分子的立体结构.docx
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分子的立体结构
第二节分子的立体结构
(第一课时)
学习目标
1.了解一些典型分子的立体构型,认识共价分子结构的多样性和复杂性。
2.掌握价层电子对互斥模型,并能根据该理论判断简单分子或离子的构型。
重点难点
1、分子的立体结构2、价层电子对互斥模型。
学案导学过程
【复习回固】
1、氮气的化学性质不活泼,通常难以与其他物质发生化学反应,以N2为例分析氮原子的原子轨道是如何重叠形成共价键的?
2、共价键的参数是指:
、和,其中和是描述共价键分子空间立体结构的重要参数,CO2、H2O、CH4等分子的键角分别为、、。
问题引导
学生讨论、回答
形形色色的分子
【问题】知道CO2、NH3、H2O、CH4的键角,哪么它们的空间构型是什么样呢?
分子式
电子式
结构式
键角
空间构型
CO2
H2O
NH3
CH4
【阅读科学视野】分子的立体结构是怎样测定的?
【思考】我们没有科学家们的测量仪器,那该如何去预测分子的立体结构呢?
问题引导
学生讨论、回答
形形色色的分子
【问题】根据你的预习情况,能总结出判断分子立体结构的经验规律吗?
总结归纳:
【思考】CO2、H2O都是三原子分子,而它们的立体结构不同,为什么?
你能从结构角度分析原因吗?
【问题】你能推测BeCl2、H2S、BF3的分子立体结构吗?
价层
电子对互斥模型
【问题】你能从结构的角度总结归纳出预测分子立体结构的规律吗?
总结归纳:
【牛刀小试】用价层电子对互斥理论推测下列分子的空间构型:
①BeCl2②BF3③HCN④PCl3⑤NH4+
分子或
离子
结构式
中心原子孤对电子对数
周围原子数和孤对电子对数
VSEPR模型
分子或离子的立体结构
BeCl2
BF3
HCN
PCl3
NH4+
课堂巩固练习
1、下列分子中键角最大的是()
A、CO2B、NH3C、H2OD、CH2=CH2
2、下列分子的立体结构,其中属于直线型分子的是()
A、H2OB、CO2C、C2H2D、P4
3、能说明BF3分子的四个原子在同一平面上的理由是()
A、B-F键间键角为120°B、B-F键是非极性键
C、三个B-F键的键能相同D、三个B-F键的键长相等
4、若ABn中心原子A上没有位勇于形成共价键的孤对电子,运用价层电子对互斥模型,下列说法正确的是()
A.若n=2,则分子的立体结构为V形B.若n=3,则分子的立体结构为三角锥形
C.若n=4,则分子的立体结构为正四面体形D.以上说法都不正确
【课后思考】利用价层电子对互斥理论解释为什么甲烷分子为正四面体结构?
自我反思:
第二节分子晶体和原子晶体
第一课时
学习目标
1.掌握分子间作用力和氢键对物质的物理性质的影响。
2.掌握构成分子晶体的微粒,分子晶体的物理特性。
3.了解物质的“相似相溶”原理。
学案导学过程
【每日一题】石墨的片层结构如右图所示:
试回答:
(1)片层中平均每个六元环含碳原子
数为个。
(2)在片层结构中,碳原子数、C—C键数、
六元环数之比为
问题引导
学生讨论、回答
分子间作用力和分子晶体
【复习】常温下氟是淡黄绿色的;氯是黄绿色的;溴是深棕红色的;碘是紫黑色的。
【问题1】卤族元素单质中含有那些作用力?
【问题2】卤素单质熔沸点变化有何规律?
为什么?
【复习】分子间作用力的有关知识:
1、含义:
2、影响因素
【思考】根据课本知识的预习回答右边的思考题:
分子晶体:
(1)分子晶体定义:
(2)分子晶体构成微粒:
(3)分子晶体中粒子间的作用力:
(4)分子晶体一般物质类别:
(5)分子晶体的物理性质:
问题引导
学生讨论、回答
分子晶体的结构特征
【思考】左图是干冰的晶胞模型根据你的观察回答下列问题:
1、一个干冰晶胞中平均含有多少各C02分子?
2、干冰晶体中每个CO2分子周围紧邻的CO2分子有多少个?
3、如CO2晶体特征的分子晶体还有那些(举2例)?
这一特征称为什么?
根据课本P69图3-11回达右边的问题:
【问题1】在冰中每一个水分子周围有多少紧邻的水分子?
【问题2】冰的结构和干冰的结构相同吗?
为什么?
【问题3】冰融化成水时,体积和密度会发生怎样的变化?
为什么?
【课堂巩固练习】
1、共价键、离子键和范德华力是构成物质粒子间的不同作用方式,下列物质中,只含有上述一种作用的是()
A.干冰B.氯化钠C.氢氧化钠D.碘
2、下列晶体由原子直接构成,且属于分子晶体的是()
A.固态氢B.固态氖C.磷D.三氧化硫
3、下列物质在变化过程中,只需克服分子间作用力的是()
A.食盐溶解B.铁的熔化C.干冰升华D.氯化铵的“升华”
4、当S03晶体熔化或气化时,下述各项中发生变化的是()
A.分子内化学键B.分子间距离C.分子构型D.分子间作用力
第三节分子的性质
第一课时
学习目标
1、了解极性共价键和非极性共价键
2、结合常见物质分子立体结构,判断极性分子和非极性分子。
3、了解范德华力及其对物质性质的影响。
学案导学过程
【每日一题】
有配位键形成的离子[Pt(NH3)6]2+和〔PtCl4〕2-中,两个中心离子铂的化合价是()
A.都是+8 B.都是+6 C.都是+4 D.都是+2
分
子
的
极
性
问题引导
学生讨论、回答
【问题】1、写出H2、HCl、Cl2、N2、CO2、H2O的电子式
2、判断上述分子中共价键的类型?
【思考】1、共价键有极性和非极性,分子是否也有极性和非极性?
2、由非极性键形成的分子中,正电荷中心和负电荷中心是否重合?
3、由极性键形成的分子中,怎样找正电荷中心和负电荷中心?
怎样判断分子是极性分子还是非极性分子
【思考】判断下列分子是极性分子还是非极性分子,并总结规律?
⑴H2、HCl、Cl2、O2
⑵P4、C60
⑶CO2、H2O、HCN、NH3、BF3、CH4CH3Cl
总结规律:
1、以非极性键结合的
2、以极性键结合的双原子分子;
3、以极性键结合的多原子分子
。
问题引导
学生讨论、回答
【练习】请指出表中分子的空间结构、中心原子的杂化类型、以及那些分子属于极性分子,那些属于非极性分子。
分子
杂化类型
空间结构
极性分子\非极性分子
Cl2
CO2
H2O
BF3
CCl4
HCN
NH3
范
德
华
力
和
氢
键
【问题】1、什么叫范德华力?
它属于共价键吗?
2、范德华力影响物质的什么性质?
怎样判断范德华力大小?
【问题】3、什么是氢键?
它属于共价键的一种吗?
氢键与范德华力有什么关系?
4、氢键影响物质的什么性质?
举例说明。
【问题】5、氢键只是存在于分子内部吗?
6、根据表2-5讨论氢键的键长和键能的关系。
总结:
1、
2、
3、
【课堂巩固练习】
1、下列说法不正确的是()
A.分子间作用力是分子间相互作用力的总称
B.分子间氢键的存在除了使物质的的熔沸点升高,对物质的溶解度、硬度等也都有影响
C.分子间作用力与氢键可同时存在于分子之间
D.氢键是一种特殊的化学键,它广泛地存在于自然界中
2、在HF、H2O、NH3、CS2、CH4、N2、BF3分子中:
⑴以非极性键结合的非极性分子是;
⑵以极性键结合的具有直线形结构的非极性分子是;
⑶以极性结合的具有正四面体形结构的非极性分子是;
⑷以极性键结合的具有三角锥形结构的极性分子是;
⑸以极性键结合的具有sp3杂化轨道的分子是;
⑹以极性键结合的具有sp2杂化轨道的分子是。
3、下列叙述中正确的是()
A.极性分子中不可能含有非极性键B.离子化合物中不可能含有非极性键
C.非极性分子中不可能含有极性键D.共价化合物中不可能含有离子键
4、NH3、H2S等是极性分子,CO2、BF3、CCl4等是极性键形成的非极性分子。
根据上述事实可推出ABn型分子是非极性分子的经验规律是()
A.分子中不能含有氢原子B.在ABn分子中A原子的所有价电子都参与成键
C.在ABn分子中每个共价键都相同D.在ABn分子中A的相对原子质量应小于B的相对原子质量
5、已知N、P同属于元素周期表的ⅤA族元素,N在第二周期,P在第三周期。
NH3分子呈三角锥形,氮原子位于锥顶,3个氢原子位于锥底,N—H键的夹角是107°。
⑴PH3分子与NH3分子的构型关系是(填“相同”、“相似”或“不相似”),P—H键极性(填“有”或“无”),PH3分子极性(填“有”或“无”)。
⑵NH3与PH3相比,热稳定性更强的是。
⑶NH3、PH3在常温、常压下都是气体,但是NH3比PH3易液化,其主要原因是。
《配位键配合物》学案
复习目标
1、配位键、配位化合物的概念
2、配位键、配位化合物的表示方法
3.实验2-2
基础知识
配合物理论
一、配位键概念:
共用电子对由一个原子单方向提供给另一原子共用所形成的共价键。
1.配位键的成键条件:
中心原子提供____________________,配位原子提供________________
2._____________与_____________以_____________结合形成的化合物称为配位化合物
二.配位化合物的结构
内界与外界:
内界是配位单元,外界是简单离子。
内外界之间是完全电离的。
内界又由中心原子和配位体及配位数构成
3.用电子式表示NH3分子与H+通过配位键形成NH4+的过程
用电子式表示H2O分子与H+通过配位键形成H3O+的过程
例题分析
例1.已知气态氯化铝分子以双聚体形式存在,其结构式如下图所示:
图中“Cl→Al”表示Cl原子提供了一对电子与Al原子共享。
又,已知硼酸H3BO3为白色固体,溶于水显弱酸性,但它却只是一元酸。
可用硼酸在水溶液中的电离平衡解释它只是一元酸的原因。
请写出下面这个方程式右端的两种离子的表达式:
例2.把CoCl2溶解于水后加氨水直到先生成的Co(OH)2沉淀又溶解后,再加氨水,使生成[Co(NH3)6]2+.此时向溶液中通入空气,得到的产物中有一种其组成可用CoCl3·5NH3表示.把分离出的CoCl3·5NH3溶于水后立即加硝酸银溶液,则析出AgCl沉淀.经测定,每1molCoCl3·5NH3只生成2molAgCl.请写出表示此配合物结构的化学式:
,此配合物中的Co化合价为.
例3.下列结构中,代表原子序数从1到10的元素的原子实(原子实是原子除去最外层电子后剩余的部分),小黑点代表未用于形成共价键的最外层电子,短线代表价键,
根据各图表示的结构特点,写出该分子的化学式:
A:
B:
C:
D:
(2)在分子的结构式中,由一个原子提供成键电子对而形成的共价键用表示,例如:
写出三硝酸甘油酯的的结构式:
。
拓展练习
1.下列不属于配合物的是
A.[Cu(NH3)4]SO4·H2OB.[Ag(NH3)2]OHC.KAl(SO4)2·12H2OD.Na[Al(OH)6]
2.向盛有硫酸铜水溶液的试管里加入氨水,首先形成难溶物,继续添加氨水,难溶物溶解得到深蓝色的透明溶液。
下列对此现象说法正确的是()
A.反应后溶液中不存在任何沉淀,所以反应前后Cu2+的浓度不变
B.沉淀溶解后,将生成深蓝色的配合离子[Cu(NH3)4]2+
C.向反应后的溶液加入乙醇,溶液没有发生变化
D.在[Cu(NH3)4]2+离子中,Cu2+给出孤对电子,NH3提供空轨道
3.由配位键形成的离子[Pt(NH3)6]2+和[PtCl4]2—中,两个中心离子铂的化合价是()
A.都是+8B.都是+6C.都是+4D.都是+2
4.已知NH3分子可与Cu2+形成配位化合物离子[Cu(NH3)4]2+,则出去硫酸铜溶液中少量硫酸可选用的试剂是()
A.NaOHB.NH3C.BaCl2D.Cu(OH)2
5.下列分子或离子中都存在着配位键的是()
A.NH3、H2OB.NH4+、H3O+C.N2、HClOD.[Cu(NH3)4]2+、PCI3
6.Co(III)的八面体配合物CoClm·nNH3,若1mol配合物与AgNO3作用生成1molAgCl沉淀,则m、n的值是()
A、m=1,n=5B、m=3,n=4C、m=5,n=1D、m=4,n=5
7.某物质的实验式PtCl4·2NH3,其水溶液不导电,加入AgNO3也不产生沉淀,以强碱处理并没有NH3放出,试推测其化学式。
指出其中心原子,配位体及配位数。
8.Co(NH3)5BrSO4可形成两种钴的配合物。
已知两种配合物的分子式分别为[Co(NH3)5Br]SO4和[Co(SO4)(NH3)5]Br,若在第一种配合物的溶液中加入BaCl2溶液时,现象是;若在第二种配合物的溶液中加入BaCl2溶液时,现象是,若加入AgNO3溶液时,现象是。
第1课时氢原子光谱和玻尔的原子结构模型
高考资源网【学习目标】
1.了解“玻尔原子结构模型”,知道其合理因素和存在的不足。
2.知道原子光谱产生的原因。
3.能利用“玻尔原子结构模型”解释氢原子的线状光谱
【学习过程】
一、原子结构理论发展史:
1803年提出原子是一个“实心球体”建立原子学说的是英国化学家,
1903年汤姆逊提出原子结构的“”模型,1911年卢瑟福提出了原子结构的模型,1913年玻尔提出的原子结构模型,建立于20世纪20年代中期的模型已成为现代化学的理论基础。
二、必修中学习的原子核外电子排布规律:
(1)原子核外的电子是________排布的,研究表明已知原子的核外电子共分为______个电子层,也可称为能层,分别为:
第一、二、三、四、五、六、七……电子(能)层
符号表示、、、、、、……
能量由低到高
(2)原子核外各电子层最多容纳个电子。
(3)原于最外层电子数目不能超过个(K层为最外层时不能超过个电子)。
(4)次外层电子数目不能超过个(K层为次外层时不能超过个),倒数第三层电子数目不能超过个。
【说明】:
1.以上规律是互相联系的,不能孤立地理解。
例如;当M层是最外层时,最多可排个电子;当M层不是最外层时,最多可排个电子。
2.核外电子总是尽量先排布在能量较的电子层,然后由向,依次
排布在能量逐步的电子层(能量最低原理)。
例如:
钠原子有11个电子,分布在三个不同的电子层上,第一层个电子,第二层个电子,第三层个电子。
由于原子中的电子是处在原子核的引力场中,电子总是尽可能先从层排起,当一层充满后再填充下一层。
钠原子结构示意图为:
三、氢原子光谱
人们常常利用仪器将物质吸收光或以射不的波长和强度分布记录下来,得到所谓的光谱,光谱分为和,氢原子光谱为。
为了解释原子的稳定性和的实验事实,丹麦科学家玻尔在原子模型的基础上提出了的原子结构模型,该理论的重大贡献在于指出了原子光谱源自在不同能量的上的跃迁,而电子所处的的能量是。
四、玻尔原子结构模型
1.玻尔原子结构模型基本观点:
(1)原子中的电子在具有________的圆周轨道上绕原子核运动,并且_______能量。
可理解为行星模型,这里的“轨道”实际上就是我们现在所说的电子层。
(2)定态假设:
玻尔原子结构理论认为:
同一电子层上的电子能量完全相同。
在不同轨道上运动的电子具有不同的能量(E),而且能量是_________的,即能量是“一份一份”的。
各电子层能量差具有性,既E3-E2(填“=”或“≠”)E2-E1。
轨道能量依n值(即电子层数,1,2,3,…)的增大而,n称为数。
对氢原子而言,电子处在n=1的轨道时,能量,这种状态称为,能量高于基态的状态,称为。
(3)只有当电子从一个轨道(能量为Ei)跃迁到另一个轨道(能量为Ej)时,才会__________能量。
如果辐射或吸收的能量以光的形式表现并记录下来,就形成了_______。
2.玻尔原子结构模型理论成功地解释了氢原子光谱是_____________光谱的实验事实,但不能解决氢原子光谱的精细结构问题和多原子复杂的光谱现象。
【典题解悟】
例1.下列对不同时期原子结构模型的提出时间排列正确的是()
①电子分层排布模型②“葡萄干布丁”模型③量子力学模型
④道尔顿原子学说⑤核式模型
A、①③②⑤④ B、④②③①⑤C、④②⑤①③ D、④⑤②①③
【解析】:
①电子分层排布模型由玻尔1913年提出;②“葡萄干布丁”模型由汤姆逊1903年提出;③量子力学模型于1926年提出;④道尔顿原子学说于1803年提出;⑤核式模型由卢瑟福于1911年提出。
【答案】:
C
例2.为揭示原子光谱是线状光谱这一事实,玻尔提出了核外电子的分层排布理论。
下列说法中,不符合这一理论的是()
A.电子绕核运动具有特定的半径和能量
B.电子在特定半径的轨道上运动时不辐射能量
C.电子跃迁时,会吸收或放出特定的能量
D.揭示了氢原子光谱存在多条谱线
【解析】:
D选项的内容无法用玻尔理论解释。
要解释氢原子光谱的多重谱线,需用量子力学所建立的四个量子数来描述核外电子的动动状态。
【答案】:
D
当堂检测
1.首次将量子化概念应用到原子结构,并解释了原子的稳定性的科学家是()
A、道尔顿B、爱因斯坦C、玻尔D、普朗克
2.玻尔理论不能解释()
A、氢原子光谱为线状光谱
B、在一给定的稳定轨道上,运动的核外电子不辐射能量
C、氢原子的可见光区谱线
D、在有外加磁场时氢原子光谱有多条谱线
3.原子的吸收光谱或发射光谱是线状的而不是连续的,根本上取决于()
A.原子中电子能量的高低B.外界条件的能量
C.原子轨道的能量是量子化的D.仪器设备的工作原理
4.某基态原子第四电子层只有2个电子,该原子的第三电子层电子数可能有()
A.8B.18C.8~18D.18~32
5.下列说法正确的是
A.原子的种类由原子核内质子数、中子数决定
B.电子在具有确定半径的圆周轨道上绕原子核运动,并辐射能量
C.
He代表原子核内有2个质子和3个中子的氦原子
D.
O和
O原子的核外电子数是前者大
6.(双选)同一原子的基态和激发态相比较()
A.基态时的能量比激发态时高
B.基态时比较稳定
C.基态时的能量比激发态时低
D.激发态时比较稳定
第1课时氢原子光谱和玻尔的原子结构模型
答案
一、1.道尔顿葡萄干布丁核式核外电子分层排布量子力量
二、
(1)分层7KLMNOPQ
(2)2n2(3)82(4)18232
1.818
2.低里外升高281内
三、连续光谱线状光谱线状光谱氢原子光谱是线状光谱卢瑟福核式
核外电子分层排布核外电子轨道轨道量子化的
四、1.
(1)确定半径不辐射
(2)量子化不连续升高量子最低基态激发态
(3)辐射或吸收光谱2.线状
【当堂检测】
1.C2.D3.C4.C5.A6.BC
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- 分子 立体 结构