分子的立体构型教学设计
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文档简介
分子的立体构型
（教学过程设计）
教师行为 学生学习活动 设计意图
（一）创设情境 激趣导入
1.导入：[复习]共价键的三个参数。[过渡]我们知道许多分子都具有一定的空间结构，如：……，是什么原因导致了分子的空间结构不同，与共价键的三个参数有什么关系？我们开始研究分子的立体结构。2.播放FLASSH课件 学生思考观察活动 利用课件激发学生学习兴趣，感受自然界中的神奇。
（二）学生自主学习
形形色色的分子三原子分子立体结构：有直线形C02 、CS2等，V形如H2O、S02等。四原子分子立体结构：平面三角形：如甲醛(CH20)分子等，三角锥形：如氨分子等。五原子分子立体结构：正四面体形如甲烷、P4等。测分子体结构：红外光谱仪→吸收峰→分析。 通过观察各种类型分子结构的图片，总结出各类分子的空间构型。 培养学生的自学能力以及观察能力。
（三）小组合作学习，教师解决问题
二、价层电子对互斥模型［板书］1.价层电子互斥模型［讲］分子的空间构型与成键原子的价电子有关。价层电子对互斥模型可以用来预测分子的立体结构。［讲］应用这种理论模型，分子中的价电子对(包括成键电子对和孤电子对)，由于相互排斥作用，而趋向尽可能彼此远离以减小斥力，分子尽可能采取对称的空间构型。［问］价电子对间的斥力又是怎么样的呢？［投影小结］价电子对之间的斥力电子对之间的夹角越小，排斥力越大。由于成键电子对受两个原子核的吸引，所以电子云比较紧缩，而孤对电子只受到中心原子的吸引，电子云比较“肥大”，对邻近电子对的斥力较大，所以电子对之间的斥力大小顺序如下：孤电子对—孤电子对>孤电子对—成键电子>成键电子—成键电子 由于三键、双键比单键包含的电子数多，所以其斥力大小次序为三键>双键>单键[讲]价层电子对互斥模型认为，它们之所以有这样的立体结构是由于分子中的价电子对相互排斥的结果。[板书] 2.价层电子对互斥理论：对ABn型的分子或离子，中心原子A价层电子对（包括用于形成共价键的共用电子对和没有成键的孤对电子）之间存在排斥力，将使分子中的原子处于尽可能远的相对位置上，以使彼此之间斥力最小，分子体系能量最低。 [讲]这种模型把分子分成以下两大类：一类是中心原子上的价电子都用于形成共价键，如C02、CH20、CH4等分子中的碳原子，在这类分子中，由于价层电子对之间的相互排斥作用，它们趋向于尽可能的相互远离，成键原子的几何构型总是采取电子对排斥最小的那种结构。它们的立体结构可用中心原子周围的原子数n来预测，概括如下：[板书] 3.价层电子对互斥模型：(1)、中心原子上的价电子都用于形成共价键：分子中的价电子对相互排斥的结果［投影］ABn立体结构范例n=2直线型 C02、BeCl2n=3平面三角形CH20、BF3n=4正四面体型CH4、CCl4n=5三角双锥形PCl5 n=6正八面体形SF6 [讲]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，对于这类分子，首先建立四面体模型，每个键占据一个方向（多重键只占据一个方向），孤对电子也要占据中心原子周围的空间，并参与互相排斥。例如，H20和NH3的中心原子上分别有2对和l对孤对电子，跟中心原子周围的σ键加起来都是4，它们相互排斥，形成四面体，因而H：O分子呈V形，NH3分子呈三角锥形。[投影] [板书](2).中心原子上有孤对电子：孤对电子也要占据中心原子周围的空间，并参与互相排斥，使分子的空间结构发生变化。[思考与交流]用VSEPR模型预测下列分子或离子的立体结构。[汇报] 直线型价电子都用于成键，同CO2；空间正四面体；三角锥型； V型；空间正三角型。［讲］利用价层电子对互斥理论时，首先要根据原子的最外层电子数，判断中心原子上有没有孤对电子，然后再根据中心原子结合的原子的数目，就可以判断分子的空间构型［板书］4. 价层电子对互斥理论的应用［讲］推断分子或离子的空间构型的具体步骤［板书］(1)确定中心原子A价层电子对数目［讲］中心原子A的价电子数与配体X提供共用的电子数之和的一半，即中心原子A价层电子对数目。计算时应注意：［投影小结］氧族元素原子作为配位原子时，可认为不提供电子，但作为中心原子时可认为它所提供所有的6个价电子如果讨论的是离子，则应加上或减去与离子电荷相应的电子数。如PO43-中P原子价层电子数就加上3，而NH4＋ 中N原子的价层电子数应减去1如果价层电子数出现奇数电子，可把这个单电子当作电子对来看待［板书］(2) 价电子对数计算方法［讲］对于ABm型分子(A为中心原子，B为配位原子)，分子的价电子对数可以通过下式确定［投影］n =［板书］(3)确定价层电子对的空间构型［讲］由于价层电子对之间的相互排斥作用，它们趋向于尽可的相互远离。价层电子对的空间构型与价层电子对数目的关系：［投影］价层电子对数目与价层电子对构型关系价层电子对数目23456价层电子对构型 直线三角形四面体三角双锥八面体［板书］(4) 分子空间构型确定 小组对教师提出的问题进行讨论，并进行小组内的互助学习。在聆听教师的讲解中解决本节课中自己与小组解决不了的问题，从而真正体验掌握知识的快乐。 培养学生合作与竞争的能力。
(四)小结
［投影小结］[小结] 价层电子对互斥模型对少数化合物判断不准，不能适用于过渡金属化合物，除非金属具有全满、半满或全空的d轨道。根据价层电子对互斥理论：分子的立体结构是由于分子中的价电子对相互排斥的结果，其规律如下：［投影］分子类型中心原子空间构型 AB2有孤对电子V型无孤对电子直线形AB3有孤对电子三角锥形无孤对电子平面三角形AB4无孤对电子四面体形 让学生系统总结本节课的知识。 是学生理解记忆本节知识要点，并形成体系。
［随堂练习］
1、用VSEPR模型预测，下列分子形状与H2O相似，都为V型的是 A.OF2 B.BeCl2 C.SO2 D.CO22、用VSEPR模型预测，下列分子中键角不是1200的是 A．C2H2 B．C6H6 C．BF3 D．NH33、根据价电子对互斥理论,判断H3O+的空间结构式 A.三角锥形 B.正四面体 C.平面正三角形 D.变形四面体 学生汇报结果后纠正错误 巩固本节所学知识
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（教学过程设计）
教师行为 学生学习活动 设计意图
（一）创设情境 激趣导入
1.导入：[复习]共价键的三个参数。[过渡]我们知道许多分子都具有一定的空间结构，如：……，是什么原因导致了分子的空间结构不同，与共价键的三个参数有什么关系？我们开始研究分子的立体结构。2.播放FLASSH课件 学生思考观察活动 利用课件激发学生学习兴趣，感受自然界中的神奇。
（二）学生自主学习
形形色色的分子三原子分子立体结构：有直线形C02 、CS2等，V形如H2O、S02等。四原子分子立体结构：平面三角形：如甲醛(CH20)分子等，三角锥形：如氨分子等。五原子分子立体结构：正四面体形如甲烷、P4等。测分子体结构：红外光谱仪→吸收峰→分析。 通过观察各种类型分子结构的图片，总结出各类分子的空间构型。 培养学生的自学能力以及观察能力。
（三）小组合作学习，教师解决问题
二、价层电子对互斥模型［板书］1.价层电子互斥模型［讲］分子的空间构型与成键原子的价电子有关。价层电子对互斥模型可以用来预测分子的立体结构。［讲］应用这种理论模型，分子中的价电子对(包括成键电子对和孤电子对)，由于相互排斥作用，而趋向尽可能彼此远离以减小斥力，分子尽可能采取对称的空间构型。［问］价电子对间的斥力又是怎么样的呢？［投影小结］价电子对之间的斥力电子对之间的夹角越小，排斥力越大。由于成键电子对受两个原子核的吸引，所以电子云比较紧缩，而孤对电子只受到中心原子的吸引，电子云比较“肥大”，对邻近电子对的斥力较大，所以电子对之间的斥力大小顺序如下：孤电子对—孤电子对>孤电子对—成键电子>成键电子—成键电子 由于三键、双键比单键包含的电子数多，所以其斥力大小次序为三键>双键>单键[讲]价层电子对互斥模型认为，它们之所以有这样的立体结构是由于分子中的价电子对相互排斥的结果。[板书] 2.价层电子对互斥理论：对ABn型的分子或离子，中心原子A价层电子对（包括用于形成共价键的共用电子对和没有成键的孤对电子）之间存在排斥力，将使分子中的原子处于尽可能远的相对位置上，以使彼此之间斥力最小，分子体系能量最低。 [讲]这种模型把分子分成以下两大类：一类是中心原子上的价电子都用于形成共价键，如C02、CH20、CH4等分子中的碳原子，在这类分子中，由于价层电子对之间的相互排斥作用，它们趋向于尽可能的相互远离，成键原子的几何构型总是采取电子对排斥最小的那种结构。它们的立体结构可用中心原子周围的原子数n来预测，概括如下：[板书] 3.价层电子对互斥模型：(1)、中心原子上的价电子都用于形成共价键：分子中的价电子对相互排斥的结果［投影］ABn立体结构范例n=2直线型 C02、BeCl2n=3平面三角形CH20、BF3n=4正四面体型CH4、CCl4n=5三角双锥形PCl5 n=6正八面体形SF6 [讲]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，对于这类分子，首先建立四面体模型，每个键占据一个方向（多重键只占据一个方向），孤对电子也要占据中心原子周围的空间，并参与互相排斥。例如，H20和NH3的中心原子上分别有2对和l对孤对电子，跟中心原子周围的σ键加起来都是4，它们相互排斥，形成四面体，因而H：O分子呈V形，NH3分子呈三角锥形。[投影] [板书](2).中心原子上有孤对电子：孤对电子也要占据中心原子周围的空间，并参与互相排斥，使分子的空间结构发生变化。[思考与交流]用VSEPR模型预测下列分子或离子的立体结构。[汇报] 直线型价电子都用于成键，同CO2；空间正四面体；三角锥型； V型；空间正三角型。［讲］利用价层电子对互斥理论时，首先要根据原子的最外层电子数，判断中心原子上有没有孤对电子，然后再根据中心原子结合的原子的数目，就可以判断分子的空间构型［板书］4. 价层电子对互斥理论的应用［讲］推断分子或离子的空间构型的具体步骤［板书］(1)确定中心原子A价层电子对数目［讲］中心原子A的价电子数与配体X提供共用的电子数之和的一半，即中心原子A价层电子对数目。计算时应注意：［投影小结］氧族元素原子作为配位原子时，可认为不提供电子，但作为中心原子时可认为它所提供所有的6个价电子如果讨论的是离子，则应加上或减去与离子电荷相应的电子数。如PO43-中P原子价层电子数就加上3，而NH4＋ 中N原子的价层电子数应减去1如果价层电子数出现奇数电子，可把这个单电子当作电子对来看待［板书］(2) 价电子对数计算方法［讲］对于ABm型分子(A为中心原子，B为配位原子)，分子的价电子对数可以通过下式确定［投影］n =［板书］(3)确定价层电子对的空间构型［讲］由于价层电子对之间的相互排斥作用，它们趋向于尽可的相互远离。价层电子对的空间构型与价层电子对数目的关系：［投影］价层电子对数目与价层电子对构型关系价层电子对数目23456价层电子对构型 直线三角形四面体三角双锥八面体［板书］(4) 分子空间构型确定 小组对教师提出的问题进行讨论，并进行小组内的互助学习。在聆听教师的讲解中解决本节课中自己与小组解决不了的问题，从而真正体验掌握知识的快乐。 培养学生合作与竞争的能力。
(四)小结
［投影小结］[小结] 价层电子对互斥模型对少数化合物判断不准，不能适用于过渡金属化合物，除非金属具有全满、半满或全空的d轨道。根据价层电子对互斥理论：分子的立体结构是由于分子中的价电子对相互排斥的结果，其规律如下：［投影］分子类型中心原子空间构型 AB2有孤对电子V型无孤对电子直线形AB3有孤对电子三角锥形无孤对电子平面三角形AB4无孤对电子四面体形 让学生系统总结本节课的知识。 是学生理解记忆本节知识要点，并形成体系。
［随堂练习］
1、用VSEPR模型预测，下列分子形状与H2O相似，都为V型的是 A.OF2 B.BeCl2 C.SO2 D.CO22、用VSEPR模型预测，下列分子中键角不是1200的是 A．C2H2 B．C6H6 C．BF3 D．NH33、根据价电子对互斥理论,判断H3O+的空间结构式 A.三角锥形 B.正四面体 C.平面正三角形 D.变形四面体 学生汇报结果后纠正错误 巩固本节所学知识
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