《第二節(jié) 分子的立體構型》教學設計

王麗霞

【中圖分類號】G633.8

一 教材分析：在必修 2 已介紹共價鍵的知識基礎上，本節(jié)介紹了分子的立體結構， 并根據價層電子對互斥理論對簡單共價分子結構的多樣性和復雜性進行了解釋。通過學習，學生能在分子水平上，從分子結構的視角認識分子的性質，學生的科學素養(yǎng)能得到進一步提高。

二 教學目標

知識與技能

1、認識共價分子的多樣性和復雜性

2、 使學生正確理解價層電子對互斥理論

3 、學會用VSEPR模型預測簡單分子或離子的立體結構

過程與方法

1、通過學習培養(yǎng)學生獨立思考、積極進取的精神和嚴謹、細致的科學態(tài)度，用數學的思想解決化學問題的能力。

2、通過探究分子的立體構型，培養(yǎng)學生空間想象能力，自學能力。

情感態(tài)度與價值觀

切身感悟化學學科的奇妙，體驗探究中的困惑、頓悟、喜悅。在質疑、體會、反思中提升內在素養(yǎng)。

三 學情分析 學生學過三唯立體空間，對分子構型有一定認識想像能力，對相關知識的理解準確度不高，還需進一步培養(yǎng)提高。本節(jié)知識屬于化學理論教學，需要掌握的是會寫分子的電子式，知識關聯度相比其它章節(jié)較少，基礎弱的同學學習難度不大。

四 重點難點 分子的立體構型與價層電子對互斥理論

五 教學策略和手段 探究式教學法，模型構造，學生自主學習，多媒體。

六 課前準備 復習原子結構原子序數、電子數 ，用電子式結構式描述分子結構

七 教學過程

課前復習：電子式和價電子，并能寫出CO2、H2O、NH3、CH4電子式

講述：大多數分子由兩個以上原子構成的，于是就有分子中的原子空間關系問題，即分子的空間構型。展示水分子，二氧化碳分子，氨氣分子的球棍模型，讓學生了解分子結構的多樣性。 請大家閱讀課本35頁內容熟悉常見分子的結構，小結相同原子構成分子構型特點。

由學生小結，并板書

板書：一：形形色色的分子

1、三原子分子立體結構：有直線形CO2 、CS2等，V形如H2O、SO2等。

2、四原子分子立體結構：平面三角形：如甲醛（CH2O）分子等，三角錐形：如氨分子等。

3、五原子分子立體結構：正四面體形如甲烷、P4等。

提問：我們是如何知道分子的結構的呢？請看科學視野

由學生閱讀后小結出：

[板書]4、測分子體結構：紅外光譜儀→吸收峰→分析。

提問：你們還能寫出這些分子的結構式與電子式嗎？

學生活動：寫出CO2、H2O、NH3、CH2O、CH4的結構式和電子式

引導交流：你能否根據它們的電子式及結構式，分析同樣是三原子分子CO2和H2O，四原子分子NH3和CH2O，為什么它們的空間結構不同？

我們可以發(fā)現，一類是中心原子上的價電子全部用于形成共價鍵，一類沒有完全形成共價鍵，導致分子的構型不一樣。分子的空間構型與成鍵原子的價電子有關。價層電子對互斥模型可以用來預測分子的立體結構。應用這種理論模型，分子中的價電子對（包括成鍵電子對和孤電子對），由于相互排斥作用，而趨向盡可能彼此遠離以減小斥力，分子盡可能采取對稱的空間構型。

板書：二、價層電子對互斥理論

1、價層電子對互斥理論：對ABn型的分子或離子，中心原子A價層電子對（包括用于形成共價鍵的共用電子對和沒有成鍵的孤對電子）之間存在排斥力，將使分子中的原子處于盡可能遠的相對位置上，以使彼此之間斥力最小，分子體系能量最低

在此強調價層電子對包括用于形成共價鍵的共用電子對和沒有成鍵的孤對電子，孤對電子是指沒有成鍵的電子對，并讓學生理解價層電子對理論內容。

講述：那價層電子對之間的排斥力大小關系如何呢，我們來了解一下

價層電子對之間的排斥力大小關系[投影]

①、電子對之間的夾角越小，排斥力越大。

②、由于成鍵電子對受兩個原子核的吸引，所以電子云比較緊縮，而孤對電子只受到中心原子的吸引，電子云比較“肥大”，對鄰近電子對的斥力較大，所以電子對之間的斥力大小順序如下：孤電子對—孤電子對>孤電子對—成鍵電子>成鍵電子—成鍵電子

③、由于三鍵、雙鍵比單鍵包含的電子數多，所以其斥力大小次序為三鍵>雙鍵>單鍵

板書2、 價層電子對互斥模型

這種模型把分子分成以下兩大類：一類是中心原子上的價電子都用于形成共價鍵，如C02、CH20、CH4等分子中的碳原子，在這類分子中，它們的立體結構可用中心原子周圍的原子數n來預測，概括如下：如果分子中沒有孤對電子時，價層電子對構型，也就是VSEPR模型與分子構型一致，由于價層電子對之間的相互排斥作用，它們趨向于盡可能的相互遠離，成鍵原子的幾何構型總是采取電子對排斥最小的那種結構。

板書：（1）中心原子上的價電子都用于形成共價鍵：分子中的價電子對相互排斥的結果

那價層電子對數如何確定呢

板書 1） 價層電子對數的計算[對于ABm型分子（A為中心原子，B為配位原子）]

價層電子對數=1/2（中心原子的價電子數+配位原子提供的電子總數）

注意：a、氧族元素原子作為配位原子時，可認為不提供電子，但作為中心原子時可認為它所提供所有的6個價電子

b、如果討論的是離子，則應加上或減去與離子所帶電荷數。如中PO43-原子價層電子數就加上3，而中NH4+原子的價層電子數應減去1。

c 、如果價層電子數出現奇數電子，可把這個單電子當作電子對來看。

例題：先以BeCl2、NH4+、PO43-講解價層電子對計算

練習：計算CH4 CO2 、SO3、的價層電子對數并確定其構型

講述 另一類是中心原子上有孤對電子（未用于形成共價鍵的電子對）的分子，如H2O和NH3，對于這類分子，首先建立四面體模型，每個鍵占據一個方向（雙鍵與三鍵只占據一個方向），孤對電子也要占據中心原子周圍的空間，并參與互相排斥。那么這種分子構型如何確定？

首先我們先要求出電子對數。

板書 （2）、中心原子上有孤對電子，孤對電子的計算及空間構型的確定

孤對電子對數的計算

孤對電子對數=1/2（a-xb）

注意：A中心原子 的價電子數，x與中心原子結合的原子數，b為與中心原子 結合 的原子最多能接受的電子數

O原子是2、CL原子是1，H原子是1，如果是陰陽離子則應加上或減去離子所帶的電荷數。