苏教2003课标版《第一单元分子构型与物质的性质》公开课教案下载

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能用杂化轨道理论和价层电子对互斥理论判断简单分子共价键的形成和空间构型。

三、教学难点

能用杂化轨道理论和价层电子对互斥理论判断简单分子共价键的形成和空间构型。

四、教学方法

采用图表、比较、讨论、归纳、综合的方法进行教学

五、教学过程

【课题引入】通常，不同的分子具有不同的组成和空间构型，其结构会对物质的极性、磁性、旋光性、溶解性、化学反应活泼性等产生很大的影响。分子的结构可以通过X射线衍射、电子衍射等实验手段进行测定，也可以根据相关的理论进行解释或预测。

【投影】教材P66 你知道吗？

1. S原子与H原子结合形成的分子为什么是H2S，而不是H3S或H4S？

2.C原子与H原子结合形成的分子为什么是 CH4，而不是CH2或CH3？CH4 分子为什么具有正四面体的空间构型？

【学生活动】结合共价键知识，思考、回答：

原子之间若要形成共价键，它们的价电子中应当有未成对的电子。每个硫原子有两个未成对的3p电子，每个氢原子有一个未成对的1s电子，当这两个电子的自旋方向相反时，就能形成共价键。所以，一个硫原子可以跟两个氢原子结合形成H2S分子，而不是H3S或H4S。

【联想质疑】碳原子的价电子排布为2s22p2，也就是说，它只有两个未成对的2p电子，若碳原子与氢原子结合，则应形成CH2；即使碳原子的一个2s电子受外界条件影响跃迁到2p空轨道，使碳原子具有四个未成对电子，它与四个氢原子形成的分子也不应当具有规则的正四面体结构。那么，甲烷分子的正四面体构型是怎样形成的呢?

【过渡】

为了解决这一矛盾，鲍林提出了杂化轨道理论。

【讲解】

杂化轨道理论指出，在外界条件影响下，原子内部不同类型、能量相近的原子轨道在形成分子的成键过程中可以重新组合成一系列能量相等的新的轨道，这一过程叫做原子轨道的杂化，组合后形成的一组新的原子轨道，叫做杂化原子轨道，简称杂化轨道。

【板书】一. 杂化原子轨道

在外界条件影响下，原子内部不同类型、能量相近的原子轨道在形成分子的成键过程中重新组合成一系列能量相等的新的轨道的过程叫做原子轨道的杂化，组合后形成的一组新的原子轨道，叫做杂化原子轨道，简称杂化轨道。

【讲解】形成甲烷分子时，首先中心原子C原子的一个2s电子受外界条件影响跃迁到2p空轨道，使碳原子具有四个未成对电子,同时，1个2s轨道和3个2p轨道重新组合，形成四条能量相等、成分相同的轨道，由于这种杂化轨道是由一个2s轨道和三个2p轨道混合而成，故称这种杂化为sp3杂化，形成的四个杂化轨道则称为sp3杂化轨道。根据洪特规则，碳原子的价电子以自旋方向相同的方式分占各个轨道。杂化轨道不同于s轨道的球形，也不同于p轨道的纺锤形，而是一头大，一头小，每个轨道上都有一个未成对电子，当碳原子与氢原子成键时，碳原子中每个杂化轨道大头向外，与一个氢原子的1s轨道最大程度的重叠，形成4个相同的σ键。

【板书】1、CH4：sp3杂化

(1)激发：碳原子2s轨道上的1个电子进入2p空轨道，

(2)杂化

1个2s轨道和3个2p轨道“混合”，形成能量相等、成分相同的4个sp3杂化轨道。

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