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分子的立体构型

一名优秀的教师就要对每一课堂负责,教师要准备好教案为之后的教学做准备。教案可以让学生们能够更好的找到学习的乐趣,帮助教师能够井然有序的进行教学。写好一份优质的教案要怎么做呢?下面的内容是小编为大家整理的分子的立体构型,欢迎阅读,希望您能够喜欢并分享!

《选修三第二章第二节 分子的立体构型》导学案(第4课时)
学习时间2011—2012学年上学期周
【课标要求】知识与技能要求:复习巩固本节知识
【本节重点知识再现】
一、常见分子的空间构型
1.双原子分子都是直线形,如:HCl、NO、O2、N2等。
2.三原子分子有直线形,如CO2、CS2等;还有“V”形,如H2O、H2S、SO2等。
3.四原子分子有平面三角形,如BF3、BCl3、CH2O等;有三角锥形,如NH3、PH3等;也有
正四面体,如P4。
4.五原子分子有正四面体,如CH4、CCl4等,也有不规则四面体,如CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3。
另外乙烯分子和苯分子都是平面形分子。
二、价层电子对互斥模型
1.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。
2.价电子对之间的斥力
(1)电子对之间的夹角越小,排斥力越大。
(2)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
(3)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。
3.价层电子对互斥模型的两种类型
价层电子对互斥模型说明的是价层电子对的空间构型,而分子的空间构型指的是成键电子对空间构型,不包括孤对电子。
(1)当中心原子无孤对电子时,两者的构型一致;
(2)当中心原子有孤对电子时,两者的构型不一致。
4.用价层电子对互斥理论推断分子或离子的空间构型
具体步骤:
(1)确定中心原子A价层电子对数目
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。计算时注意:
①氧族元素原子作为配位原子时,可认为不提供电子,但作中心原子时可认为它提供所有的6个价电子。
②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PO3-4中P原子价层电子
数应加上3,而NH+4中N原子的价层电子数应减去1。
③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看待。
(2)确定价层电子对的空间构型
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。价层电子对的空间构
型与价层电子对数目的关系:
价层电子对数目23456
价层电子对构型直线形三角形四面体三角双锥八面体
(3)分子空间构型确定
根据分子中成键电子对数和孤对电子数,可以确定相应的较稳定的分子几何构型。如p47表:
5.价电子对数计算方法
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:
n=中心原子的价电子数+每个配位原子提供的价电子数×m2
其中,中心原子的价电子数等于中心原子的最外层电子数,配位原子中卤素原子、氢原子提供1个价电子,氧原子和硫原子按不提供价电子计算。先根据价电子对数判断分子的VSEPR
模型,再根据中心原子是否有孤对电子判断分子的立体结构模型。
三、杂化轨道理论的简述
1.杂化轨道理论认为:在形成分子时,通常存在激发、杂化、轨道重叠等过程。但应注意,原子轨道的杂化,只有在形成分子的过程中才会发生,而孤立的原子是不可能发生杂化的。同时只有能量相近的原子轨道(如2s,2p等)才能发生杂化,而1s轨道与2p轨道由于能量相差
较大,它是不能发生杂化的。
2.杂化轨道成键时,要满足化学键间最小排斥原理,键与键间排斥力大小决定于键的方向,即决定于杂化轨道间的夹角。由于键角越大化学键之间的排斥力越小,对sp杂化来说,当键角为180°时,其排斥力最小,所以sp杂化轨道成键时分子呈直线形;对sp2杂化来说,当键角为120°时,其排斥力最小,所以sp2杂化轨道成键时,分子呈平面三角形。由于杂化轨道类型不同,杂化轨道夹角也不相同,其成键时键角也就不相同,故杂化轨道的类型与分子的空间构型有关。
3.杂化轨道的数目与组成杂化轨道的各原子轨道的数目相等。
四、ABm型杂化类型的判断
1.公式:电子对数n=12(中心原子的价电子数+配位原子的成键电子数±电荷数)
2.根据n值判断杂化类型
一般有如下规律:
当n=2,sp杂化;n=3,sp2杂化;n=4,sp3杂化。
例如:SO2 n=12(6+0)=3 sp2杂化NO-3 n=12(5+1)=3 sp2杂化
NH3 n=12(5+3)=4sp3杂化
注意 ①当上述公式中电荷数为正值时取“-”,电荷数为负值时取“+”。
②当配位原子为氧原子或硫原子时,成键电子数为零。
五、配合物
1.配位键是一种特殊的共价键,但形成配位键的共用电子是由一方提供而不是由双方共同提供的。
2.过渡金属原子或离子都有接受孤对电子的空轨道,对多种配体具有较强的结合力,因而过渡金属配合物远比主族金属配合物多。
3.配合物的电离
配合物溶于水易电离为内界配离子和外界离子,而内界的配体离子和分子通常不能电离。
如[Co(NH3)5Cl]Cl2===[Co(NH3)5Cl]2++2Cl-,有三分之一的氯不能电离。
【对点练习】
1.用价层电子对互斥理论预测H2S和BF3的立体结构,两个结论都正确的是()
A.直线形;三角锥形B.V形;三角锥形
C.直线形;平面三角形D.V形;平面三角形
2.下列分子中的中心原子杂化轨道的类型相同的是()
A.CO2与SO2B.CH4与NH3C.BeCl2与BF3D.C2H4与C2H2
3.A、B、C三种物质均是中心原子配位数为6的不同配合物,它们的化学式都是CrCl36H2O,但结构不同,颜色不同;A呈亮绿色;B呈暗绿色,当B与硝酸银溶液反应时,能沉淀出1/3的氯元素,而C呈紫色。
(1)试写出B的结构简式。
(2)B配合物配离子的空间形状如何?画出其两种几何异构体的空间结构。
4.(1)某校化学课外活动小组的同学对AB3型分子或离子的空间构型提出了两种看法,你认为是哪两种?若两个A—B键均是极性键且极性相同,它们分子的极性是怎样的?举例说明。
(2)参照上题,你认为AB4型分子或离子的空间构型有几种?若每个A—B键都是极性键且极性相同。它们分子的极性是怎样的?举例说明。
【学习效果自测】
1.在下列分子中,电子总数最少的是()
A.H2SB.O2C.COD.NO
2.在以下的分子或离子中,空间结构的几何形状不是三角锥形的是()
A.NF3B.CH-3C.CO2D.H3O+
3.有关甲醛分子的说法正确的是()
A.C原子采用sp杂化B.甲醛分子为三角锥形结构
C.甲醛分子为平面三角形结构D.在甲醛分子中没有π键
4.[Cu(NH3)4]2+配离子中,中心离子的配位数为()
A.1B.2C.3D.4
5.苯分子(C6H6)为平面正六边形结构,下列有关苯分子的说法错误的是()
A.苯分子中的中心原子C的杂化方法为sp2B.苯分子内的共价键键角为120°
C.苯分子中的共价键的键长均相等D.苯分子的化学键是单、双键相交替的结构
6.下列分子的中键角最大的是()
A.CO2B.NH3C.H2OD.CH2=CH2
7.对SO3的说法正确的是()
A.结构与NH3相似B.结构与SO2相似C.结构与BF3相似D.结构与P4相似
8.在SO2分子中,分子的空间结构为V形,S原子采用sp2杂化,那么SO2的键角()
A.等于120°B.大于120°C.小于120°D.等于180°
9.三氯化氮(NCl3)是一种淡黄色的油状液体,测得其分子具有三角锥形结构。则下面对于NCl3
的描述不正确的是()
A.它是一种极性分子B.它的挥发性比PBr3要大
C.它还可以再以配位键与Cl-结合D.已知NBr3对光敏感,所以NCl3对光也敏感
10.试用杂化轨道理论说明下列分子或离子的立体构型。
(1)SiF4(正四面体形)
(2)BCl3(平面三角形)
(3)NF3(三角锥形,键角为102°)
【课后作业】1.下列分子中,既没有对称轴,又没有对称面的是()
A.CH4B.H2OC.NH3D.CHBrClF
2.下列推断正确的是()
A.BF3是三角锥形分子B.NH+4的电子式:[HN,?HH]+,离子呈平面形结构
C.CH4分子中的4个C—H键都是氢原子的1s轨道与碳原子的p轨道形成的spσ键
D.CH4分子中的碳原子以4个四面体形轨道分别与4个氢原子的1s轨道重叠,形成4个C—Hσ键
3.下列分子中,键角最大的是()
A.H2SB.H2OC.CCl4D.NH3
4.中心原子采取平面三角形的是()
A.NH3B.BCl3C.PCl3D.H2O
5.下列各组离子中因有配合离子生成而不能大量共存的是()
A.K+、Na+、Cl-、NO-3B.Mg2+、Ca2+、SO2-4、OH-
C.Fe2+、Fe3+、H+、NO-3D.Ba2+、Fe3+、Cl-、SCN-
6.下列离子中的中心原子采取不等性杂化的是()
A.H3O+B.NH+4C.PCl-6D.BI-4
7.下列各种说法中正确的是()
A.极性键只能形成极性分子B.CO2中碳原子是sp2杂化
C.形成配位键的条件是一方有空轨道,另一方有孤对电子
D.共价键形成的条件是成键原子必须有未成对电子
8.下列关于原子轨道的说法正确的是()
A.凡中心原子采取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等的新轨道
D.凡AB3型的共价化合物,其中心原子A均采取sp3杂化轨道成键
9.乙炔分子中的碳原子采取的杂化轨道是()
A.sp杂化B.sp2杂化C.sp3杂化D.无法确定
10.H2S分子中共价键键角接近90°,说明分子的空间立体结构为________;CO2分子中的共价键键角为180°,说明分子的空间立体结构为________;NH3分子中共价键键角为107°,说明分子的空间立体结构为________。
11.在形成氨气分子时,氮原子中的原子轨道发生sp3杂化生成4个______,生成的4个杂化轨道中,只有________个含有未成对电子,所以只能与________个氢原子形成共价键,又因为4个sp3杂化轨道有一个有______,所以氨气分子中的键角与甲烷不同。

疑点反馈:(通过本课学习、作业后你还有哪些没有搞懂的知识,请记录下来)
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《选修三第二章第二节 分子的立体构型》导学案(第4课时)
【对点练习】
1.答案 D2.答案 B3.答案 (1)[Cr(H2O)4Cl2]Cl2H2O
(2)八面体,B的配离子[Cr(H2O)4Cl2]+的几何异构体:

4.答案 (1)①平面正三角形,如BF3、SO3、NO-3、CO2-3等,这类分子或离子是非极性的。
②三角锥形,如NH3、NCl3、PCl3、PH3、SO2-3、ClO-3等,这类分子或离子是极性的。
(2)①正四面体构型,如CCl4、CH4、SiH4、SiF4、SiCl4、NH+4、SO2-4、ClO-4等,这类分子或离子是非极性的。
②平面四边形构型,如PtCl4,也是非极性的。
【学习效果自测】
1.答案 C2.答案 C3.答案 C4.答案 D5.答案 D6.答案 A7.答案 C
8.答案 C9.答案 C
【课后作业】
1.答案 D2.答案 D3.答案:C4.答案 B5.答案 D6.答案 A7.答案 C
8.答案 C9.答案 A10.答案 V形直线形三角锥形11.答案 sp3杂化轨道 3 3 孤对电子

延伸阅读

分子的立体结构


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、CH4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HCNO
电子式

可形成共用电子对数1432
成键情况1432
【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CO2H2ONH3CH2OCH4
电子式
结构式O=C=OH-O-H

原子总数33445
孤对电子数无21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CO2H2ONH3CH2OCH4
分子内原子总数33445
中心原子孤对电子数无21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
220直线型CO2直线型
330平面三角形CH2O平面三角形
21三角形V型
40四面体CH4四面体
31四面体NH3三角锥
22四面体H2OV型
60八面体SF6八面体
42八面体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

第二节分子的立体结构
第二课时
教学目标:
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
教学重点:
杂化轨道理论及其应用
教学难点:
分子的立体结构,杂化轨道理论
教学过程:
教师活动学生活动设计意图
【课始检测】
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?回忆
应用
思考
交流

引起学生兴趣,增强求知欲望。

【自主学习】
安排学生阅读教材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?
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?
【精讲精练】
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,若干不同类型能量相近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杂化,所形成的新轨道就称为杂化轨道。
【强调】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:一个s轨道和一个p轨道间的杂化。如:BeCl2、CO2
(2)sp2杂化:一个s轨道和两个p轨道间的杂化。
如:SO2、BF3
(3)sp3杂化:一个s轨道和三个p轨道间的杂化
如:CH4、H2O、NH3
【讲解】让学生观看教材上的插图,适当解释sp杂化sp2杂化与sp3杂化。
【归纳】
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——sp杂化;
平面型——sp2杂化;
四面体——sp3杂化
强化理解和记忆
培养学生独立思考能力和合作精神。

【小结】

【知识升华】
【思考】
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?
【强调】
1、杂化只有在形成分子时才会发生;
2、能量相近的轨道方可发生杂化;
3、杂化轨道成键时满足最小排斥原理,从而决定键角。
4、杂化轨道只用来形成σ键或容纳孤对电子,未参与杂化的p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】
完成学案上的当堂达标题目。杂化类型杂化轨道数目杂化轨道间的夹角空间构型实例
Sp2180°直线BeCl2
Sp23120°平面三角形BF3
Sp34109°28′四面体形CH4

完成习题,当堂达标

变抽象为直观,便于学生理解。

归纳需要注意的问题,知识得到升华
学以致用

【作业布置】完成本节辅导资料上的相关习题。培养知识应用能力
【板书设计】
第二节分子的立体结构
三、杂化轨道理论简介
1、杂化与杂化轨道的概念:
2、杂化轨道的常见类型:
(1)sp杂化——直线形:BeCl2CO2
(2)sp2杂化——平面形:BF3HCHO
(3)sp3杂化——四面体形:CH4NH4+
3、杂化类型的判断

第二节分子的立体结构
第三课时
教学目标
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。
教学重点
配位键、配位化合物的概念,举例
教学难点
配位键、配位化合物的概念理解。
教学过程
教师活动学生活动设计意图
【问题导入】
为什么CuSO45H2O晶体是蓝色而无水CuSO4是白色?
【探究实验】
完成探究实验,填写表格。完成如下实验:
向盛有固体样品的试管中,分别加1/3试管水溶解固体,
将下表中的少量固体溶于足量的水,观察实验现象并填写表格。
固体①CuSO4②CuCl22H2O③CuBr2
白色绿色深褐色
④NaCl⑤K2SO4⑥KBr
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

设置问题情境,引发学生思考
探究实验,激发学生探索新知的欲望
【精讲】
四、配合物理论:1、配位键
共享电子对由一个原子单方面提供而跟另一个原子共享的共价键
【多媒体展示】图片:配位键的形成过程。
【归纳】配位键的形成条件:一方有孤对电子;另一方有空轨道。
配位键也可以用A→B来表示,其中A是提供孤对电子的原子,叫做给予体;B是接受电子的原子,叫做接受体
阅读教材

归纳知识点
听讲

看图归纳形成过程

归纳总结

把抽象的理论直观化
给予学生探索实践机会,增强感性认识。
2、配位化合物:
【自主学习】
学生阅读教材,了解配位化合物的定义。
【实验】学生合作完成实验2-2。
看图解释配位键的形成。阅读课本,归纳知识点
完成实验
看图归纳形成过程
加强学生的自学能力和组织、推断能力
培养学生的发散思维能力
【归纳】
金属离子(或原子)与某些分子或离子(称为配体)以配位键结合形成的化合物,叫做配位化合物。

归纳定义更深一层次了解知识点

【思考探究】
我们还见过哪些配位化合物?完成实验2-3
【趣味阅读】
阅读资料,体会配合物的结构对性质的影响。

【知识拓展】
3、配合物的应用:
【多媒体展示】配位化合物课外阅读知识。
【课堂小结】

【达标测试】思考
探究
实验

人们发现[Pt(NH3)2Cl2]有两种不同性质的异构体,如下表
配合物颜色极性在水中的溶解性抗癌活性
Pt(NH3)2Cl2棕黄色极性0.2577g/100gH2O有活性
Pt(NH3)2Cl2淡黄色非极性0.036g/100gH2O无活性
研究表明四个配体与中心离子结合成本面四边形有两种不同排列方式:(如右图)顺式为棕黄色,反式为淡黄色。

观看视频,了解相关知识

完成学案上的随堂检测。

完成知识的迁移

完成情感态度价值观目标
达成目标
【板书设计】
第二节分子的立体结构
四、配合物理论简介
1.配位键
2.配合物
3、配合物的应用

《分子的立体结构》教学设计


《分子的立体结构》教学设计
[教学目标]
1、知识和技能
(1)认识共价分子的多样性和复杂性;初步认识价层电子对互斥模型;
(2)杂化轨道理论解释分子的空间构型;键的极性与分子的极性的关系,杂化轨道理论。
(3)认识配合物理论,了解配合物的结构
2、过程与方法
(1)能用VSEPR模型预测简单分子或离子的立体结构;
(2).认识分子的极性与分子构型的关系.了解手性分子在生命科学等方面的应用。
(3)能根据配合物结构与配合物形成的条件和过程实验解释
3、情感、态度与价值观
(1)培养学生严谨认真的科学态度和空间想象能力;
(2)培养学生搜集资料和信息处理能力;
(3)对学生进行辨证唯物主义教育。
[重点难点]
(1)利用价层电子对互斥模型预测分子的立体结构;
(2)杂化轨道理论;
(3)配位键,配合物理论,配合物结构与配合物形成的条件和过程实验解释。
[教学课时]3节
[教学过程]
第一课时
一、形形色色的分子
师生互动:与学生一起认识形形色色的分子
学生活动:知识整理:运用你对分子的已有的认识,完成下列表格
分子式分子的立体
结构原子数目键角电子式H2OCO2NH3BF3CH2OCH4C2H2C2H4C6H6C8H8P4
问题发现:
同为三原子分子的CO2和H2O,四原子分子的NH3和CH2O,它们的立体结构却不同,为什么?
二、价层电子对互斥模型(VSEPR模型)
(一)首先引导学生学习其中的基本知识。
1、中心原子:
学习活动:指出下列分子的中心原子:
H2OCO2NH3
CH4BF3CH2O
2、价层电子对:
学生活动:
(1)根据上表中分子的电子式,指出下列分子里中心原子的价层电子对数目:
H2OCO2NH3
CH4BF3CH2O
(2)根据你对价层电子对现有的知识,价层电子对可分为哪几类?
(二)与学生一起认识VSEPR模型
1、VSEPR模型
结合CH4、CH2O的立体结构的球棍模型理解VSEPR模型(重点是从键角的角度理解价层电子对的相互排斥)
2、分类
第一类:中心原子的价层电子对全部为成键电子对。
如:CH4
排斥力:价层电子对相同,排斥力相同;
价层电子对不同,叁键>双键>单键
判断方法:
分子的立体结构
ABnn=2
n=3
n=4
第二类:中心原子的价层电子对中除了成键电子对,还有孤对电子对
如:H2O
排斥力:孤对电子对与孤对电子对>孤对电子对与成键电子对>成键电子对与成键电子对
判断方法:根据中心原子的孤对电子对的数目及中心原子结合的原子的数目确定。
应用反馈:
1、请你应用VSEPR理论完成下表。
化学式中心原子含有孤对电子对数中心原子结合的原子数空间构型H2SNH2-NF3CHCl3CCl4
2、完成课本P40思考与交流。
回顾小结:略
课外作业:
1、用VSEPR模型预测,下列分子的立体结构与水分子相似的是()
A、OF2B、H2SC、BeCl2D、CO2
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、下列分子中,各原子均处于同一平面上的是()
A、NH3B、CCl4C、H2OD、CH2O
4、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
5、多核离子所带电荷可以认为是中心原子得到或失去电子导致,根据VSEPR模型,下列离子中所有原子都在同一平面的一组是()
A、NO2-和NH2-B、H3O+和ClO3-
C、NO3-和CO32-D、PO43-和SO42-
6、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
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。
BeCl2SCl2
SO32-SF6
第二课时
三、杂化轨道理论简介
1、SP杂化轨道和简单分子几何构型的关系:
杂化方式SPSP2SP3SP3不等性杂化轨道夹角180120109o28中心原子位置ⅡA,ⅡBⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA中心原子孤对
电子数000123分子几何构型直线型平面三角正四面体三角锥V字形直线型实例BeCl2
HgCl2BF3CH4
SiCl4NH3
PH3H2O
H2SHCl
2.共价键的分类:
按原子轨道重叠方式分为键(头碰头的方式)和键(肩并肩的方式);
按电子对在两原子核间是否偏离分为极性键和非极性键.
按电子对来源:正常共价键和配位共价键
按成键情况分:单键,双键和三键
3.分子的极性判断:①同种元素形成的双原子分子一定是非极性分子,如:H2、O2、Cl2等。②不同种元素形成的双原子分子一定是极性分子,如:CO、HCl、NO等。③多原子分子的极性主要取决于分子的空间构型,若为对称结构,则是非极性分子,若为不对称结构,则为非极性分子。如CH4、CCl4,正四面体型;CO2、CS2、C2H2,直线型;BF3平面正三角形,均为对称图形,因此以上分子均为非极性分子,而NH3、PH3,三角锥型;H2O、H2S折线型,是不对称图形,分子为极性分子。
分子的极性判断也可以采用经验判断规律:对于ABn型的共价化合物,如果化合物ABn中A元素的化合价数的绝对值等于其主族序数,则ABn为非极性分子,否则为非极性分子。如NH3中N的化合价为-3价与其族序数
ⅤA不相等,因此NH3是极性分子,而CO2中C的化合价为+4价与其族序数ⅣA相等,则CO2为非极性分子。
相似相溶原理:由极性分子组成的溶质易溶于由极性分子组成的溶剂中,如HCl、NH3、H2SO4等极性分子易溶于极性溶剂水中。由非极性分子组成的溶质易溶于非极性分子组成的溶剂中,如非极性分子Br2,I2,S等易溶于非极性溶剂CCl4,CS2,苯等中。
【典型案例】
【例题1】.有关苯分子中的化学键描述正确的是()
A.每个碳原子的sp2杂化轨道中的其中一个形成大键
B.每个碳原子的未参加杂化的2p轨道形成大键
C.碳原子的三个sp2杂化轨道与其它形成三个键
D.碳原子的未参加杂化的2p轨道与其它形成键
【解析】苯分子中每个碳原子中的三个sp2杂化轨道分别与两个碳原子和一个氢原子形成键.同时每个碳原子还有一个未参加杂化的2p轨道,他们均有一个未成对电子.这些2p轨道相互平行,以肩并肩方式相互重叠,形成一个多电子的大键.
【答案】BC
【例题2】下列叙述中正确的是
A.极性分子中不可能含有非极性键
B.离子化合物中不可能含有非极性键
C.非极性分子中不可能含有非极键
D.共价化合物中不可能含有离子键
【解析】A如H2O2中含非极性键,B如Na2O2中含非极性键,C如CCl4是极性键构成的非极性分子.
【答案】D
【例题3】实验测得BeCl2为共价化合物,两个BeCl键间的夹角为180,由此可判断BeCl2属于()
A.由极性键形成的极性分子
B.由极性键形成的非极性分子
C.由非极性键形成的极性分子
D.由非极性键形成的非极性分子
【解析】键角是1800说明分子是对称的,正电荷中心与负电荷中心重合是非极性分子
【答案】B
第三课时
四、配位键理论简介
请写出NH4+、SO2的电子式。
1、配位键:
其中提供孤对电子的原子叫做;接受电子的原子,叫做。
2、形成配位键的条件:其中一个原子必须提供孤对电子,另一原子必须能接受孤对电子的空轨道。
3、结构式中配位键的表示方法:
4、配合物理论
实验1:观察现象填写课本表格。
(1)配合物:
①中心原子:
②配体:
③配位数:
④配合物的组成:如图
⑤配合物的命名,关键在于配合物内界(即配离子)的命名。
命名顺序:自右向左:配位体数(即配位体右下角的数字)配位体名称合字或络字中心离子的名称中心离子的化合价。
如:[Zn(NH3)2]SO4内界名称为:,
K3[Fe(CN)6]内界名称为,
[Zn(NH3)4]Cl2命名为,
K3[Fe(CN)6]命名为,
Cu(NH3)4]SO4命名为,
[Ag(NH3)2]OH命名为。
⑥配合物的结构式可表示为:
实验2:
现象:蓝色沉淀蓝色透明溶液深蓝色的晶体
成份:()()()
配合物为:
名称为:
中心原子为,配体为,配位数为
结构可表示为:
实验3:
现象:
配合物为:
名称为:
中心原子为,配体为,配位数为
结构可表示为:
作业:
1、下列分子或离子中都存在着配位键的是()
A.NH3、H2OB.NH4+、H3O+
C.N2、HClOD.[Cu(NH3)4]2+、PCl3
2、下列各种说法中错误的是()
A、形成配位键的条件是一方有空轨道一方有孤对电子。
B、配位键是一种特殊的共价键。
C、配位化合物中的配体可以是分子也可以是阴离子。
D、共价键的形成条件是成键原子必须有未成对电子。
3、下列不属于配离子的是()
A.[Ag(NH3)2]+B.[Cu(CN)4]2-C.Fe(SCN)63-D.MnO4-
4、在[Pt(NH3)4]Cl2中Pt2+离子的配位数是()
A.1个B.2个C.4个D.6个
5、对于配合物[Co(NH3)5Cl]Cl2的名称正确的是()
A.氯化氯氨合钴B.氯化氯氨合钴(III)
C.氯化一氯五氨合钴D.氯化一氯五氨合钴(III)
6、既有离子键又有共价键和配位键的化合物是()
A.NH4NO3B.NaOHC.H2SO4D.H2O
7、向下列配合物的水溶液中加入AgNO3溶液不能生成AgCl沉淀的是()
A.[Co(NH3)4Cl2]ClB.[Co(NH3)3Cl3]
C.[Co(NH3)6]Cl3D.[Co(NH3)5Cl]Cl2
8、Co(III)的八面体配合物化学式为CoClmnNH3,若1mol配合物与AgNO3作用生成1molAgCl沉淀,则m、n的值是
A.m=1,n=5B.m=3,n=4C.m=5,n=1D.m=4,n=5
9、指出配合物K2[Cu(CN)4]的配离子、中心离子、配位体、配位数和配位原子,并写出其电离方程式。
作业答案:
1.B2.D3.D4.C5.C6.A7.B8.B9.略

分子的性质


2.3分子的性质第4课时溶解性、手性、无机含氧酸分子的酸性学案(人教版选修3)
[目标要求] 1.掌握物质溶解性及其影响因素。2.知道分子手性与物质性质之间的关系。3.掌握无机含氧酸酸性的判断方法。

一、溶解性
1.“相似相溶”规律
非极性溶质一般能溶于________溶剂,极性溶质一般能溶于________溶剂。
2.影响物质溶解性的因素
(1)外界因素主要有________、________等。
(2)从分子结构的角度有相似相溶规律。
(3)如果溶质与溶剂之间能形成________,则溶解度增大,且________作用力越大,溶解度越大。
(4)溶质与水发生反应时可________其溶解度,如SO2与H2O反应生成H2SO3,NH3与H2O反应生成NH3H2O等。
(5)相似相溶原理还适用于__________________的相似性,如CH3CH2OH中的____________与H2O中的____________相似,乙醇能与H2O互溶,而CH3CH2CH2CH2CH2OH中烃基较大,其中的-OH跟水分子中的-OH相似的因素小得多,因而戊醇在水中的溶解度明显减小。
二、手性
1.手性异构体
具有完全相同的________和____________的一对分子,如同__________________互为________,却在三维空间里____________,互称手性异构体。
2.手性分子
有________________的分子叫做手性分子。
三、无机含氧酸分子的酸性
1.无机含氧酸分子的酸性
无机含氧酸分子之所以能显示酸性,是因为其分子中含有-OH,而-OH上的________在水分子的作用下能够解离出________而显示一定的酸性。
2.无机含氧酸酸性的比较
无机含氧酸的通式可写成______________________,如果成酸元素R相同,则n值越大,R的正电性越________,导致R—O—H中O的电子向________偏移的程度越大,在水分子的作用下越____电离出H+,酸性越____。如酸性:
HClO____HClO2____HClO3____HClO4,HNO2____HNO3,H2SO3____H2SO4等。
1.HCl比CH4在水中的溶解度()
A.大B.小
C.一样D.无法确定
2.下列事实不能用氢键的知识来解释的是()
A.乙醇可以与水以任意比互溶
B.HF能以任意比溶于水
C.醇中的羟基数目越多,该物质就越易溶于水
D.干冰可用于人工降雨
3.下列分子中,不含手性碳原子的是()
4.判断含氧酸酸性强弱的一条规律是:在含氧酸分子中非羟基氧原子数越多,酸性越强;非羟基氧原子数越少,酸性越弱。例如:
含氧酸分子式非羟基氧原子数酸性
HClO0极弱
H3PO41中强
HNO32强
HClO43最强
若已知亚磷酸(H3PO3)是中强酸,亚砷酸(H3AsO3)是极弱酸,试写出H3PO3、H3AsO3的结构简式。

参考答案
基础落实
一、
1.非极性 极性
2.(1)温度 压强 (3)氢键 氢键 (4)增大
(5)分子结构 -OH -OH
二、
1.组成 原子排列 左手与右手一样 镜像 不能重叠
2.手性异构体
三、
1.H原子 H+
2.(HO)mROn 高 R 易 强 
课堂练习
1.A 2.D
3.B [如果一个碳原子连接四个不同的原子或原子团,这样的碳原子叫手性碳原子,B选项中的物质不含这样的碳原子。]
4.
解析 根据亚磷酸(H3PO3)是中弱酸,结合信息可得到亚磷酸分子中有一个非羟基氧和两个羟基氧与中心原子磷原子相连,剩余的原子直接与中心原子磷原子相连,同理可推出亚砷酸的结构。

DNA分子的结构


古人云,工欲善其事,必先利其器。高中教师要准备好教案,这是高中教师需要精心准备的。教案可以让学生们能够更好的找到学习的乐趣,帮助高中教师营造一个良好的教学氛围。你知道怎么写具体的高中教案内容吗?为此,小编从网络上为大家精心整理了《DNA分子的结构》,仅供参考,大家一起来看看吧。

第二节 DNA分子的结构

1.DNA分子的双螺旋结构模型是由和提出来的。
2.DNA分子具有的4种碱基分别是、、、,两条链上的碱基是通过 键连接的。
3.DNA的碱基配对是有一定规律的,即一定与配对,一定与配对,这样的配对使DNA分子具有稳定的,同时能解释A、T、G、C的关系,也能解释DNA的过程。

4.下列哪种不是DNA的组成成分?( )
A.核糖B.磷酸C.胞嘧啶D.鸟嘌呤
5.DNA的两条链上排列顺序稳定不变的是( )
A.4种脱氧核苷酸B.脱氧核苷
C.脱氧核糖和磷酸D.碱基对
6.DNA完全水解后得到的化学物质是( )
A.氨基酸、葡萄糖、含氮碱基B.脱氧核糖、含氮碱基、磷酸
C.氨基酸、核苷酸、葡萄糖D.核糖、含氮碱基、磷酸
7.组成DNA的含氮碱基、五碳糖、脱氧核苷酸的种类数依次是( )
A.4、4、4B.4、1、8C.4、2、4D.4、1、4
8.已知DNA的一条单链中A+G/T+C=0.4,上述比例在其互补单链和整个DNA分子中分别是( )
A.0.4和0.6B.2.5和1.0
C.0.4和0.4D.0.6和1.0
9.若一个双链DNA分子的G占整个DNA分子碱基的27%,并测得DNA分子一条链上的A占这条链碱基的18%,则另一条链上的A的比例是( )
A.9%B.27%C.28%D.46%
10.下列关于双链DNA的叙述错误的是( )
A.若一条链上A和T的数目相等,则另一条链上A和T的数目也相等
B.若一条链上A的数目大于T,则另一条链上A的数目小于T
C.若一条链上A:T:G:C=1:2:3:4,则另一条链也是A:T:G:C=1:2:3:4
D.若一条链上A:T:G:C=1:2:3:4,则另一条链也是A:T:G:C=2:1:4:3
11.由120个碱基组成的DNA分子片段,可因其碱基对组成和序列的不同而携带不同的遗传信息,其种类数最多可达( )
A.4120B.1204C.460D.604
12.某生物细胞DNA分子的碱基中,腺嘌呤的分子数占18%,那么鸟嘌呤的分子数占( )
A.9%B.18%C.32%D.36%

13.在小麦中,由A、T、G构成的核苷酸种类有( )
A.3种B.4种C.5种D.8种
14.下列有关DNA的叙述中正确的是( )
A.同一生物个体各种体细胞核中的DNA,具有相同的碱基组成
B.双链DNA分子的碱基含量是A+G=C+T或A+C=G+T
C.细胞缺少和营养不足将影响DNA的碱基组成
D.DNA只存在于细胞核中
15.生物界的生物形形色色、多种多样的根本原因是( )
A.蛋白质分子结构的多样性B.DNA分子的多样性
C.非同源染色体组合的多样性D.自然环境的多样性
16.下列不是DNA的结构特征的是( )
A.DNA双链极性反向平行
B.DNA螺旋沿中心轴旋转
C.碱基按嘌呤与嘧啶,嘧啶与嘌呤互补配对
D.DNA分子排列中,两条长链上的脱氧核糖与磷酸排列千变万化
17.在双链DNA分子中,有腺嘌呤P个,占全部碱基的比例为N/M(M>2N),则该DNA分子中鸟嘌呤的个数为( )
A.(PM/N)-PB.(PM/2N)-PC.N-2P/2MD.PM/2N
18.有一对氢键连接的脱氧核苷酸,已查明它的结构有一个腺嘌呤,则它的其他组成应是A.2个磷酸、2个脱氧核糖和1个尿嘧啶( )
B.2个磷酸、2个脱氧核糖和1个胞嘧啶
C.2个磷酸、2个脱氧核糖和1个胸腺嘧啶
D.3个磷酸、3个脱氧核糖核酸和1个胸腺嘧啶
19.下图为DNA分子结构模式图,据图回答:

(1)图中的1、2分别代表 、 ,1、2、3合在一起称为。
(2)如果3是腺嘌呤,则4是 ,5能否表示腺嘌呤? 。若不能请写出可能的碱基是。
(3)DNA被彻底水解后,能产生含氮产物的是 。

文章来源:http://m.jab88.com/j/34670.html

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