1、第二课时第二课时 教学目标教学目标 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 4、采用图表、比较、讨论、归纳、综合的方法进行教学 5、培养学生分析、归纳、综合的能力和空间想象能力 教学重点教学重点: 杂化轨道理论的要点 教学难点教学难点: 分子的立体结构,杂化轨道理论 教学过程:教学过程: 碳的价电子构型是什么样的?甲烷的分子模型表明是空间正四面 体,分子中的 CH 键是等同的,键角是 10928。说明什么? 结论结论 碳原子具有四个完全相同的轨道与四个氢原子的电子云重叠成键。 师:碳原子的价电子构型 2s 22p2,是
2、由一个 2s 轨道和三个 2p 轨道 组成的,为什么有这四个相同的轨道呢? 为了解释这个构型 Pauling 提出了杂化轨道理论。 板书: 三、杂化轨道理论 1、杂化的概念:在形成多原子分子的过程中,中心原子的若干能 量相近的原子轨道重新组合,形成一组新的轨道,这个过程叫做轨道的 杂化,产生的新轨道叫杂化轨道。 思考与交流思考与交流 甲烷分子的轨道是如何形成的呢? 形成甲烷分子时,中心原子的 2s 和 2px,2py,2pz等四条原子轨道 发生杂化,形成一组新的轨道,即四条 sp 3杂化轨道,这些 sp3杂化轨道 不同于 s 轨道,也不同于 p 轨道。 根据参与杂化的 s 轨道与 p 轨道的数
3、目,除了有 sp 3杂化轨道外, 还有 sp 2 杂化和 sp 杂化, sp2 杂化轨道表示由一个 s 轨道与两个 p 轨道 杂化形成的,sp 杂化轨道表示由一个 s 轨道与一个 p 轨道杂化形成的。 讨论交流讨论交流 : 应用轨道杂化理论,探究分子的立体结构。 化 学式 杂化轨道 数 杂化轨道 类型 分子结 构 CH4 C2H 4 BF3 CH2 O C2H 2 总结评价总结评价 :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 CH4 C2H 4 BF3 CH2 O C2H 2 讨论讨论 :怎
4、样判断有几个轨道参与了杂化?(提示:原子个数) 结论结论 :中心原子的孤对电子对数与相连的其他原子数之和,就是 杂化轨道数。 讨论总结讨论总结 : 三种杂化轨道的轨道形状, SP杂化夹角为180的直线型杂化轨道, SP 2 杂化轨道为 120的平面三角形,SP3杂化轨道为 10928的正四 面体构型。 科学探究科学探究 :课本 42 页 小结小结 :HCN 中 C 原子以 sp 杂化,CH2O 中 C 原子以 sp 2 杂化;HCN 中含有 2 个 键和 2 键;CH2O 中含有 3 键和 1 个 键 练习: 1、下列分子中心原子是 sp 2杂化的是 A 、 PBr3 B、 CH4 C、 BF
5、3 D、 H2O 2、关于原子轨道的说法正确的是 A 、凡是中心原子采取 sp 3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 sp 3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 、sp 3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 sp 3 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 sp 3杂化轨道之
6、间夹角一样 C、C 原子的 4 个价电子分别占据 4 个 sp 3杂化轨道 D、C 原子有 1 个 sp 3杂化轨道由孤对电子占据 4、下列对 sp 3 、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、 sp 2杂化轨道的夹角最大 C、 sp 3杂化轨道的夹角最大 D、 sp 3 、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
7、 个 2s 轨道与 2 个 2p 轨道杂化,形成 3 个 sp 2 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 sp 3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 -、ClO 2 -、ClO 3 -、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 微粒微粒 ClO - ClO2 - ClO3 - ClO4 - 立体立体 结构结构 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 , CO3 2- H2S , PH3 8、为什么 H2O 分子的键角既不是 90也不是 10928而是 104.5