高中化学：第二节 共价键与分子的空间构型 学案鲁科版必修2VIP免费

第二节共价键与分子的空间构型学案课程目标：1.熟知常见的多原子分子的立体结构，能够应用价层电子对互斥理论和模型解释、判断和推测常见的多原子分子的立体结构。2.理解杂化的概念、杂化轨道的形成和类型，能运用杂化轨道理论分析和解释分子的结构，判断分子中的成键情况。第一课时一些典型分子的空间构型课前预习：1.甲烷分子的空间构型化学式结构式分子的立体结构模型电子式（1）杂化轨道定义：在外界条件影响下，，简称杂化轨道。杂化轨道在角度分布上比单纯的s或p轨道在某一方向上更，从而使它与其他原子的原子轨道重叠的程度更大，形成的共价键更。通常，有多少个原子轨道参加杂化，就形成个杂化轨道。（2）杂化轨道的类型sp3杂化：CH4分子形成时，分子中碳原子的杂化轨道是由一个轨道和三个轨道重新组合而成的，这种杂化称为，生成的个杂化轨道则称为。鲍林还根据精确计算得知每两个之间的夹角为。氨分子形成时，氮原子中的原子轨道也发生了杂化，生成四个sp3杂化轨道，但所生成的四个杂化轨道中，只有三个轨道各含，可分别与一个氢原子的1s电子形成一个键，另一个sp3杂化轨道中已有，属于，不能再与氢原子形成一个σ键了。所以，一个氮原子只能与三个氢原子结合，形成氨分子。呈形，键角。sp2杂化sp2杂化是由一个轨道和个轨道组合而成的。sp2杂化轨道间的夹角是，呈形。如乙烯分子中碳原子的原子轨道采用sp2杂化。每个碳原子以的方式重叠，该轨道上的电子配对形成一个键。这样，在乙烯分子中的碳原子间，存在一个键和一个键。sp1杂化sp1杂化轨道是由一个轨道和一个轨道组合而成的。sp1杂化轨道间的夹角是，呈形。如BeCl2分子和C2H2分子中都是sp1杂化。2.苯分子的空间构型分子式结构式苯分子中每个碳原子的原子轨道发生杂化，由此形成个杂化轨道，这样，每个碳原子两个sp2杂化轨道上的电子分别与邻近的两个碳原子的sp2轨道上的电子配对形成σ键，于是六个碳原子形成一个大碳环；每个碳原子的另一个sp2杂化轨道上的电子分别与一个氢原子的1s电子配对形成键，同时，每个碳原子上还有一个与碳环垂直的，它们均含有。这六个碳原子的2p轨道相互平行，它们以方式相互重叠，从而形成含有六个电子属于六个原子的π键。人们把这种在的π键称为大π键，所以，在苯分子中，整个分子呈形，六个碳碳键完全相同，键角皆为。3.价层电子对互斥理论内容：分子中的价电子对——成键电子对和孤电子对由于互相排斥作用，尽可能趋向彼此远离。用价层电子对互斥理论推断分子或离子的空间构型的具体步骤：（1）确定中心原子A的价层电子对数目。ABm型分子（A是中心原子，B是配位原子）中价电子对数的计算：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、硫原子不提供价电子。例如,BF3的价电子对数为,NH3的价电子对数为,XeF4的价电子对数为。（2）价电子对数与配位原子数目相等的ABm型分子的几何构型。价电子对数与配位原子数目相等的分子，中心原子（即A原子）价层电子对全是成键电子对，即没有孤对电子，则均为对称结构，判断构型非常简单。如表所示：价层电子对数目23456价层电子对构型直线型三角形四面体形三角双锥形八面体形（3）价电子对数与配位原子数目不相等的ABm型分子的几何构型。价电子对数与配位原子数目不相等的分子，中心原子（即A原子）的价层电子对中含有孤对电子，则每个孤对电子的位置相当于一个单键电子对的位置，最终形成的分子构型符合孤对电子与成键电子对斥力最小的稳定结构。（4）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。说明；价层电子对互斥模型说明的是价层电子对形成σ键的共用电子对和孤对电子的空间构型，而分子的空间构型指的是形成σ键电子对的空间构型，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。第二课时课前预习：1.分子的对称性（1）许多分子具有对称性。例如，乙烷分子中两个碳原子的连线为乙烷分子的，甲烷分子中碳原子和其中两个氢原子所构成的平面为甲烷分子的。这种...