資源簡介

新授課
第二章 分子結構與性質
課時3 分子結構 價層電子對互斥模型
【學習目標】
1.認識分子結構的多樣性和復雜性，并知道分子的結構是可以測定的。 2.理解價層電子對互斥理論的含義，能用價層電子對互斥模型判斷和解釋分子或離子的結構。
【學習活動】
學習任務
目標一：認識分子結構的多樣性和復雜性，并知道分子的結構是可以測定的。 任務1：閱讀教材p41-p42內容，回答下列問題。 1.紅外光譜可以推斷化學鍵或官能團的種類，能否確認化學鍵或官能團的個數？ 參考答案：紅外光譜是當一束紅外線透過分子時，分子會吸收跟它的某些化學鍵的振動頻率相同的紅外線，再記錄到圖譜上呈現吸收峰，通過和已有圖庫比對或通過計算，綜合分析出該分子中含有何種化學鍵或官能團的信息。但不能確認化學鍵或官能團的個數。 2.未知物質X的質譜圖為 由圖可看出，質荷比的最大值是該物質的相對分子質量，知該物質的相對分子質量是多少？ 參考答案：16。 任務2：閱讀教材p43內容，回答下列問題。 1.寫出下列三原子分子、四原子分子、五原子分子的電子式、結構式、鍵角及立體構型。 化學式電子式結構式鍵角分子空間 結構模型立體構 型名稱CO2O==C==O180°直線形H2O105°V形CH2O約120°平面三角形NH3107°三角錐形 CH4109°28′正四面體形CCl4109°28′正四面體形
2.(1)硫化氫(H2S)分子中，兩個H—S鍵的夾角接近90°，H2S分子是哪種空間結構？二硫化碳(CS2)分子中，兩個C===S鍵的夾角是180°，CS2分子是哪種空間結構？ 參考答案：根據鍵角判斷分子的空間結構。V形　直線形。 (2)科學家研制出可望成為高效火箭推進劑的N(NO2)3如圖所示。 已知該分子中N—N—N鍵角都是108.1°，試推測四個氮原子圍成的空間是空間正四面體嗎？ 參考答案：不是。由于N—N—N鍵角都是108.1°，所以四個氮原子圍成的空間不是正四面體而是三角錐形。 (3)五原子分子都是正四面體結構嗎 參考答案：不是，如CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3等，雖為四面體結構，但由于碳原子所連的四個原子不相同，四個原子電子云的排斥力不同，使四個鍵的鍵角不全相等，所以并不是正四面體結構。
目標二：理解價層電子對互斥理論的含義，能用價層電子對互斥模型判斷和解釋分子或離子的結構。 任務1：閱讀教材p44—p45第一段內容，回答下列問題。 1.VSEPR的“價層電子對”是指哪些電子？ 參考答案：VSEPR的“價層電子對”是指分子中的中心原子與結合原子間的σ鍵電子對和中心原子上的孤電子對。 2.σ鍵電子對數如何確定 中心原子孤電子對數如何確定 參考答案：σ鍵電子對數由分子式確定。 中心原子上的孤電子對數=(a-xb)。 其中：a表示中心原子的價電子數； x表示與中心原子結合的原子數； b表示與中心原子結合的原子最多能接受的電子數。 3.如何確定C和N的中心原子的孤電子對數 參考答案：陽離子:a為中心原子的價電子數減去離子的電荷數(絕對值)。N中中心原子為N，a=5-1，b=1，x=4，所以中心原子孤電子對數=(a-xb)=(4-4×1)=0。 陰離子:a為中心原子的價電子數加上離子的電荷數(絕對值)。C中中心原子為C，a=4+2，b=2，x=3，所以中心原子孤電子對數=(a-xb)=(6-3×2)=0。 4.什么是成鍵電子對、孤電子對 其與中心原子的軌道數或價層電子對數有什么關系 價層電子對數與VSEPR模型或空間結構有什么關聯？ 參考答案：分子或離子中，中心原子與其他原子以共價鍵結合的電子對為成鍵電子對，中心原子上不參與成鍵的電子對為孤電子對，兩者之和等于中心原子的軌道數，也等于價層電子對數。 σ鍵電子對數＋孤電子對數＝價層電子對數VSEPR模型分子或離子的空間結構。 任務2： 1.乙醇和乙酸同樣可以用“價電子對相互排斥而盡量遠離”的原則快捷地判斷它們的分子結構。 Ⅰ.根據上述圖示，結合價層電子對互斥理論，分析判斷乙醇分子中C—O—H的空間構型是什么？ 提示：乙醇分子結構中，羥基上的氧原子有2個成鍵電子對和2對孤電子對(見圖中乙醇結構的①、②、③、④)，價層電子對數是4，共有4個空間取向，中心氧原子上的價電子對相互排斥而遠離，呈四面體形，略去中心原子(氧原子)上的孤電子對可得C—O—H呈V形。 Ⅱ.根據上述圖示，結合價層電子對互斥模型分析判斷乙酸分子結構中的空間構型是什么？ 提示：在乙酸分子中，中心原子是羰基()上的碳原子，中心碳原子(羰基碳)上有3個成鍵電子對(見圖中乙酸結構中的①、②、③)，孤電子對數為0；上的成鍵電子對僅有一個空間取向，因此，中心碳原子的價電子對共有3個空間取向，相互排斥而遠離，因此，呈平面三角形。 Ⅲ.根據上述圖示，結合價層電子對互斥理論分析 乙醇、乙酸分子中的空間構型是什么？ 提示：在乙醇、乙酸分子結構中，甲基碳()是中心原子，中心碳原子上的價層電子對數是4，全部是成鍵電子對，孤電子對數是0，中心碳原子上的4對成鍵電子對共有4個空間取向，相互排斥而遠離，故呈四面體結構。 2.VSEPR模型與分子的空間結構一定相同嗎？二者之間有何規律存在？ 參考答案：VSEPR模型與分子的空間結構不一定一致，分子的空間結構指的是成鍵電子對的空間結構，不包括孤電子對(未用于形成共價鍵的電子對)。兩者是否一致取決于中心原子上有無孤電子對，當中心原子上無孤電子對時，兩者的空間結構一致；當中心原子上有孤電子對時，兩者的空間結構不一致。 3.常見物質的空間構型 價層電 子對數成鍵電 子對數孤電子 對數VSEPR 模型VSEPR 模型名稱分子的空間 結構名稱代表 物質220直線形直線形CO2321平面三角形V形SO2330平面正 三角形平面正 三角形BF3、SO3、N440正四面體形正四面 體形CH4、S、N431四面體形三角錐形NH3、PCl3422四面體形V形H2O、SCl2
【學習總結】
回顧本課所學，畫出思維導圖
2新授課
第二章 分子結構與性質
課時3 分子結構 價層電子對互斥模型
【學習目標】
1.認識分子結構的多樣性和復雜性，并知道分子的結構是可以測定的。 2.理解價層電子對互斥理論的含義，能用價層電子對互斥模型判斷和解釋分子或離子的結構。
【學習活動】
學習任務
目標一：認識分子結構的多樣性和復雜性，并知道分子的結構是可以測定的。 任務1：閱讀教材p41-p42內容，回答下列問題。 1.紅外光譜可以推斷化學鍵或官能團的種類，能否確認化學鍵或官能團的個數？ 2.未知物質X的質譜圖為 由圖可看出，質荷比的最大值是該物質的相對分子質量，知該物質的相對分子質量是多少？ 任務2：閱讀教材p43內容，回答下列問題。 1.寫出下列三原子分子、四原子分子、五原子分子的電子式、結構式、鍵角及立體構型。 化學式電子式結構式鍵角分子空間 結構模型立體構 型名稱CO2H2OCH2ONH3CH4CCl4
2.(1)硫化氫(H2S)分子中，兩個H—S鍵的夾角接近90°，H2S分子是哪種空間結構？二硫化碳(CS2)分子中，兩個C===S鍵的夾角是180°，CS2分子是哪種空間結構？ (2)科學家研制出可望成為高效火箭推進劑的N(NO2)3如圖所示。 已知該分子中N—N—N鍵角都是108.1°，試推測四個氮原子圍成的空間是空間正四面體嗎？ (3)五原子分子都是正四面體結構嗎
目標二：理解價層電子對互斥理論的含義，能用價層電子對互斥模型判斷和解釋分子或離子的結構。 任務1：閱讀教材p44—p45第一段內容，回答下列問題。 1.VSEPR的“價層電子對”是指哪些電子？ 2.σ鍵電子對數如何確定 中心原子孤電子對數如何確定 3.如何確定C和N的中心原子的孤電子對數 4.什么是成鍵電子對、孤電子對 其與中心原子的軌道數或價層電子對數有什么關系 價層電子對數與VSEPR模型或空間結構有什么關聯？ 任務2： 1.乙醇和乙酸同樣可以用“價電子對相互排斥而盡量遠離”的原則快捷地判斷它們的分子結構。 Ⅰ.根據上述圖示，結合價層電子對互斥理論，分析判斷乙醇分子中C—O—H的空間構型是什么？ Ⅱ.根據上述圖示，結合價層電子對互斥模型分析判斷乙酸分子結構中的空間構型是什么？ Ⅲ.根據上述圖示，結合價層電子對互斥理論分析 乙醇、乙酸分子中的空間構型是什么？ 2.VSEPR模型與分子的空間結構一定相同嗎？二者之間有何規律存在？ 3.常見物質的空間構型 價層電 子對數成鍵電 子對數孤電子 對數VSEPR 模型VSEPR 模型名稱分子的空間 結構名稱代表 物質20CO221SO230BF3、SO3、N40CH4、S、N31NH3、PCl322H2O、SCl2
【學習總結】
回顧本課所學，畫出思維導圖
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