高一上册《3 探索原子构建物质的奥秘 3.3共价键 共价分子》优秀教案

高一上册《3 探索原子构建物质的奥秘 3.3共价键 共价分子》优秀教案

①价层电子对在空间上彼此相距最远时，排斥力最小，体系的能量最低。

②孤电子对的排斥力较大，孤电子对越多，排斥力越强，键角越小。

(2)价层电子对数的确定方法

价层电子对是指分子中的中心原子上的电子对，包括σ键电子对和中心原子上的孤电子对。

①σ键电子对数的确定

由分子式确定σ键电子对数。例如，H2O中的中心原子为O，O有2对σ键电子对；NH3中的中心原子为N，N有3对σ键电子对。

②中心原子上的孤电子对数的确定

中心原子上的孤电子对数＝ eq \f(1,2) (a－xb)。

ⅰ.分子：a为中心原子的价电子数，对于主族元素来说，价电子数等于原子的最外层电子数；

阳离子：a为中心原子的价电子数减去离子的电荷数；

阴离子：a为中心原子的价电子数加上离子的电荷数(绝对值)。

ⅱ.x为与中心原子结合的原子数；

ⅲ.b为与中心原子结合的原子最多能接受的电子数，氢为1，其他原子等于“8－该原子的价电子数”。

(3)价层电子对互斥模型与分子立体构型的关系

电子对数 成键对数 孤电子对数 电子对立体构型 分子立体构型 实例 键角 2 2 0 直线形 直线形 BeCl2 180° 3 3 0 三角形 平面正三角形 BF3 120° 2 1 V形 SnBr2 105° 4 4 0 正四面体形 正四面体形 CH4 109°28′ 3 1 三角锥形 NH3 107° 2 2 V形 H2O 105° 提醒：价层电子对互斥理论说明的是价层电子对的立体构型，而分子的立体构型指的是成键电子对的立体构型，不包括孤电子对。

(1)当中心原子无孤电子对时，两者的构型一致；

(2)当中心原子有孤电子对时，两者的构型不一致。

2．杂化轨道理论

(1)杂化轨道概念：在外界条件的影响下，原子内部能量相近的原子轨道重新组合的过程叫原子轨道的杂化，组合后形成的一组新的原子轨道，叫杂化原子轨道，简称杂化轨道。

(2)杂化轨道的类型与分子立体构型

杂化类型 杂化轨道数目 杂化轨道间夹角 立体构型 实例 sp 2 180° 直线形 BeCl2 sp2 3 120° 平面三角形 BF3 sp3 4 109°28′ 四面体形 CH4 (3)由杂化轨道数判断中心原子的杂化类型

杂化轨道用来形成σ键和容纳孤电子对，所以有公式：

杂化轨道数＝中心原子的孤电子数对＋中心原子的σ键个数。

代表物 杂化轨道数 中心原子杂化轨道类型 CO2 0＋2＝2 sp CH2O 0＋3＝3 sp2 CH4 0＋4＝4 sp3 SO2 1＋2＝3 sp2 NH3 1＋3＝4 sp3 H2O 2＋2＝4 sp3 (4)中心原子杂化类型和分子构型的相互判断：

分子组成(A为中心原子) 中心原子的孤电子对数 中心原子的杂化方式 分子立体构型 实例 AB2 0 sp 直线形 BeCl2 1 sp2 V形 SO2 2 sp3 V形 H2O AB3 0 sp2 平面三角形 BF3 1 sp3 三角锥形 NH3 AB4 0 sp3 正四面体形 CH4 提醒：价层电子对互斥理论能预测分子的立体构型，但不能解释分子的成键情况，杂化轨道理论能解释分子的成键情况，但不能预测分子的立体构型。两者相结合，具有一定的互补性，可达到处理问题简便、迅速、全面的效果。