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
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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。
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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、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、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、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（ ）
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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
第二章 分子结构与性质
第二节 分子的立体结构
第2课时
学习目标
1． 认识杂化轨道理论的要点
2． 能根据杂化轨道理论判断简单分子或离子的构型
学习重点
杂化轨道理论及其应用
学习难点
分子的立体结构，杂化轨道理论
学习过程
【温故知新】
（1）用价电子对互斥理论预测，甲烷分子的空间构型如何？键角为多少？
（2）按照已学过的价健理论能否解释正四面体构型甲烷分子？为什么？
【自主学习】
阅读教材P39-41相关内容。归纳以下问题：
（1）杂化与杂化轨道的概念是什么？
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（2）杂化有哪些类型？分别举例说明。
（3）杂化轨道与分子的空间构型存在什么关系呢？如何用杂化轨道理论解释分子的空间构型？
【归纳总结】
三、杂化轨道理论
1、杂化的概念：
在形成分子时，由于原子的相互影响，若干不同类型能量 的原子轨道混合起来，重新组合成一组新轨道，这种轨道重新组合的过程叫做 ，所形成的新轨道就称为 。
提出杂化轨道理论的目的：合理解释分子的空间构型。
2、杂化的类型：
（1）sp杂化： s轨道和 p轨道间的杂化。如：
（2）sp2 杂化： s轨道和 p轨道间的杂化。如：
（3）sp3 杂化： s轨道和 p轨道间的杂化。如：
3、确定中心原子的杂化类型：
（1）确定中心原子价电子对数
（2）判断分子的VSEPR模型
（3）根据VSEPR模型与杂化类型的一一对应关系找出杂化类型：
直线型—— 杂化；
平面型—— 杂化；
四面体—— 杂化。
【小结】
杂化类型
杂化轨道数目
杂化轨道间的夹角
空间构型
实例
Sp
2
180°
直线
BeCl2
Sp2
3
120°
平面三角形
BF3
Sp3
4
109°28′
四面体形
CH4
【知识升华】思考交流：
（1）任何情况下轨道都可以发生杂化吗？杂化轨道有什么用途？
（2）水、甲烷、氨气中心原子均为sp3杂化，为什么水的键角为105度？氨气的为107度？
【注意】1、杂化只有在形成分子时才会发生；
2、能量 的轨道方可发生杂化；
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3、杂化轨道成键时满足 原理，从而决定键角。
4、杂化轨道只用来形成 或容纳 ， 轨道方可用于形成π键。
【反馈练习】
1、P41“思考与交流”。
2、利用杂化轨道理论解释乙烯、乙炔、苯的空间构型。
【当堂达标】
1、下列分子中心原子是sp2杂化的是（ ）
A PBr3 B CH4 C BF3 D H2O
2、关于原子轨道的说法正确的是（ ）
A 凡是中心原子采取sp3杂化轨道成键的分子其几何构型都是正四面体
B CH4分子中的sp3杂化轨道是由4个H原子的1s 轨道和C原子的2p轨道混合起来而形成的
C sp3杂化轨道是由同一个原子中能量相近的s 轨道和p轨道混合起来形成的一组能量相近的新轨道
D 凡AB3型的共价化合物，其中中心原子A均采用sp3杂化轨道成键
3、用Pauling的杂化轨道理论解释甲烷分子的四面体结构，下列说法
不正确的是（ ）
A、C原子的四个杂化轨道的能量一样
B、C原子的sp3杂化轨道之间夹角一样
C、C原子的4个价电子分别占据4个sp3杂化轨道
D、C原子有1个sp3杂化轨道由孤对电子占据
4、下列对sp3 、sp2 、sp杂化轨道的夹角的比较，得出结论正确的是（ ）
A sp杂化轨道的夹角最大
B sp2杂化轨道的夹角最大
C sp3杂化轨道的夹角最大
D sp3 、sp2 、sp杂化轨道的夹角相等
5、乙烯分子中含有4个C—H和1个C=C双键，6个原子在同一平面上。下列关于乙烯分子的成键情况分析正确的是（ ）
A 每个C原子的2s轨道与2p轨道杂化，形成两个sp杂化轨道
B 每个C原子的1个2s轨道与2个2p轨道杂化，形成3个sp2杂化轨道
C 每个C原子的2s轨道与3个2p轨道杂化，形成4个sp3杂化轨道
D 每个C原子的3个价电子占据3个杂化轨道，1个价电子占据1个2p轨道
6、ClO-、ClO2-、ClO3-、ClO 4-中Cl都是以sp3杂化轨道与O原子成键的，试推测下列微粒的立体结构
微粒
ClO-
ClO2-
ClO3-
ClO4-
立体结构
7、根据杂化轨道理论，请预测下列分子或离子的几何构型：
CO2 ， CO32-
H2S ， PH3
8、为什么H2O分子的键角既不是90°也不是109°28′而是104.5°？
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第二章 分子结构与性质
第二节 分子的立体结构
第3课时
学习目标
1． 掌握配位键、配位化合物的概念，能举出常见的配位键、配合物的例子。
2． 会正确表示配位键、配位化合物。
学习重点
配位键、配位化合物的概念
学习难点
配位键、配位化合物的概念
学习过程
【课前思考】
为什么CuSO4•5H2O晶体是蓝色而无水CuSO4是白色？
完成探究实验，填充如下表格：
固体
①CuSO4 ②CuCl2·2H2O ③CuBr2
白色 绿色 深褐色
④NaCl ⑤K2SO4 ⑥KBr
白色 白色 白色
哪些溶液呈天蓝色
实验说明什么离子呈天蓝色，什么离子没有颜色
四、配合物理论：
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1、配位键
（1） 概念
共用电子对由一个原子单方向提供给另一原子共用所形成的共价键。
配位键的形成条件：一方有 ；另一方有 。
（2）表示
A B
电子对给予体 电子对接受体
【举例】含有配位键的离子或分子：
H3O+
NH4+
【探究实验】实验2-2.，观察并记录现象。
【过渡思考】什么是配位化合物呢？是否含有配位键就是配位化合物？阅读教材，找出配位化合物的概念。
2、配位化合物： 离子或原子与某些分子或离子以 键结合而形成的化合物称为配合物。
【迁移思考】我们还见过哪些配位化合物的例子？（完成实验2-3）
3、配位化合物的应用：（了解）
【课堂小结】
本节主要讲述了配位键和配位化合物，注意它们的联系。记住常见的配合物的例子。
【当堂达标】
1、铵根离子中存在的化学键类型按离子键、共价键和配位键分类，应含有（ ）
A、 离子键和共价键
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A、 离子键和配位键
B、 配位键和共价键
C、 离子键
2、下列属于配合物的是（ ）
A、NH4Cl B、Na2CO3.10H2O
C、CuSO4. 5H2O D、Co（NH3）6Cl3
3、下列分子或离子中，能提供孤对电子与某些金属离子形成配位键的是 （ ）
①H2O ②NH3 ③F— ④CN— ⑤CO
A、①② B、① ②③ C、①②④ D、①②③④⑤
4、配合物在许多方面有着广泛的应用。下列叙述不正确的是 （ ）
A、 以Mg2+为中心的大环配合物叶绿素能催化光合作用。
B、 Fe2+的卟啉配合物是输送O2的血红素。
C、 [Ag（NH3）2]+是化学镀银的有效成分。
D、 向溶液中逐滴加入氨水，可除去硫酸锌溶液中的Cu2+。
5．下列微粒：①H3O+②NH4+③CH3COO-④ NH3⑤CH4中含有配位键的是（ ）
A、①② B、①③ C、④⑤ D、②④
6．亚硝酸根NO2-作为配体，有两种方式。其一是氮原子提供孤对电子与中心原子配位；另一是氧原子提供孤对电子与中心原子配位 。前者称为硝基，后者称为亚硝酸根。
[Co（NH3）5NO2]Cl2 就有两种存在形式，试画出这两种形式的配离子的结构式。
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