人教版選修3第二節(jié)《分子的立體結(jié)構(gòu)》學(xué)案

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1、 最新人教版選修 3 第二節(jié)《分子的立體結(jié)構(gòu)》學(xué)案 第一課時(shí) 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 1.認(rèn)識(shí)共價(jià)分子的多樣性和復(fù)雜性； 2.初步認(rèn)識(shí)價(jià)層電子對(duì)互斥模型； 3.能用 VSEPR 模型預(yù)測(cè)簡(jiǎn)單分子或離子的立體結(jié)構(gòu)； 4.培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度和空間想象能力。 【學(xué)習(xí)過程】 【課前預(yù)習(xí)】 1.化學(xué)式： 2.結(jié)構(gòu)式： 3.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式： 4.電子式： 5.價(jià)電子： 【知識(shí)梳理】 一、形形色色的分子 知識(shí)整理：運(yùn)用你對(duì)分子的已有的認(rèn)識(shí) ,完成下列表格 分子式 分子的立體結(jié)構(gòu) 原子數(shù)目

2、鍵角 電子式 H 2O CO 2 NH 3 BF3 CH2O CH 4 C2H2 C2H4 C6H6 C8H8 P4 二、價(jià)層電子對(duì)互斥模型（ VSEPR 模型） 1 / 9 1．填表 分子 CO2 H2 O NH 3 CH 2O CH4 分子內(nèi)原子總數(shù) 價(jià)層電子數(shù) 中心原子孤對(duì)電子對(duì)數(shù) 空間結(jié)構(gòu) 2． “價(jià)層電子對(duì)互斥模型 ”簡(jiǎn)稱（ ）的基本觀點(diǎn)：分子中的價(jià)電子對(duì) ---- 成鍵電子對(duì) 和孤對(duì)電子由于相互排斥作用 ,盡可能趨向彼此遠(yuǎn) ,

3、排斥力最 。 3．對(duì)于 AB n 型分子 ,A 原子與 B 原子間以共價(jià)雙鍵、共價(jià)三鍵結(jié)合 ,價(jià)層電子對(duì)互斥理論仍 然適用 ,這時(shí)應(yīng)把雙鍵或三鍵當(dāng)作 電子對(duì)來看待。 4．價(jià)層電子對(duì)之間斥力大小順序?yàn)椋? > > 。 5．對(duì)于 AB m 型分子空間結(jié)構(gòu)確定的一般規(guī)則為： 1) 確定中心原子（ A ）的價(jià)層電子對(duì)數(shù) n n 中心原子的價(jià)電子數(shù)＋ 每個(gè)配位原子提供的價(jià) 電子數(shù) m 2 其中 ,中心原子的價(jià)電子數(shù)為中心原子的 ,氫原子和鹵素原子按 價(jià)電子 , 按

4、 不提供價(jià)電子算。 2) 根據(jù) 從推斷出理想的幾何結(jié)構(gòu)。 3) 根據(jù)孤對(duì)電子和成鍵電子對(duì)數(shù)估計(jì)實(shí)際構(gòu)型 ,要求實(shí)際構(gòu)型應(yīng)該滿足互斥力 ,結(jié) 構(gòu) 。 【典題解悟】 例 1. 在以下的分子或離子中 ,空間結(jié)構(gòu)的幾何形狀不是三角錐形的是（ ） - + A.NF 3 B.CH 3 C.BF 3 D.H 3O 解析：其中 NF3、 CH3-和 H 3O+ 的中心原子 N、 C、 O 均為 sp3 雜化 ,但是只形成 3 個(gè)化 學(xué)鍵 ,有 1 個(gè)雜化軌道被孤對(duì)電子占據(jù) ,又由于價(jià)層電子對(duì)相互排斥 ,所

5、以為三角錐形；只有 BF 3 中的 B 以 sp2 雜化 ,形成平面正三角型分子。所以選 C。 答案： C 例 2.有關(guān)甲醛分子的說法正確的是 ( ) A.C 原子采取 sp 雜化 B. 甲醛分子為三角錐形結(jié)構(gòu) C.C 原子采取 sp2 雜化D.甲醛分子為平面三角形結(jié)構(gòu) 解析：甲醛分子分子 (CH 2O)中心 C 原子采用的是 sp2 雜化 ,三個(gè)雜化軌道呈平面三角 2 / 9 形 ,2 個(gè) sp2 雜化軌道分別與一個(gè) H 原子形成一個(gè) C—H 鍵 ,另一個(gè) sp2 雜化軌道與 O 原子形成一個(gè)鍵 ,C 原子中未

6、用于雜化的個(gè) p 軌道與 O 原子的 p 軌道形成一個(gè)鍵。 答案： CD 【當(dāng)堂檢測(cè)】 1.下列物質(zhì)中 ,分子的立體結(jié)構(gòu)與水分子相似的是 （ ） A.CO 2 B.H 2S C.PCl 3 D.SiCl 4 2.下列分子的立體結(jié)構(gòu) ,其中屬于直線型分子的是 （ ） A.H 2O B.CO 2 C.C 2H2 D.P4 3.下列分子中 ,各原子均處于同一平面上的是 （ ） A.NH 3 B.CCl 4 C.H 2O D.CH 2O 4.下列分子的結(jié)構(gòu)中 ,原子的最外層電子不都滿足 8 電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的是（ ） A.CO 2 B.P

7、Cl 3 C.CCl 4 D.NO 2 5.下列分子或離子的中心原子 ,帶有一對(duì)孤對(duì)電子的是 （ ） A.XeO 4 B.BeCl 2 C.CH 4 D.PCl 3 6.寫出你所知道的分子具有以下形狀的物質(zhì)的化學(xué)式 ,并指出它們分子中的鍵角分別是多 少？ （ 1） 直線形 （ 2） 平面三角形 （ 3） 三角錐形 （ 4） 正四面體 7. 為了解釋和預(yù)測(cè)分子的空間構(gòu)型 ,科學(xué)家在歸納了許多已知的分子空間構(gòu)型的基礎(chǔ)上 ,提出 了一種十分簡(jiǎn)單的理論模型 —— 價(jià)層電子對(duì)互斥模型。這種模型把分子分成兩類：一類 是 ；另一類

8、是 。 BF3 和 NF3 都是四個(gè)原子的分子 ,BF 3 的中心原 子是 ,NF 3 的中心原子是 ； BF 3 分子的立體構(gòu)型是平面三角形 ,而 NF3 分子的立體構(gòu) 型是三角錐形的原因是 。 8. 用價(jià)層電子對(duì)互斥模型推測(cè)下列分子或離子的空間構(gòu)型。 BeCl 2 ；SCl 2 ；SO32- ； SF6 參考答案： 1.D 2.BC 3.CD 4.D 5.D 6.（ 1） CO2、 CS2、 HCN 鍵角 180（ 2） BF3、 BCl 3、SO3、CH 2O 鍵角 60（ 3） NH 3、 PCl3

9、 3 / 9 鍵角 107.3 （ 4）CH4、 CCl 4 鍵角 10928′ 7. 中心原子上的價(jià)電子都用于形成共價(jià)鍵 中心原子上有孤對(duì)電子 B N BF 3 分子中 B 原 子的 3 個(gè)價(jià)電子都與 F 原子形成共價(jià)鍵 ,而 NF3 分子中 N 原子的 3 個(gè)價(jià)電子與 F 原子形成共價(jià)鍵 ,還有一對(duì)為成鍵的電子對(duì) ,占據(jù)了 N 原子周圍的空間 ,參與相互排斥 ,形成三角錐形 8. 直線形 V 形 三角錐 正八面體 第二節(jié) 分子的立體結(jié)構(gòu) 第二課時(shí) 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 1. 認(rèn)識(shí)雜化軌道理論的要點(diǎn) 2. 進(jìn)一步了解有機(jī)

10、化合物中碳的成鍵特征 3. 能根據(jù)雜化軌道理論判斷簡(jiǎn)單分子或離子的構(gòu)型【學(xué)習(xí)過程】 【課前預(yù)習(xí)】 1. 雜化軌道理論是一種價(jià)鍵理論 , 是 為了解釋分子的立體結(jié)構(gòu)提出的。 2. 雜化及雜化軌道： 叫做雜化 , 稱為雜化軌道。 【知識(shí)梳理】 1. 甲烷分子中 ,C 的價(jià)電子是 ,C 原子的 4 個(gè)價(jià)層原子軌道是 3 個(gè)相互垂直的 和 1 個(gè)球形的 ；H 的價(jià)電子是 , 用 C 原子的 4 個(gè)價(jià)層原子軌道 跟 4 個(gè) H原子的 1s 球形原子軌道重疊 , 它們

11、形成的四個(gè) C－ H 鍵應(yīng)該 （填 “一樣”或“不一樣” , 下同） , 而實(shí)際上 , 甲烷中四個(gè) C－H 鍵是 , 為了 解決這一矛盾 , 提出了雜化軌道理論。 2. 當(dāng) C 原子和 4 個(gè) H 原子形成甲烷分子時(shí) ,C 原子的 軌道和 3 個(gè) 軌道就 會(huì)發(fā)生混雜 , 混雜時(shí)保持軌道總數(shù)不變 , 得到四個(gè)相同的軌道 , 稱為 雜化 , 夾角 是 。 3. 雜 化 后 形 成 的 都 是 鍵 （ 填 σ 或 π ） 。 sp 雜 化 由 軌 道 和 軌道雜化而成 , 得到 條夾角為 的 形軌道。 sp

12、2 雜化由 軌道和 軌道雜化而成 , 得到 條夾角為 的 形軌 道。 【總結(jié)評(píng)價(jià)】 分析、歸納、總結(jié)多原子分子立體結(jié)構(gòu)的判斷規(guī)律 , 完成下表 4 / 9 化學(xué)式 中心原子孤對(duì)電子對(duì)數(shù) 雜化軌道數(shù) 雜化軌道類型 分子結(jié)構(gòu) CH4 C2H4 BF3 CH2O C2H2 【典題解悟】 例 1. 有 關(guān) 苯 分 子 中 的 化 學(xué) 鍵 描 述 正 確 的 是( ) A. 每 個(gè) 碳

13、原 子 的 sp2 雜 化 軌 道 中 的 其 中 一 個(gè) 形 成 大 π 鍵 B. 每 個(gè) 碳 原 子 的 未 參 加 雜 化 的 2p 軌 道 形 成 大 π 鍵 C. 碳 原 子 的 三 個(gè) sp2 雜 化 軌 道 與 其 它 形 成 三 個(gè) σ 鍵 D. 碳 原 子 的 未 參 加 雜 化 的 2p 軌 道 與 其 它 形 成 σ 鍵 解析：苯分子中每個(gè)碳原子中的三個(gè)sp2 雜化軌道分別

14、與兩個(gè)碳原子和一個(gè)氫原子形 成 σ 鍵 . 同時(shí)每個(gè)碳原子還有一個(gè)未參加雜化的 2p 軌道 , 他們均有一個(gè)未成對(duì)電子 . 這些 2p 軌道相互平行 , 以 “肩并肩”方式相互重疊 , 形成一個(gè)多電子的大∏鍵 . 答案： BC 例 2：在乙烯分子中有 5 個(gè) σ 鍵、一個(gè) π鍵 , 它們分別是 （ ） A． sp2 雜化軌道形成 σ鍵、未雜化的 2p 軌道形成 π鍵 B． sp2 雜化軌道形成 π鍵、未雜化的 2p 軌道形成 σ鍵 C． C-H 之間是 sp2 形成的 σ 鍵 ,C-C

15、 之間是未參加雜化的 2p 軌道形成的 π 鍵 D． C-C 之間是 sp2 形成的 σ 鍵 ,C-H 之間是未參加雜化的 2p 軌道形成的 π 鍵 解析：乙烯分子結(jié)構(gòu)式為 , 六個(gè)原子位于同一平面 , 鍵角為 120, 分子的 中心原子 C 形成的都是 sp2 雜化軌道。每個(gè) C 原子都用 1 個(gè) sp2 雜化軌道與 H 原子形成一個(gè) 鍵 , 兩個(gè) C 原子間用各自的另一個(gè) sp2 雜化軌道形成 C— C 鍵 ,C 原子中未用于雜化的一 個(gè) 2p 軌道分別與另一個(gè) C 原子的 2p 軌道形成一個(gè) 鍵。 答案：

16、C 5 / 9 【當(dāng)堂檢測(cè)】 1. 下列分子中心原子是 sp2 雜化的是（ ） A PBr 3 B CH 4 C BF 3 D H O 2 2. 關(guān)于原子軌道的說法正確的是（ ） A 凡是中心原子采取 sp3 雜化軌道成鍵的分子其幾何構(gòu)型都是正四面體 4 3 雜化軌道是由 4 個(gè) H 原子 1s

17、 軌道和 C原子的 2p 軌道混合起來而形成的 B CH 分子中的 sp C sp 3 雜化軌道是由同一個(gè)原子中能量相近的 s 軌道和 p 軌道混合起來形成的一組能量相 近 的新軌道 3 D 凡 AB 型的共價(jià)化合物 , 其中中心原子 A 均采用 sp 雜化軌道成鍵 3 3. 用 Pauling

18、 的雜化軌道理論解釋甲烷分子的四面體結(jié)構(gòu) , 下列說法不正確的是（ ） A.C 原子的四個(gè)雜化軌道的能量一樣 B.C 原子的 sp3 雜化軌道之間夾角一樣 C.C 原子的 4 個(gè)價(jià)電子分別占據(jù) 4 個(gè) sp3 雜化軌道 D.C 原子有 1 個(gè) sp3 雜化軌道由孤對(duì)電子占據(jù) 4. 下列對(duì) sp3 、 sp 2 、 sp 雜化軌道的夾角的比較 , 得出結(jié)論正確的是（ ） A sp 雜化軌道的夾角最大 B sp 2 雜化軌道的夾角最大 C sp 3 雜化軌道的夾角最大 D s

19、p 3 、 sp 2 、 sp 雜化軌道的夾角相等 5. 乙烯分子中含有 4 個(gè) C— H 和 1 個(gè) C=C雙鍵 ,6 個(gè)原子在同一平面上。下列關(guān)于乙烯分子 的成鍵情況分析正確的是（ ） A 每個(gè) C 原子的 2s 軌道與 2p 軌道雜化 , 形成兩個(gè) sp 雜化軌道 B 每個(gè) C 原子的 1 個(gè) 2s 軌道與 2 個(gè) 2p 軌道雜化 , 形成 3 個(gè) sp2 雜化軌道 C 每個(gè) C 原子的 2s 軌道與 3 個(gè) 2p 軌道雜化 , 形成 4 個(gè) sp3 雜化軌道 D 每個(gè) C 原子的 3 個(gè)價(jià)電子占據(jù) 3 個(gè)雜化軌道 ,1

20、 個(gè)價(jià)電子占據(jù) 1 個(gè) 2p 軌道 6. ClO - 、 ClO2- 、ClO3- 、 ClO 4 - 中 Cl 都是以 sp3 雜化軌道與 O 原子成鍵的 , 試推測(cè)下列微粒的立體結(jié)構(gòu) 微粒 ClO- ClO2 - ClO3 - ClO4 - 立體結(jié)構(gòu) 7. 根據(jù)雜化軌道理論 , 請(qǐng)預(yù)測(cè)下列分子或離子的幾何構(gòu)型： CO2 , CO 2- 3 H2 S , PH 3 8. 為什么 H2O分子的鍵角既不是 90也不是 10928′而是 104.5 ？ 6 / 9

21、 參考答案： 1~5 C C D A BD 6、直線； V 型；三角錐形；正四面體 7、 sp 雜化 , 直線； sp2 雜化 , 三角形； sp 3 雜化 ,V 型； sp3 雜化 , 三角錐形 8、因?yàn)?H2O 分子中中心原子不是單純用 2p 軌道與 H 原子軌道成鍵 , 所以鍵角不是 90； O 原子在成鍵的同時(shí)進(jìn)行了 sp3 雜化 , 用其中 2 個(gè)含未成對(duì)電子的雜化軌道與 2 個(gè) H 原子的 1s 軌道成鍵 ,2 個(gè)含孤對(duì)電子的雜化軌道對(duì)成鍵電子對(duì)的排斥的結(jié)果使鍵角不是 109 28′, 而 是 104.5

22、 第二節(jié) 分子的立體結(jié)構(gòu) 第三課時(shí) 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】： 1. 配位鍵、配位化合物的概念 2. 配位鍵、配位化合物的表示方法【學(xué)習(xí)過程】 【課前預(yù)習(xí)】 1.配位鍵： ；2.配位化合物（簡(jiǎn)稱 ）： 【知識(shí)梳理】 1．配位鍵： 由一個(gè)原子（如 A ）單方面提供而跟另一個(gè)原子（如 B） 的 鍵叫做配位鍵 ,常用符號(hào) A B 表示。配位鍵的成鍵條件是：給予體有 ,接受體 有 。 2．配位化合物：通常把 （或原子）與某些 （稱為配位體）以 鍵結(jié)合形成的 化合物稱為配位化合物。 3．配合物的組成：在配合物 [Co(NH 3)6]Cl

23、 3 中 ,中心離子是 , 配位體是 , 中心離子和配位體 構(gòu)成了配合物的 ,通常把它們放在括號(hào)內(nèi) ,內(nèi)界中配位體總數(shù)稱為 。 Cl － 稱為 ,內(nèi)外 界之間形成了 鍵 ,在水中 電離。 4．配合物的命名： [Zn(NH 3) 2]SO4 內(nèi)界名稱為 （Ⅱ） ,K 3[Fe(CN) 6]內(nèi)界名稱為 , [Zn(NH 3)4]Cl 2 命名為 ,K 3[Fe(CN) 6]命名為 ,Cu(NH 3)4]SO 4 命名為 , [Ag(NH 3)2]OH 命名為 。 K[Pt(NH 3)Cl 3] 讀作 。

24、 【典題解悟】 例 1： 以下微粒含配位鍵的是：① + - + N2 H5 ② CH 4 ③ OH ④ NH 4 ⑤Fe(CO)3 ⑥ Fe(SCN)3 7 / 9 ⑦H 3O+ ⑧ Ag(NH 3 )2OH A. ①②④⑦⑧ B ③④⑤⑥⑦C.①④⑤⑥⑦⑧ D. 全部 解析：形成配位鍵的條件是一個(gè)原子（或離子）有孤對(duì)電子 ,另一個(gè)原子（或離子）有 空軌道。在② CH 4 ③ OH-中中心原子碳和氧價(jià)電子已完全成鍵 ,沒有孤對(duì)電子。 答案： C

25、 例 2.下列關(guān)于配位化合物的敘述中 ,不正確的是（ ） A. 配位化合物中必定存在配位鍵 B. 配位化合物中只有配位鍵 C.[Cu （ H2 O） 6]2+中的 Cu2+提供空軌道 ,H 2O 中的氧原子提供孤對(duì)電子形成配位鍵 D. 配位化合物在半導(dǎo)體等尖端技術(shù)、醫(yī)學(xué)科學(xué)、催化反應(yīng)和材料化學(xué)等領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用。 思路解析：配位化合物中一定含有配位鍵,但也可能含有其他化學(xué)鍵 ,Cu2+ 有空軌道 ,H2O 中氧原子有孤對(duì)電子 ,可以形成配位鍵 , 配位化合物應(yīng)用領(lǐng)域特別廣泛 ,D 選項(xiàng)中提到的幾個(gè) 領(lǐng)域都在其中。 答案： B

26、【當(dāng)堂檢測(cè)】 1．下列不屬于配離子的是 A． [Ag(NH 3) 2] + B． [Cu(CN) 4] 2 － 3－ － C． Fe(SCN) 6 D ．MnO 4 2．在 [Pt(NH 3)4]Cl 2 中 Pt2+ 離子的配位數(shù)是 A． 1 個(gè) B ．2 個(gè) C． 4 個(gè) D ． 6 個(gè) 3．對(duì)于配合物 [Co(NH 3)5Cl]Cl 2 的名稱正確的是 A．氯化氯氨合鈷 B ．氯化氯氨合鈷 (III) C．氯化一氯五氨合鈷 D．氯

27、化一氯五氨合鈷 (III) 4．下列分子或離子中都存在著配位鍵的是 A． NH 3、H 2O B ．NH 4+ 、 H 3O+ C． N2 、HClO D ． [Cu(NH 3)4] 2+、PCl 3 5．既有離子鍵又有共價(jià)鍵和配位鍵的化合物是 A． NH 4NO3 B ． NaOHC ．H 2SO4 D． H 2O 6．向下列配合物的水溶液中加入 AgNO 3 溶液不能生成 AgCl 沉淀的是 A． [Co(NH 3)4Cl 2]Cl B ． [Co(NH 3)3 Cl 3]

28、C ． [Co(NH 3)6]Cl 3 D． [Co(NH 3)5Cl]Cl 2 7． Co（ III ）的八面體配合物化學(xué)式為 CoCl mn NH 3,若 1 mol 配合物與 AgNO 3 作用生成 1 molAgCl 沉淀 ,則 m、 n 的值是 A ． m=1,n=5 B ．m=3,n=4 C ． m=5,n=1 D ．m=4,n=5 8 / 9 8．在 [Co(NH 2CH 2CH 2NH 2)3]Cl 3 中 Co3+的配位數(shù)是 A． 1 個(gè) B ．2 個(gè)

29、 C． 3 個(gè) D ． 6 個(gè) 9．對(duì) H3O+ 的說法中正確的是 A ．O 原子采取 sp2 雜化 B ．O 原子采取 sp3 雜化 C．離子中存在配位鍵 D．離子中存在非極性鍵 10．已知硫酸鉛難溶于水 ,也難溶于硝酸 ,卻溶于飽和醋酸銨溶液 ,其化學(xué)方程式為： PbSO4+2CH 3COONH 4===(CH 3COO) 2Pb+(NH 4)2SO4,則醋酸鉛中不含有的化學(xué)鍵是 A ．非極性共價(jià)鍵 B．離子鍵 C．配位鍵D ．氫鍵 11．向盛有少量 NaCl 溶液的試管中滴入少量 AgNO 3 溶液 ,再加入氨水

30、,下列關(guān)于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的 敘述中不正確的是 A ．先生成白色沉淀 ,加入足量氨水后沉淀消失 B．生成的沉淀為 AgCl, 它不溶于水 ,但溶于氨水 ,重新電離成 Ag +和 Cl — C．生成的沉淀為 AgCl, 加入氨水后生成了可溶性的配合物Ag(NH 3)2Cl D ．若向 AgNO 3 溶液中直接滴加氨水 ,產(chǎn)生的現(xiàn)象也是先出現(xiàn)白色沉淀后又消失 12．在 K +、 Na+鹽中 ,只有少數(shù)鹽是微溶于水的 ,這些微溶于水的鹽可用來鑒定 K +、 Na+。如 鑒定 K +可用亞硝酸鈷鈉 [Na 3Co(NO 2)6]： Na

31、++2K + +[Co(NO 2)6] 3— ===K 2NaCo(NO 2)6↓（亮黃色） 下列哪些離子的大量存在可能會(huì)干擾 K +的鑒定 A． H+ B． OH－ C． NO2－ D ．Co 3+ 參考答案 1． D 2 ．C 3 ． D 4 ． B 5 ． A 6 ．B （外界無 Cl —的不能生成 AgCl 沉淀） 7． B （由 1mol 配合物生成 1mol AgCl 知外界有 1 個(gè) Cl —,則內(nèi)界有 － ,m=1+2=3 ；又因?yàn)闉檎嗣骟w , 2 個(gè) Cl 共有 6 個(gè)配位體 ,則 n=6－ 2= 4） 8 ． D 9 ． BC 10． BD 11． B 12． AB （配離子有一定的穩(wěn)定性 ,H + 可與 NO 2 — 生成 HNO 2,OH —可與 Co3+生成 Co(OH) 3,從而破壞配離子的穩(wěn)定性） 9 / 9