高中化学《分子的立体结构》导学案 新人教版选修4.docx
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高中化学《分子的立体结构》导学案新人教版选修4
第二节分子的立体结构
第一课时
教学目标：
1.会判断一些典型分子的立体结构，认识分子结构的多样性和复杂性，理解价层电子对互斥模型。
2.通过对典型分子立体结构探究过程，学会运用观察、比较、分类及归纳等方法对信息进行加工，提高科学探究能力。
3.通过观察分子的立体
结构，激发学习化学的兴趣，感受化学世界的奇妙。
教学重点：
价层电子对互斥模型
教学难点：
能用价层电子对互斥模型解释分子的立体结构
教学过程：
教师活动
学生活动
设计意图
【课始检测】展示CO2、H2O、NH3、CH2O、C
H4等分子的球棍模型（或比例模型），让学生判断它们的立体构型并思考：
为什么会具有这样的构型？
观察判断
思考讨论
承上启下，温故知新
【目标展示】多媒体展示本节教学目标并口述。
熟悉本节目标
有的放矢
【精讲精练】
一、形形色色的分子
【自主学习】请学生阅读教材P35相关内
容，思考如下问题：
1、分子中所含有的原子个数与它们的空间构型有何关系？
2、同为三原子分子，CO2和H2O分子的空间结构却不同，什么原因？
同为四原子分子，CH2O与NH3分子的的空间结构也不同，什么原因？
思考讨论回答
培养学生联系思考的能力，引导学生完成对分子空间构型的成因的设想
【板演】写出C、H、N、O的电子式，根据共价键的饱和性讨论C、H、N、O的成键情况。
原子
H
C
N
O
电子式
可形成共用电子对数
1
4
3
2
成键情况
1
4
3
2
【归纳】原子不同，可形成的电子对数目不同，共价键的饱和性不同
培养学生知识归纳的能力
【板演】写出CO2、H2O、NH3、CH2O、CH4的电子式和结构式；根据电子式、结构式描述CO2、H2O、NH3、CH2O、CH4的成键情况.分析分子内的原子总数、孤对电子数及空间结构。
分子
CO2
H2O
NH3
CH2O
CH4
电子式
结构式
O=C=O
H-O-H
原子总数
3
3
4
4
5
孤对电子数
无
2
1
无
无
空间结构
直线型
V型
三角锥形
平面三角形
正四面体
发挥学生的主观能动性，强化学生对常见分子空间结构的了解和记忆
【归纳】含有同种原子的分子，因为原子形成的键角不同，结构不同
自主探究
分析归纳
【归纳小结】分子结构多样性的原因
1．构成分子的原子总数不同
2．含有同样数目原子的分子的键角不同。
小结归纳
完成环节的小结
【趣味阅读】观察教材P36彩图，欣赏形形色色的分子结构。
【引发思考】不同的分子为何会形成不同的键角，从而导致不同的结构？
思考
承上启下，引出新知识
【导入】
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——价层电子对互斥模型
（VSEPRmodels）
【自主学习】引导学生阅读教材P37-38内容，归纳以下问题：
1、价层电子对互斥理论怎样解释分子的空间构型？
2、什么是价层电子对？
对于ABn型分子如何计算价层电子对数？
3、什么是VSEPR模型？
如何确定分子的VSEPR模型与空间构型？
接受新理论
阅读思考
交流讨论
归纳总结
导入过渡
【归纳资料】
分子
CO2
H2O
NH3
CH2O
CH4
分子内原子总数
3
3
4
4
5
中心原子孤对电子数
无
2
1
无
无
空间结构
直线型
V型
三角锥形
平面三角形
正四面体
【板书】二、价层电子对互斥理论
1、价层电子对互斥理论：
分子的立体构型是“价层电子对”相互排斥的结果。
【讲
解】分子中的孤电子对—孤电子对的斥力>成键电子对—孤电子对的斥力>成键电子对—成键电子对的斥力。
由于相互排斥作用,尽可能趋向彼此远离，排斥力最小。
【归纳】2、价层电子对的计算：
价层电子对是指分子中心原子上的电子对。
以ABn型分子为例：
价层电子对数=中心原子所成σ键数+中心原子孤电子对数=n+1/2（a-nb）
注：
a为中心原子A价电子数，b为配位原子B最多能接受的电子数，n即为分子式中的n值，即配位原子的个数。
【强调】阴阳离子的价层电子对数的求法。
3、VSEPR模型：
【启发思考】如何应用价层电子对数确定VSEPR模型及空间构型？
讨论，归纳，回答
归纳
强调重点内容，加深学生印象
【归纳】对于ABn型分子，分子的构型同电子对数目和类型的关系归纳为：
【教师活动】投影，引导观察
【学生活动】观察，讨论，动手创建模型，思考归纳。
【板书】常见分子的立体结构一览表
A的电子对数
成键电子对数
孤对电子对数
VSEPR几何构型
实例
实例构型
2
2
0
直线型
CO2
直线型
3
3
0
平面三角形
CH2O
平面三角形
2
1
三角形
V型
4
0
四面体
CH4
四面
体
3
1
四面体
NH3
三角锥
2
2
四面体
H2O
V型
6
0
八面体
SF6
八面体
4
2
八面体
XeF4
平面正方形
让学生自行完成知识体系的构建。
【启发归纳】
4、对于ABm型分子空间结构确定的一般步骤为：
（1）确定中心原子（A）的价层电子对数；
（2）根据计算结果找出理想的VSEPR模型；
（3）去掉孤电子对，得到分子真实的空间构型。
归纳，总结
总结规律
【反馈练习】课本P39思考与交流
【当堂达标】完成学案当堂达标测试。
【作业】（略）
练习
形成性训练
【板书设计】
一、形形色色的分子
分子结构的多样性：
1．构成分子的原子
总数不同
2．含相同原子数目的分子的共价键的键角不一致。
二、价层电子对互斥理论：
1、价层电子对互斥理论
2、价层电子对的计算：
价层电子对数=中心原子所成σ键数+中心原子孤电子对数
=n+1/2（a-nb）
3、VSEPR模型
4、分子空间构型的确定方法
第二章分子结构与性质
第二节分子的立体结构
第1课时
学习目标：
1.会
判断一些典型分子的立体结构，认识分子结构的多样性和复杂性，理解价层电子对互斥模型。
2.通过对典型分子立体结构探究过程，学会运用观察、比较、分类及归纳等方法对信息进行加工，提高科学探究能力。
3.通过观察分子的立体结构，激发学习化学的兴趣，感受化学世界的奇妙。
学习重点：
价层电子对互斥模型
学习难点：
能用价层电子对互斥模型预测分子的立体结构
学习过程：
【温故知新】
观察CO2、H2O、NH3、CH2O、CH4等分子的球棍模型（或比例模型），判断它们的立体构型，并思考：
为什么它们会具有这样的构型？
【学习新知】
一、形形色色的分子
【自主学习】请学生阅读教材P35相关内容，思考如下问题：
（1）分子中所含有的原子个数与它们的空间构型有何关系？
（2）同为三原子分子，CO2和H2O分子的空间结构却不同，什么原因？
同为四原子分子，CH2O与NH3分子的的空间结构也不同，什么原因？
【思考交流】
试写出C、H、N、O的电子式，根据共价键的饱和性讨论C、H、N、O的成键情况。
原子
H
C
N
O
电子式
可形成共用电子对数
成键情况
【归纳】原子不同，可形成的数目不同，共价键的性不同
写出CO2、H2O、NH3、CH2O、CH4的电子式和结构式；根据电子式、结构式描述CO2、H2O、NH3、CH2O、CH4的成键情况.分析分子内的原子总数、孤对电子数及空间
结构。
分子
CO2
H2O
NH3
CH2O
CH4
电子式
结构式
原子总数
孤对电子数
空间结构
【归纳】含有同种原子的分子，因为原子形成的不同，不同。
【归纳小结】分子结构多样性的原因：
1、构成分子的总数不同；2、含有同样数目原子的分子的不同。
【思考交流】观察阅读P36
彩图，思考讨论：
不同的分子为何会形成不同的键角，从而导致不同的结构？
二、价层电子对互斥理论：
【自主学习】阅读教材P37-38内容，归纳以下问题：
（1）价层电子对互斥理论怎样解释分子的空间构型？
（2）什么是价层电子对？
对于ABn型分子如何计算价层电子对数？
（3）什么是VSEPR模型？
如何确定分子的VSEPR模型与空间构型？
1、价层电子对互斥理论：
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。
分子的立体构型是相互排斥的结果。
分子中的斥力>的斥力>的斥力。
由于相互排斥作用,尽可能趋向彼此远离，排斥力最小。
2、价层电子对的计算：
价层电子对是指。
以ABn型分子为例：
价层电子对数=中心原子所成+中心原子数=n+1/2（a-nb）
注：
a为中心原子A价电子数，b为配位原子B最多能接受的电子数，n即为分子式中的n值，即配位原子的个数。
求算阴、阳离子中价层电子对数时，应分别相应或离子所带电荷数。
3、VSEPR模型：
【思考交流】如何应用价层电子对数确定VSEPR模型及空间构型？
完成
下表，总结规律。
A的电子对数
成键电子对数
孤对电子对数
VSEPR几何构型
实例
实例构型
2
2
0
CO2
3
3
0
CH2O
2
1
SO2
4
0
CH4
3
1
NH3
2
2
H2O
6
0
SF6
4
2
XeF4
【归纳】
4、对于ABn型分子空间结构确定的一般步骤为：
（1）确定中心原子（A）的价层电子对数；
（2）根据计算结果找出理想的VSEPR模型；
（3）去掉孤电子对，得到分子真实的空间构型。
【反馈练习】课本P39思考与交流
【当堂达标】
1、下列物质中，分子的立体结构与水分子相似的是（）
A、CO2B、H2SC、PCl3D、SiCl4
2、下列分子的立体结构，其中属于直线型分子的是（）
A、H2OB、CO2C、C2H2D、P4
3、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、NH3B、CCl4C、H2OD、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、CO2B、PCl3C、CCl4D、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、XeO4B、BeCl2C、CH4D、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、D2、BC3、
（1）CO2、CS2、HCN键角180°
（2）BF3、BCl3、SO3、CH2O键角60°（3）NH3、PCl3键角107.3°（4）CH4、CCl4键角109°28′
4、CD5、D6、D7、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BNBF3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
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