2019-2020年高中化学 2.2.2《分子的立体结构》学案（新人教版选修3）.doc

2019-2020年高中化学 2.2.2分子的立体结构学案（新人教版选修3）【学习目标】1.认识杂化轨道理论的要点2.进一步了解有机化合物中碳的成键特征3.能根据杂化轨道理论判断简单分子或离子的构型【学习过程】【课前预习】1.杂化轨道理论是一种价键理论，是 为了解释分子的立体结构提出的。2.杂化及杂化轨道： 叫做杂化， 称为杂化轨道。【知识梳理】1. 甲烷分子中，C的价电子是 ，C原子的4个价层原子轨道是3个相互垂直的 和1个球形的 ；H的价电子是 ，用C原子的4个价层原子轨道跟4个H原子的1s球形原子轨道重叠，它们形成的四个CH键应该 （填“一样”或“不一样”，下同），而实际上，甲烷中四个CH键是，为了解决这一矛盾, 提出了杂化轨道理论。2. 当C原子和4个H原子形成甲烷分子时，C原子的 轨道和3个 轨道就会发生混杂，混杂时保持轨道总数不变，得到四个相同的轨道，称为 杂化，夹角是 。3. 杂化后形成的都是 键（填或） 。sp杂化由 轨道和 轨道杂化而成，得到 条夹角为 的 形轨道。sp2杂化由 轨道和 轨道杂化而成，得到 条夹角为 的 形轨道。【总结评价】：引导学生分析、归纳、总结多原子分子立体结构的判断规律，完成下表。化学式中心原子孤对电子对数杂化轨道数杂化轨道类型分子结构CH4C2H4BF3CH2OC2H2【典题解悟】例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2：在乙烯分子中有5个键、一个键，它们分别是 （ ）Asp2杂化轨道形成键、未杂化的2p轨道形成键Bsp2杂化轨道形成键、未杂化的2p轨道形成键CC-H之间是sp2形成的键，C-C之间是未参加杂化的2p轨道形成的键DC-C之间是sp2形成的键，C-H之间是未参加杂化的2p轨道形成的键解析：乙烯分子结构式为，六个原子位于同一平面，键角为120，分子的中心原子C形成的都是sp2杂化轨道。每个C原子都用1个sp2杂化轨道与H原子形成一个s键，两个C原子间用各自的另一个sp2杂化轨道形成CCs键，C原子中未用于杂化的一个2p轨道分别与另一个C原子的2p轨道形成一个p键。答案：C【当堂检测】1. 下列分子中心原子是sp2杂化的是（ ） A PBr3 B CH4 C BF3 D H2O2. 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CH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10928而是104.5？参考答案：15 C C D A BD6、直线；V型；三角锥形；正四面体7、sp杂化，直线；sp2杂化， 三角形；sp3杂化，V型；sp3杂化，三角锥形8、因为H2O分子中中心原子不是单纯用2p轨道与H原子轨道成键，所以键角不是90；O原子在成键的同时进行了sp3杂化,用其中2个含未成对电子的杂化轨道与2个H原子的1s轨道成键，2个含孤对电子的杂化轨道对成键电子对的排斥的结果使键角不是10928，而是104.5