2019-2020年高中化學(xué) 2.2.2《分子的立體結(jié)構(gòu)》學(xué)案（新人教版選修3）.doc

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2019-2020年高中化學(xué) 2.2.2《分子的立體結(jié)構(gòu)》學(xué)案（新人教版選修3） 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 1.認(rèn)識雜化軌道理論的要點 2.進(jìn)一步了解有機(jī)化合物中碳的成鍵特征 3.能根據(jù)雜化軌道理論判斷簡單分子或離子的構(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。 【知識梳理】 1. 甲烷分子中，C的價電子是 ，C原子的4個價層原子軌道是3個相互垂直的 和1個球形的 ；H的價電子是 ，用C原子的4個價層原子軌道跟4個H原子的1s球形原子軌道重疊，它們形成的四個C－H鍵應(yīng)該 （填“一樣”或“不一樣”，下同），而實際上，甲烷中四個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H原子形成甲烷分子時，C原子的　 軌道和3個 軌道就會發(fā)生混雜，混雜時保持軌道總數(shù)不變，得到四個相同的軌道，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。sp2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)評價】：引導(dǎo)學(xué)生分析、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。 化學(xué)式 中心原子孤對電子對數(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.每個碳原子的sp2雜化軌道中的其中一個形成大π鍵 B.每個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sp2雜化軌道與其它形成三個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：苯分子中每個碳原子中的三個sp2雜化軌道分別與兩個碳原子和一個氫原子形成σ鍵.同時每個碳原子還有一個未參加雜化的2p軌道 ,他們均有一個未成對電子.這些 2p軌道相互平行,以 “肩并肩”方式相互重疊,形成一個多電子的大∏鍵. 答案：BC 例2：在乙烯分子中有5個σ鍵、一個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C原子都用1個sp2雜化軌道與H原子形成一個s鍵，兩個C原子間用各自的另一個sp2雜化軌道形成C—Cs鍵，C原子中未用于雜化的一個2p軌道分別與另一個C原子的2p軌道形成一個p鍵。 答案：C 【當(dāng)堂檢測】 1. 下列分子中心原子是sp2雜化的是（ ） A PBr3 B CH4 C BF3 D H2O 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 B CH4分子中的sp3雜化軌道是由4個H原子的1s 軌道和C原子的2p軌道混合起來而形成的 C sp3雜化軌道是由同一個原子中能量相近的s 軌道和p軌道混合起來形成的一組能量相近的新軌道 D 凡AB3型的共價化合物，其中中心原子A均采用sp3雜化軌道成鍵 3. 用Pauling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個價電子分別占據(jù)4個sp3雜化軌道 D.C原子有1個sp3雜化軌道由孤對電子占據(jù) 4.下列對sp3 、sp2 、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 sp2雜化軌道的夾角最大 C sp3雜化軌道的夾角最大 D sp3 、sp2 、sp雜化軌道的夾角相等 5. 乙烯分子中含有4個C—H和1個C=C雙鍵，6個原子在同一平面上。下列關(guān)于乙烯分子的成鍵情況分析正確的是（ ） A 每個C原子的2s軌道與2p軌道雜化，形成兩個sp雜化軌道 B 每個C原子的1個2s軌道與2個2p軌道雜化，形成3個sp2雜化軌道 C 每個C原子的2s軌道與3個2p軌道雜化，形成4個sp3雜化軌道 D 每個C原子的3個價電子占據(jù)3個雜化軌道，1個價電子占據(jù)1個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，請預(yù)測下列分子或離子的幾何構(gòu)型： CO2 ， CO32- H2S ， PH3 8. 為什么H2O分子的鍵角既不是90也不是10928′而是104.5？ 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； sp3雜化，V型； sp3雜化，三角錐形 8、因為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原子在成鍵的同時進(jìn)行了sp3雜化,用其中2個含未成對電子的雜化軌道與2個H原子的1s軌道成鍵，2個含孤對電子的雜化軌道對成鍵電子對的排斥的結(jié)果使鍵角不是10928′，而是104.5