成两类：一类是；另一类是。

BF3和NF3都是四个原子的分子，BF3的中心原子是，NF3的中心原子是；BF3分子的立体构型是平面三角形，而NF3分子的立体构型是三角锥形的原因是。

8、用价层电子对互斥模型推测下列分子或离子的空间构型。

BeCl2；SCl2；SO32-；SF6
参考答案：
1、D
2、BC
3、（1）CO2、CS2、HCN 键角180°（2）BF3、BCl3、SO3、CH2O键角60°（3）NH3、PCl3键角107.3°（4）CH
4、CCl4键角109°28′
4、CD
5、D
6、D
7、中心原子上的价电子都用于形成共价键中心原子上有孤对电子 B N BF3分子中B原子的3个价电子都与F原子形成共价键，而NF3分子中N原子的3个价电子与F原子形成共价键，还有一对为成键的电子对，占据了N原子周围的空间，参与相互排斥，形成三角锥形
8、直线形 V形三角锥正八面体
第二章分子结构与性质
第二节分子的立体结构
第2课时
教学目标
1．认识杂化轨道理论的要点
2．进一步了解有机化合物中碳的成键特征
3．能根据杂化轨道理论判断简单分子或离子的构型。