《分子的立体结构》教案(1)

《分子的立体结构》教案(1)
《分子的立体结构》教案(1)

课题:第二节分子的立体结构(1)授课班级

课时

教学目的

知识

技能

1.认识共价分子的多样性和复杂性

2.初步认识价层电子对互斥模型;

3.能用VSEPR模型预测简单分子或离子的立体结构;过程

方法

情感

态度

价值观

培养学生严谨认真的科学态度和空间想象能力

重点分子的立体结构;利用价层电子对互斥模型预测分子的立体结构难点价层电子对互斥理论

知识结构与板书设计第二节分子的立体结构

一、形形色色的分子

1.三原子分子立体结构:有直线形C02、CS2等,V形如H2O、S02等。

2.四原子分子立体结构:平面三角形:如甲醛(CH20)分子等,三角锥形:如氨分子等。

3.五原子分子立体结构:正四面体形如甲烷、P4等。

4.测分子体结构:红外光谱仪→吸收峰→分析。

二、价层电子对互斥模型

1.价层电子互斥模型

2.价层电子对互斥理论:对ABn型的分子或离子,中心原子A价层电子对(包括用于形成共价键的共用电子对和没有成键的孤对电子)之间存在排斥力,将使分子中的原子处于尽可能远的相对位置上,以使彼此之间斥力最小,分子体系能量最低。

3.价层电子对互斥模型:

(1)中心原子上的价电子都用于形成共价键:分子中的价电子对相互排斥的结果

(2)中心原子上有孤对电子:孤对电子也要占据中心原子周围的空间,并参与互相排斥,使分子的空间结构发生变化。

4. 价层电子对互斥理论的应用

(1)确定中心原子A价层电子对数目

(2) 价电子对数计算方法

(3)确定价层电子对的空间构型

(4) 分子空间构型确定

教学过程

教学步骤、内容

教学方法、手段、师

生活动

[复习]共价键的三个参数。

[过渡]我们知道许多分子都具有一定的空间结构,如:……,是什么原因导致了分子的空间结构不同,与共价键的三个参数有什么关系?我们开始研究分子的立体结构。

[板书]第二节分子的立体结构

一、形形色色的分子

[讲]大多数分子是由两个以上原子构成的,于是就有了分子中的原子的空间关系问题,这就是所谓“分子的立体结构”。例如,三原子分子的立体结构有直线形和V形两种。如C02分子呈直线形,而H20分子呈V形,两个H—O键的键角为105°。

[投影]

[板书]1、三原子分子立体结构:有直线形C02、CS2等,V形如H2O、S02等。

[讲]大多数四原子分子采取平面三角形和三角锥形两种立体结构。例如,甲醛(CH20)分子呈平面三角形,键角约120°;氨分子呈三角锥形,键角107°。

[投影]

[板书]2、四原子分子立体结构:平面三角形:如甲醛(CH20)分子等,三角锥形:如氨分子等。

[讲]五原子分子的可能立体结构更多,最常见的是正四面体形,如甲烷分子的立体结构是正四面体形,键角为109°28。

[投影]

[板书]3、五原子分子立体结构:正四面体形如甲烷、P4等。

[讲]分子世界是如此形形色色,异彩纷呈,美不胜收,常使人流连

忘返. 分子的立体结构与其稳定性有关。例如,S8分子像顶皇冠,如果把其中一个向上的硫原子倒转向下,尽管也可以存在,却不如皇冠式稳定;又如,椅式C6H12比船式稳定。

[投影]

[设问]分子的空间结构我们看不见,那么科学家是怎样测定的呢?[投影]

[阅读]科学视野—分子的立体结构是怎样测定的?

肉眼不能看到分子,那么,科学家是怎样知道分子的形状的呢?早年的科学家主要靠对物质的宏观性质进行系统总结得出规律后进行推测,如今,科学家已经创造了许许多多测定分子结构的现代仪器,红外光谱就是其中的一种。

分子中的原子不是固定不动的,而是不断地振动着的。所谓分子立体结构其实只是分子中的原子处于平衡位置时的模型。当一束红外线透过分子时,分子会吸收跟它的某些化学键的振动频率相同的红外线,再记录到图谱上呈现吸收峰。通过计算机模拟,可以得知各吸收峰是由哪一个化学键、哪种振动方式引起的,综合这些信息,可分析出分子的立体结构。

[讲]分子中原子不是固定不动的,而是不断地振动着的。所谓分子立体结构其实只是分子中的原子处于平衡位置时的模型。当一束红外线透过分子时,分子会吸收跟它的某些化学键的振动频率相同的红外线,再记录到图谱上呈现吸收峰。通过计算机模拟,可以得知各吸收峰是由哪一个化学键、哪种振动方式引起的,结合这些信

息,可分析出分子的立体结构。

[板书]4.测分子体结构:红外光谱仪→吸收峰→分析。

[过渡]C02和H20都是三原子分子,为什么CO2呈直线形而H20呈V 形?CH20和NH3都是四原子分子,为什么CH20呈平面三角形而NH3呈三角锥形?为了探究其原因,发展了许多结构理论。

[板书]二、价层电子对互斥模型

[讲]在1940年,希吉维克(Sidgwick)和坡维尔(Powell)在总结实验事实的基础上提出了一种简单的理论模型,用以预测简单分子或离子的立体结构。这种理论模型后经吉列斯比(R.J,Gillespie)和尼霍尔姆(Nyholm)在20世纪50年代加以发展,定名为价层电子对互斥模型,简称VSEPR(Valence Shell Electron Pair Repulsion)。

[板书]1.价层电子互斥模型

[讲]分子的空间构型与成键原子的价电子有关。价层电子对互斥模型可以用来预测分子的立体结构。

[讲]应用这种理论模型,分子中的价电子对(包括成键电子对和孤电子对),由于相互排斥作用,而趋向尽可能彼此远离以减小斥力,分子尽可能采取对称的空间构型。

[问]价电子对间的斥力又是怎么样的呢?

[投影小结]价电子对之间的斥力

1.电子对之间的夹角越小,排斥力越大。

2.由于成键电子对受两个原子核的吸引,所以电子云比较紧缩,而孤对电子只受到中心原子的吸引,电子云比较“肥大”,对邻近电子对的斥力较大,所以电子对之间的斥力大小顺序如下:孤电子对—孤电子对>孤电子对—成键电子>成键电子—成键电子

3.由于三键、双键比单键包含的电子数多,所以其斥力大小次序为三键>双键>单键

[讲]价层电子对互斥模型认为,它们之所以有这样的立体结构是由于分子中的价电子对相互排斥的结果。

[板书] 2.价层电子对互斥理论:对ABn型的分子或离子,中心原子A价层电子对(包括用于形成共价键的共用电子对和没有成键的孤对电子)之间存在排斥力,将使分子中的原子处于尽可能远的相对位置上,以使彼此之间斥力最小,分子体系能量最低。

[讲]这种模型把分子分成以下两大类:一类是中心原子上的价电子都用于形成共价键,如C02、CH20、CH4等分子中的碳原子,在这类分子中,由于价层电子对之间的相互排斥作用,它们趋向于尽可能的相互远离,成键原子的几何构型总是采取电子对排斥最小的那种结构。它们的立体结构可用中心原子周围的原子数n来预测,概括如下:

[板书] 3.价层电子对互斥模型:

(1)、中心原子上的价电子都用于形成共价键:分子中的价电子对相互排斥的结果

[投影]

AB

n

立体结构范例

n= 2 直线型 C02、

BeCl2

n= 3 平面三角

CH20、BF3

n= 4 正四面体

CH4、CCl4

n= 5 三角双锥

PCl5

n= 6 正八面体

SF6

[讲]另一类是中心原子上有孤对电子(未用于形成共价键的电子对)的分子,如H2O和NH3,对于这类分子,首先建立四面体模型,每个键占据一个方向(多重键只占据一个方向),孤对电子也要占据中心原子周围的空间,并参与互相排斥。例如,H20和NH3的中心原子上分别有2对和l对孤对电子,跟中心原子周围的σ键加起来都是4,它们相互排斥,形成四面体,因而H:O分子呈V形,NH3分子呈三角锥形。

[投影]

[板书](2).中心原子上有孤对电子:孤对电子也要占据中心原子周围的空间,并参与互相排斥,使分子的空间结构发生变化。

[思考与交流]用VSEPR模型预测下列分子或离子的立体结构。

[汇报]

直线型价电子都用于成键,同CO2;空间正四面体;三角锥型;V型;

空间正三角型。

[讲]利用价层电子对互斥理论时,首先要根据原子的最外层电子数,判断中心原子上有没有孤对电子,然后再根据中心原子结合的原子的数目,就可以判断分子的空间构型

[板书]4. 价层电子对互斥理论的应用

[讲]推断分子或离子的空间构型的具体步骤

[板书](1)确定中心原子A价层电子对数目

[讲]中心原子A的价电子数与配体X提供共用的电子数之和的一半,即中心原子A价层电子对数目。计算时应注意:

[投影小结](1)氧族元素原子作为配位原子时,可认为不提供电子,但作为中心原子时可认为它所提供所有的6个价电子

(2) 如果讨论的是离子,则应加上或减去与离子电荷相应的电子数。如PO43-中P原子价层电子数就加上3,而NH4+中N原子的价层电子数应减去1

(3) 如果价层电子数出现奇数电子,可把这个单电子当作电子对来看待

[板书](2) 价电子对数计算方法

[讲]对于ABm型分子(A为中心原子,B为配位原子),分子的价电子对数可以通过下式确定

[投影]

n =

2

*m 电子数

每个配位原子提供的价中心原子的价电子数

[板书](3)确定价层电子对的空间构型

[讲]由于价层电子对之间的相互排斥作用,它们趋向于尽可的相互远离。价层电子对的空间构型与价层电子对数目的关系:

[投影]价层电子对数目与价层电子对构型关系

价层电子对数

2 3 4 5 6

价层电子对构型直

线

三角

四面

三角双

八面

[板书](4) 分子空间构型确定

[讲]根据分子中成键电子对数和孤对电子数,可以确定相应的稳定的分子几何构型。

[思考与交流]请应用VESPR理论,判断下列粒子构型:CH4、ClO3―、PCl5

[讲]在CH4中,C 有4个电子,4个H 提供4个电子,C 的价层电子总数为8个,价层电子对为4对。C 的价层电子对的排布为正四面体,由于价层电子对全部是成键电子对,因此 CH4的空间构型为正四面体。

在ClO3―中,Cl 有7个价电子,O不提供电子,再加上得到的1个电子,价层电子总数为8个,价层电子对为4对。Cl的价层电子对的排布为四面体,四面体的 3 个顶角被3个O占据,余下的一个顶角被孤对电子占据,因此为三角锥形。

在 PCl5中,P 有5个价电子,5 个Cl分别提供1个电子,中心原子共有5对价层电子对,价层电子对的空间排布方式为三角双锥,由于中心原子的价层电子对全部是成键电子对,因此PCl5的空间构型为三角双锥形。

[讲]利用价层电子对互斥理论,可以预测大多数主族元素的原子所形成的共价化合物分子或离子的空间构型

[投影小结]

中心原子的价层电子对的排布和AB

n

型共价分子的构型

直线形

实例

分子构型

电子对的排

布方式

分子

类型

价层

电子

对排

2

3平面

三角

2 0AB

2

直线形HgCl

2

3 0AB

3

2 1AB

2

平面三角形BF

3

角形PbCl2

实例

分子构型电子对的排布分子类型

孤对电子对数

成键电子对数价层电子对排价层电子对数

方式

4

四面体

4

0 AB 4

3

1 AB 3

2

2 AB 2

正四面体

CH 4

三角锥形

NH 3

角形

H 2O

实例

分子构型电子对的排分子类型孤对电子对数

成键电子对数价层电子对排价层电子对数

布方式

3

I 体5

三角双锥

50 AB 54

1 AB 4

3

2 AB 32

3 AB 2

三角双锥PCl 5变形四面SF 4

T 形ClF 3

直线形

实例

分子构型

电子对的排分子类型孤对电子对数

成键电子对数价层电子对排价层电子对数布布方式

4

ICl 6

八面体

6

0 AB 6

5

1 AB 5

4

2 AB 4

正八面体

SF 6

四方锥形

IF 5

平面正方

[小结] 价层电子对互斥模型对少数化合物判断不准,不能适用于过渡金属化合物,除非金属具有全满、半满或全空的d 轨道。根据价层电子对互斥理论:分子的立体结构是由于分子中的价电子对相互排斥的结果,其规律如下: [投影] 分子类型 中心原子 空间构型

AB 2

有孤对电子 V 型

无孤对电子

直线形 AB 3

有孤对电子 三角锥形 无孤对电子

平面三角形 AB 4

无孤对电子

四面体形 [随堂练习]

1、用VSEPR 模型预测,下列分子形状与H 2O 相似,都为V 型的是 A.OF 2 B.BeCl 2 C.SO 2 D.CO 2

2、用VSEPR 模型预测,下列分子中键角不是1200

的是

A .C 2H 2

B .

C 6H 6 C .BF 3

D .NH 3

3、根据价电子对互斥理论,判断H 3O +

的空间结构式 A.三角锥形 B.正四面体 C.平面正三角形 D.变形四面体

教学回顾:

课题:第二节分子的立体结构(2)授课班级

课时

教学目的

知识

技能

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

过程

方法

1、采用图表、比较、讨论、归纳、综合的方法进行教学

2、培养学生分析、归纳、综合的能力和空间想象能力情感

态度

价值观

重点杂化轨道理论的要点难点杂化轨道理论

知识结构与板书设计三、杂化轨道理论简介

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。

2、杂化轨道的类型:

(1) sp3杂化:1个s轨道和3个p轨道会发生混杂,得到4个相同的轨道,夹角109°28′,称为sp3杂化轨道。

空间结构:空间正四面体或V型、三角锥型。

(2) sp2杂化:同一个原子的一个 ns轨道与两个np轨道进行杂化组合为sp2 杂化轨道。

sp2杂化轨道间的夹角是120°,分子的几何构型为平面正三角形。

(3) sp杂化:同一原子中ns-np杂化成新轨道:一个s轨道和一个 p 轨道杂化组合成两个新的sp杂化轨道。

sp杂化:夹角为180°的直线形杂化轨道,3、AB m杂化类型的判断

公式:电子对数n=

2

荷数电

配位原子的成键电子数中心原子的价电子数+

+

教学过程

教学步骤、内容教学方法、手段、

师生活动

[复习]共价键类型:σ、π键,价层电子对互斥模型。

[质疑] 我们已经知道,甲烷分子呈正四面体形结构,它的4个C--H键的键长相同,H—C--H的键角为109~28°。按照我们已经学过的价键理论,甲烷的4个C--H单键都应该是π键,然而,碳原子的4个价层原子轨道是3个相互垂直的2p轨道和1个球形的2s轨道,用它们跟4个氢原子的ls原子轨道重叠,不可能得到四面体构型的甲烷分子。为什么?

[讲]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。

[引入]碳原子的价电子构型2s22p2,是由一个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、杂化轨道理论简介

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。

[讲]杂化轨道理论是一种价键理论,是鲍林为了解释分子的立体结构提出的。为了解决甲烷分子四面体构型,鲍林提出了杂化轨道理论,它的要点是:当碳原子与4个氢原子形成甲烷分子时,碳原子的2s轨道和3个2p轨道会发生混杂,混杂时保持轨道总数不变,却得到4个相同的轨道,夹角109°28′,称为sp3杂化轨道,表示这4个轨道是由1个s轨道和3个p轨道杂化形成的。当碳原子跟4个氢原子结合时,碳原子以4个sp3杂化轨道分别与4个氢原子的ls轨道重叠,形成4个C--Hσ键,因此呈正四面体的分子构型。

[投影]

[讲]杂化轨道理论认为:在形成分子时,通常存在激发、杂化、轨道重叠等过程。但应注意,原子轨道的杂化,只有在形成分子的过程中才

会发生,而孤立的原子是不可能发生杂化的。同时只有能量相近的原子轨道才能发生杂化,而1s轨道与2p轨道由于能量相差较大,它是不能发生杂化的。

[讲]我们需要格外注意的是,杂化轨道只用于形成σ键或者用来容纳孤对电子剩余的p轨道可以形成π键

[投影] sp3杂化轨道

[板书]2、杂化轨道的类型:

(1) sp3杂化:1个s轨道和3个p轨道会发生混杂,得到4个相同的轨道,夹角109°28′,称为sp3杂化轨道。

[讲]价层电子对互斥模型时我们知道,H20和NH3的VSEPR模型跟甲烷分子一样,也是四面体形的,因此它们的中心原子也是采取sp3杂化的。所不同的是,水分子的氧原子的sp3杂化轨道有2个是由孤对电子占据的,而氨分子的氮原子的sp3杂化轨道有1个由孤对电子占据。

[板书]空间结构:空间正四面体或V型、三角锥型。

[讲]凡属于VESPR模型的AY4的分子中心原子A都采取sp3 杂化类型。例如CH4、NH3、H2O等。其中像CH4这类与中心原子键合的是同一种原子,因此分子呈高度对称的正四面体构型,其中的4个sp3杂化轨道自然没有差别,这种杂化类型叫做等性杂化。而像NH3、H2O这类物质的中心原子的4个sp3杂化轨道用于构建不同的σ键或孤对电子,这个的4个杂化轨道显然有差别,叫做不等性杂化,

[讲]除sp3杂化轨道外,还有sp杂化轨道和sp2杂化轨道。sp2杂化轨道由1个s轨道和2个p轨道杂化而得。

[板书] (2) sp2杂化:同一个原子的一个 ns轨道与两个np轨道进行杂化组合为sp2 杂化轨道。

[投影]

2s

2p

B的基态

2p

2s

激发态

正三角形

sp2 杂化态BF

3

分子形成

B

F

F

F

激发

120°

[板书] sp2杂化轨道间的夹角是120°,分子的几何构型为平面正三角形。

[投影]

[讲]应当注意的是,杂化过程中还有未参与杂化的p轨道,可用于形成π键,而杂化轨道只用于形成σ键或者用来容纳未参与成键的孤对电子。而没有填充电子的空轨道一般都不参与杂化。

[讲]乙烯分子中的碳原子的原子轨道采用sp2杂化。其中两个碳原子间各用一个sp2杂化轨道形成σ键,用两个sp2杂化轨道与氢原子形成σ键,两个碳原子各用一个未参加杂化的2p原子轨道形成Π键。

[投影]

C 2H 4(sp 2杂化)

[讲]苯环分子中的碳原子的原子轨道采用了sp 2

杂化。每个碳原子上

的三个sp 2

杂化轨道分别与两个相邻的碳原子和一个氢原子形成三个σ键并形成六碳环,每个碳原子上的未杂化2p 轨道采用“肩并肩”的方式重叠形成大Π键。大Π键的形成使苯环上的所用原子处于同一平面,且结构稳定。 [投影]

大π键C 6H 6

C 6H 6的大π键(离域键)

[讲]sp 杂化轨道由1个s 轨道和1个p 轨道杂化而得

[板书] (3) sp

杂化:同一原子中 ns-np 杂化成新轨道:一个 s 轨道和一个 p 轨道杂化组合成两个新的 sp 杂化轨道。 [投影]

BeCl 2分子形成

激发

2s

2p

Be 基态

2s

2p

激发态

杂化

直线形

sp 杂化态键合

直线形

化合态

Cl Be Cl

180

[板书]sp 杂化:夹角为180°的直线形杂化轨道, [投影]

[讲]杂化轨道成键时,要满足化学键间最小排斥原理,键与键间的排

斥力大小决定于键的方向,即决定于杂化轨道间的夹角。由于键角越大化学键之间的排斥能越小,对sp杂化来说,当键角为180时,其排拆力最小,所以sp杂化轨道成键时分子呈直线形;对sp2杂化来说,当键角为120时,其排斥力最小,所以sp2杂化轨道成键时,分子呈平面三角形。由于杂化轨道类型不同,杂化轨道夹角也不相同,其成键时键角也不相同,故杂化轨道的类型与分子的空间构型有关。

[讲]为了清晰的表示出成键电子和孤对电子,更有利的解释物质空间构型的关系,我们引入了路易斯式。路易斯结构式是用短线表示键合电子,小黑点表示未键合的价电子的结构式。

[投影]

[科学探究]1、写出HCN分子和CH20分子的路易斯结构式。

2.用VSEPR模型对HCN分子和CH2O分子的立体结构进行预测(用立体结构模型表示)

3.写出HCN分子和CH20分子的中心原子的杂化类型。

4.分析HCN分子和CH2O分子中的π键。

[汇报]1.

2.直线型平面三角型

3.sp杂化 sp2杂化

4.HCN分子中有2个σ键和2个Π键,即C-H和C-N之间各有一个σ键,另外C-N之间有两个Π键。甲醛分子中C-H之间有2个σ键,C-O之间有1个σ键和1个Π键

[板书]3、AB m杂化类型的判断

公式:电子对数

n=

2

荷数电

配位原子的成键电子数

中心原子的价电子数+

+

[讲]在上述公式使用时,电荷为正值时,取负号,电荷为负值时,取正号。当配位原子为氧原子或硫原子时,成键电子数为零。

[投影小结]

电子对数n 2 3 4

杂化类型sp Sp2Sp3

[讲]例如,SO2电子对数为(6+0)/2=3,为sp2杂化。

[小结]无论是价层电子对互斥理论还是杂化轨道理论,我们都是为了

合理的解释分子的空间构型,

[投影]

杂化类型杂化轨道数目杂化轨道间的夹角空间构型实例

Sp 2 180°直线BeCl2

Sp2 3 120°平面三角形BF3

Sp3 4 109°28′四面体形CH4

教学回顾:

课题:第二节分子的立体结构(3)授课班级

课时

教学目的

知识

技能

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

过程

方法

1、采用图表、比较、讨论、归纳、综合的方法进行教学

2、培养学生分析、归纳、综合的能力

情感

态度

价值观

重点配位键、配位化合物的概念难点配合物理论

知识结构与板书设计四、配合物理论简介

1、配位键

(1)定义:“电子对给予—接受键”被称为配位键。一方提供孤对电子;一方有空轨道,接受孤对电子。如:[Cu(H20)2+]、NH4+中存在配位键。

(2)成键粒子:原子

(3)成键性质:共用电子对对两原子的电性作用

(4)成键条件:形成配位键的一方是能够提供孤对电子的原子,另一方是具有能够接受孤对电子的空轨道原子。

(5)配位键的表示方法:A→B(表明共用电子对由A原子提供而形成配位键)2、配合物

(1)定义:通常把金属离子(或原子)与某些分子或离子(称为配体)以配位键结合形成的化合物称为配位化合物。

(2)配合物的组成

中心原子:配合物的中心原子一般都是带正电的阳离子,过渡金属离子最常见。

配位体:可以是阴离子,也可以是中性分子,配位体中直接同中心原子配合的原子叫配位原子,配位原子必须是含有孤对电子的原子。

配位数:直接同中心原子配位的原子的数目叫中心原子的配位数。

配离子的电荷数:配离子的电荷数等于中心离子和配位体的总电荷数的代数和。

3、配合物的形成:

Cu2++2NH3·H2O=Cu(OH)2↓+2NH4+

Cu(OH)2+4 NH3·H2O=[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O

[Cu(NH3)4]2+深蓝色

4、配合物的性质

(1)配合物溶于水后难电离

(2)配位键越强,配合物越稳定。

教学过程

教学步骤、内容

教学方法、手段、

师生活动

[引入]我们在了解了价层电子互斥理论和杂化轨道理论后,我们再来学习一类特殊的化合物,配合物

[板书]四、配合物理论简介

[实验2-1]将表中的少量固体溶于足量的水,观察实验现象并填写表格。

[投影]

固体 CuSO 4白色

CuCl 2·2H 2O 绿色 CuBr 2深褐色 NaCl 白色 K 2SO 4白色 KBr

白色 哪些溶液呈天蓝色 天蓝色

天蓝色

天蓝色

无色

无色 无色

实验说明什么离子呈天蓝色,什么离子没有颜色

可知Na +

、K +

、Cl ―

、Br ―

、SO 42-

等离子无色。而Cu 2+

在水溶液中有颜色

[讲]上述实验中呈天蓝色的物质是水合铜离子,可表示为[Cu(H 20)2

],叫做四水合铜离子。在四水合铜离子中,铜离子与水分子之间的

化学键是由水分子提供孤对电子对给予铜离子,铜离子接受水分子的孤对电子形成的,这类“电子对给予—接受键”被称为配位键。 [投影]

[板书]1、配位键

(1)定义:“电子对给予—接受键”被称为配位键。一方提供孤对电子;一方有空轨道,接受孤对电子。如:[Cu(H 20)2+

]、NH 4+

中存在配位键。

[讲]配位键是一种特殊的共价键,但形成配位键的共用电子对由一方提供而不是由双方共同提供的。 [板书](2)成键粒子:原子

(3)成键性质:共用电子对对两原子的电性作用

(4)成键条件:形成配位键的一方是能够提供孤对电子的原子,另一方是具有能够接受孤对电子的空轨道原子。

(5)配位键的表示方法:A →B (表明共用电子对由A 原子提供而形成配位键)

[讲]存在配位键的物质有很多,比如我们常见的NH 4+

、H 3O +

、SO 42-

、P 2O 5、Fe (SCN )3、血红蛋白等等。通常把金属离子(或原子)与某些分子或离子(称为配体)以配位键结合形成的化合物称为配位化合物,简称配合物。

Cu OH 2 H 2O H 2O

H 2O

2+

实验二十二 分子的立体构型和分子的性质

第五章结构化学 实验二十二分子的立体构型和分子的性质 一、实验目的 (1)分子的立体构型从分子中原子排布的几何关系描述分子的结构,对于了解分子的性质具有重要意义。 (2)通过自己动手制作和仔细观察分子模型,掌握分子的空间结构,加深对分子构型和分子性质的了解。 二、实验原理 1.分子点群与分子的偶极矩和旋光性 具有极性化学键的分子,其分子形状決定分子是否具有偶极矩,进而影响分子间作用力及沸点、表面张力、汽化热与溶解度等性质。利用路易斯电子点式和价层电子对互斥理论(Valence Shell Electron Pair Repulsion, VSEPR)可以预测分子形狀,进而获得分子晶体的对称动作群(即分子点群)。分子点群与分子的偶极矩和旋光性密切相关。 分子是否具有偶极矩的判据:若分子中有两个或两个以上的对称元素交于一点,则该分子无偶极矩,反之则有偶极矩。即属于C1、C s、C n、C nv群的分子有偶极矩,属于C i、S n、C nh、D n、D nh、D nd、T d和O h群的分子无偶极矩。 分子是否具有旋光性的判据:有象转轴S n的分子无旋光性,无象转轴S n的分子有旋光性。由于S1=σ,S2=i,因此,也可以说具有对称面σ、对称中心i和象转轴S4n(n=1,2,…)的分子无旋光性,属于C1,Cn,Dn点群的分子有旋光性。 三、仪器与试剂 塑料球棍分子模型 1 套(湖南大学教育科技公司生产,包括彩色塑料小球若干,另准备随意贴黏土数块, 色纸一张),数码相机1台(公用)。 四、预习要求 1.了解寻找分子中独立对称元素、判断分子点群的方法;

2.了解分子所属点群判断分子有无偶极矩; 3.了解分子所属点群判断分子有无旋光性。 五、实验内容 1.根据路易斯电子点式和价层电子对互斥理论预测分子形状,并用不同颜色的球棍搭建具有正确键角的分子模型(表1),用数码相机记录所搭建的分子模型。寻找对称元素及数目,确定分子点群,并判断其是否具有偶极矩和旋光性。黑球:代表碳原子C;白球:代表氢原子H;红球:代表氧原子O;蓝球:代表氮原子N;绿球:代表氯原子Cl;其他:代表杂原子P或F。 (1)搭出下列分子模型,了解它们的对称性,填写表1各栏内容。H2O2,NF3,BF3,C2H6(重叠式、交叉式以及任意式),CH3CCl3(扭曲式),CH4, CH3Cl ,CH2Cl2,CHCl3,PtCl42-,PCl5,,,Cl ,, C6H12(环己烷:船式和椅式),SF6。 (2)搭出下列乙烯型化合物的模型,了解它们的对称性。并填写表2各栏内容CH2=CH2,CHCl=CHCl(顺式),CHCl=CHCl(反式),CH2=CCl2(3)搭出下列丙二烯型化合物的模型,了解它们的对称性。 CH2=C=CH2,CHCl=C=CHCl 六、实验数据与记录 1.室温℃大气压Pa 2. 根据实验容填写表1、表2和表3。 表22.1 常见分子点群的辨认

分子的立体构型(高考总复习)

分子的立体构型 写出下列物质分子的电子式和结构式,并根据键角确定其分子构型: 分子类型化学式电子式结构式键角分子立体构型 三原子分子 CO2O==C==O180°直线形 H2O105°V形 四原子分子 CH2O约120°平面三角形 NH3107°三角锥形 五原子分子CH4109°28′正四面体形 (1) 分子类型键角立体构型实例 AB2 180°直线形CO2、BeCl2、CS2 <180°V形H2O、H2S AB3 120°平面三角形BF3、BCl3 <120°三角锥形NH3、H3O+、PH3 AB4109°28′正四面体形CH4、NH+4、CCl4 (2)典型有机物分子的立体结构:C2H4、苯(C6H6)、CH2==CH—CH==CH2(1,3-丁二烯)、CH2==CH—C≡CH(乙烯基乙炔)等都是平面形分子;C2H2为直线形分子。 例1(2017·衡水中学高二调考)下列有关键角与分子立体构型的说法不正确的是() A.键角为180°的分子,立体构型是直线形 B.键角为120°的分子,立体构型是平面三角形 C.键角为60°的分子,立体构型可能是正四面体形 D.键角为90°~109°28′之间的分子,立体构型可能是V形 【考点】常见分子的立体构型 【题点】键角与分子立体构型的关系 答案B 解析键角为180°的分子,立体构型是直线形,例如CO2分子是直线形分子,A正确;苯分

子的键角为120°,但其立体构型是平面正六边形,B错误;白磷分子的键角为60°,立体构 型为正四面体形,C正确;水分子的键角为105°,立体构型为V 形,D正确。 例2下列各组分子中所有原子都可能处于同一平面的是() A.CH4、CS2、BF3 B.CO2、H2O、NH3 C.C2H4、C2H2、C6H6 https://www.360docs.net/doc/ef17188679.html,l4、BeCl2、PH3 【考点】常见分子的立体构型 【题点】常见分子立体构型的综合判断 答案C 解析题中的CH4和CCl4为正四面体形分子,NH3和PH3为三角锥形分子,这几种分子的所有原子不可能都在同一平面上。CS2、CO2、C2H2和BeCl2为直线形分子,C2H4为平面形分子,C6H6为平面正六边形分子,这些分子都是平面形结构。故选C项。 1.价层电子对互斥理论 分子中的价层电子对包括σ键电子对和中心原子上的孤电子对,由于价层电子对相互排斥的作用,尽可能趋向彼此远离。 2.价层电子对的计算 (1)中心原子价层电子对数=σ键电子对数+孤电子对数。 (2)σ键电子对数的计算 由分子式确定,即中心原子形成几个σ键,就有几对σ键电子对。如H2O分子中,O有2对σ键电子对。NH3分子中,N有3对σ键电子对。 (3)中心原子上的孤电子对数的计算 中心原子上的孤电子对数=1 2(a-xb) ①a表示中心原子的价电子数; 对主族元素:a=最外层电子数; 对于阳离子:a=价电子数-离子电荷数; 对于阴离子:a=价电子数+离子电荷数。 ②x表示与中心原子结合的原子数。 ③b表示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=8-该原子的价电子数。 实例σ键电 子对数 孤电子 对数 价层电 子对数 电子对的排 列方式 VSEPR模型 分子的立体 构型 BeCl2、CO2202直线形直线形 BF3、BCl330 3平面三角形 平面三角形SO221V形

高中化学分子的结构与性质

分子的结构与性质 【知识动脉】 知识框架 产生原因:共价键的方向性 Sp3 决定因素:杂化轨道方式sp2 分子的空间构型sp 空间构型的判断:VSEPR理论 空间构型决定性质等电子原理 手性分子 配合物 一、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: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2p x,2p y,2p z等四条原子轨道发生杂化,形成一组新的轨道,即四条sp3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轨道的数目,除了有sp3杂化外,还有sp2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。 思考: 应用轨道杂化理论,探究分子的立体结构。

C2H4 BF3 CH2O C2H2 思考:怎样判断有几个轨道参与了杂化? [讨论总结]:三种杂化轨道的轨道形状,SP杂化夹角为°的直线型杂化轨道,SP2杂化轨道为°的平面三角形,SP3杂化轨道为°′的正四面体构型。 小结:HCN中C原子以sp杂化,CH2O中C原子以sp2杂化;HCN中含有2个σ键和2π键;CH2O中含有3σ键和1个π键 【例1】(09江苏卷21 A部分)(12分)生物质能是一种洁净、可再生的能源。生物质气(主要成分为CO、CO2、H2等)与H2混合,催化合成甲醇是生物质能利用的方法之一。甲醛分子中碳原子轨道的杂化类型为。甲醛分子的空间构型是;1mol甲醛分子中σ键的数目为。 解析与评价:甲醛分子中含有碳氧双键,故碳原子轨道的杂化类型为sp2杂化;分子的空间构型为平面型;1mol甲醛分子中含有2mol碳氢δ键,1mol碳氧δ键,故含有δ键的数目为3N A 答案:sp2平面型3N A 【变式训练1】(09宁夏卷38)[化学—选修物质结构与性质](15分) 已知X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于42。X元素原子的4p轨道上有3个未成对电子,Y元素原子的最外层2p轨道上有2个未成对电子。X跟Y可形成化合物X2Y3,Z元素可以形成负一价离子。请回答下列问题: (1)X与Z可形成化合物XZ3,该化合物的空间构型为____________; 2、价层电子对互斥模型 把分子分成两大类:一类是中心原子上的价电子都用于形成共价键。如CO2、CH2O、CH4等分子中的C 原子。它们的立体结构可用中心原子周围的原子数来预测,概括如下: ABn 立体结构范例 n=2 直线型CO2 n=3 平面三角形CH2O n=4 正四面体型CH4 另一类是中心原子上有孤对电子 ............)的分子。如 ....(未用于形成共价键的电子对 H2O和NH3中心原子上的孤对电子也要占据中心原子周围的空间,并参与互相排斥。因而H2O分子呈V型,NH3分子呈三角锥型。 练习2、应用VSEPR理论判断下表中分子或离子的构型。进一步认识多原子分子的立体结构。 化学式中心原子含有孤对电子对数中心原子结合的原子数空间构型 H2S

新人教版第十五章分式教案

第十五章分式 教材分析 本章的主要内容包括:分式的概念,分式的基本性质,分式的约分与通分,分式的加、减、乘、除运算,整数指数幂的概念及运算性质,分式方程的概念及可化为一元一次方程的分式方程的解法。 全章共包括三节: 15.1分式 15.2分式的运算 15.3分式方程 其中,15.1 节引进分式的概念,讨论分式的基本性质及约分、通分等分式变形,是全章的理论基础部分。11.2节讨论分式的四则运算法则,这是全章的一个重点内容,分式的四则混合运算也是本章教学中的一个难点,克服这一难点的关键是通过必要的练习掌握分式的各种运算法则及运算顺序。在这一节中对指数概念的限制从正整数扩大到全体整数,这给运算带来便利。11.3节讨论分式方程的概念,主要涉及可以化为一元一次方程的分式方程。解方程中要应用分式的基本性质,并且出现了必须检验(验根)的环节,这是不同于解以前学习的方程的新问题。根据实际问题列出分式方程,是本章教学中的另一个难点,克服它的关键是提高分析问题中数量关系的能力。 分式是不同于整式的另一类有理式,是代数式中重要的基本概念;相应地,分式方程是一类有理方程,解分式方程的过程比解整式方程更复杂些。然而,分式或分式方程更适合作为某些类型的问题的数学模型,它们具有整式或整式方程不可替代的特殊作用。

借助对分数的认识学习分式的内容,是一种类比的认识方法,这在本章学习中经常使用。解分式方程时,化归思想很有用,分式方程一般要先化为整式方程再求解,并且要注意检验是必不可少的步骤。 (二)本章知识结构框图 (三)课程学习目标 本章教科书的设计与编写以下列目标为出发点: 1.以描述实际问题中的数量关系为背景,抽象出分式的概念,体会分式是刻画现实世界中数量关系的一类代数式。 2.类比分数的基本性质,了解分式的基本性质,掌握分式的约分和通分法则。 3.类比分数的四则运算法则,探究分式的四则运算,掌握这些法则。 4.结合分式的运算,将指数的讨论范围从正整数扩大到全体整数,构建和发展相互联系的知识体系。 5.结合分析和解决实际问题,讨论可以化为一元一次方程的分式方程,掌握这种方程的解法,体会解方程中的化归思想。 (四)课时安排

高考化学备考专题训练(苏教):第4单元 分子的立体结构及性质(选修3)

1.用价层电子对互斥理论预测H2O和BF3的立体结构,两个结论都正确的是( ) A.直线形,三角锥形 B.V形,三角锥形 C.直线形,正四面体形 D.V形,平面三角形 【解析】由于H2S分子中心原子S有未用于形成共价键的孤电子对,占据中心原子周围的空间,并参与互相排斥使H2S分子呈V形;而BF3分子中心原子B的价电子都用于形成共价键,根据价层电子对互斥理论可知BF3为平面三角形,D正确。 【答案】D 2.下列微粒中,不含有孤电子对的是( ) A.H2O B.H3O+ C.NH3 D.NH4+ 【解析】分别写出其电子式 即可得出答案。 【答案】D 3.下列分子构型为正四面体的是( ) ①P2②NH3③CCl4④CH4⑤H2S ⑥CO2 A.①③④⑤ B.①③④⑤⑥ C.①③④ D.④⑤ 【解析】NH3是三角锥形、H2S是V形,CO2是直线形,故选C。 【答案】C 4.下列叙述正确的是( ) A.NH3是极性分子,分子中N原子处在3个H原子所组成的三角形的中心[] https://www.360docs.net/doc/ef17188679.html,l4是非极性分子,分子中C原子处在4个Cl原子所组成的正方形的中心 C.H2O是极性分子,分子中O原子不处在2个H原子所连成的直线的中央 D.CO2是非极性分子,分子中C原子不处在2个O原子所连成的直线的中央 【解析】NH3的N原子以sp3杂化,形成三角锥形结构,电荷分布不对称是极性分子。CCl4分子中C—Cl键为极性键,C原子采取sp3杂化,且无孤电子对,分子构型为正四面体形,C原子位于正四面体的中心。H2O分子中H—O键为极性键,O采取sp3杂化,且有两对孤电子对,分子构型为V形,整个分子电荷分布不对称,为极性分子。CO2分子中C采取

15.1.2 分式的基本性质2教案

15.1.2 分式的基本性质 一、教学目标 1.使学生理解并掌握分式的基本性质及变号法则,并能运用这些性质进行分式的恒等变形. 2.通过分式的恒等变形提高学生的运算能力. 3.渗透类比转化的数学思想方法. 二、教学重点和难点 1.重点:使学生理解并掌握分式的基本性质,这是学好本章的关键. 2.难点:灵活运用分式的基本性质和变号法则进行分式的恒等变形. 三、教学方法 分组讨论. 四、教学手段 幻灯片. 五、教学过程 (一)复习提问 1.分式的定义? 2.分数的基本性质?有什么用途? (二)新课 1.类比分数的基本性质,由学生小结出分式的基本性质: 分式的分子与分母都乘以(或除以)同一个不等于零的整式,分式的值不变,即: 2.加深对分式基本性质的理解: 例1 下列等式的右边是怎样从左边得到的? 由学生口述分析,并反问:为什么c≠0? 解:∵c≠0, 学生口答,教师设疑:为什么题目未给x≠0的条件?(引导学生学会分析题目中的隐含条件.)

解:∵x ≠0, 学生口答. 解:∵z ≠0, 例2 填空: 把学生分为四人一组开展竞赛,看哪个组做得又快又准确,并能小结出填空的依据. 练习1: 化简下列分式(约分) (1)2a bc ab (2) (3) 教师给出定义: 把分式分子、分母的公因式约去,这种变形叫分式的约分. 问:分式约分的依据是什么? 分式的基本性质 在化简分式 时,小颖和小明的做法出现了分歧: 小颖: 小明: 你对他们俩的解法有何看法?说说看! 教师指出:一般约分要彻底, 使分子、分母没有公因式. d b a 24c b a 323223-()()b a 25b a 152 +-+-y x 20xy 5222x 20x 5y x 20xy 5= x 41xy 5x 4xy 5y x 20xy 52=?=

化学选修3第二章-分子结构与性质--教案

化学选修3第二章-分子结构与性质--教案 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

第二章分子结构与性质 教材分析 本章比较系统的介绍了分子的结构和性质,内容比较丰富。首先,在第一章有关电子云和原子轨道的基础上,介绍了共价键的主要类型σ键和π键,以及键参数——键能、键长、键角;接着,在共价键概念的基础上,介绍了分子的立体结构,并根据价层电子对互斥模型和杂化轨道理论对简单共价分子结构的多样性和复杂性进行了解释。最后介绍了极性分子和非极性分子、分子间作用力、氢键等概念,以及它们对物质性质的影响,并从分子结构的角度说明了“相似相溶”规则、无机含氧酸分子的酸性等。 化学2已介绍了共价键的概念,并用电子式的方式描述了原子间形成共价键的过程。本章第一节“共价键”是在化学2已有知识的基础上,运用的第一章学过的电子云和原子轨道的概念进一步认识和理解共价键,通过电子云图象的方式很形象、生动的引出了共价键的主要类型σ键和π键,以及它们的差别,并用一个“科学探究”让学生自主的进一步认识σ键和π键。 在第二节“分子的立体结构”中,首先按分子中所含的原子数直间给出了三原子、四原子和五原子分子的立体结构,并配有立体结构模型图。为什么这些分子具有如此的立体结构呢?教科书在本节安排了“价层电子对互斥模型”和“杂化轨道理论”来判断简单分子和离子的立体结构。在介绍这两个理论时要求比较低,文字叙述比较简洁并配有图示。还设计了“思考与交流”、“科学探究”等内容让学生自主去理解和运用这两个理论。 在第三节分子的性质中,介绍了六个问题,即分子的极性、分子间作用力及其对物质性质的影响、氢键及其对物质性质的影响、溶解性、手性和无机含氧酸分子的酸性。除分子的手性外,对其它五个问题进行的阐述都运用了前面的已有知识,如根据共价键的概念介绍了键的极性和分子的极性;根据化学键、分子的极性等概念介绍了范德华力的特点及其对物质性质的影响;根据电负性的概念介绍了氢键的特点及其对物质性质的影响;根据极性分子与非非极性分子的概念介绍了“相似相溶”规则;根据分子中电子的偏移解释了无机含氧酸分子的酸性强弱等;对于手性教科书通过图示简单介绍了手性分子的概念以及手性分子在生命科学和生产手性药物方面的应用 第二章分子结构与性质 第一节共价键 第一课时 教学目标: 1.复习化学键的概念,能用电子式表示常见物质的离子键或共价键的形成过程。 2.知道共价键的主要类型δ键和π键。

人教版八年级数学上册教案《分式的基本性质》

《分式的基本性质》 ◆教材分析 分式的基本性质是分式运算的基础,它们是后续学习分式运算的强有力武器。分数与分式关系密切,它们是具体与抽象、特殊与一般的关系,所以在教学分式的基本性质时,要利用学生已有的分数基础,通过分数类比,并注意从具体到抽象、从特殊到一般的认识过程,引导学生理解分式的基本性质,要充分突显类比方法在教学中的统帅作用。 分式的约分和通分,是进行分式四则运算中不可或缺的变形。分式的约分找出公因式是关键,约分时,一定要约去分子、分母的所有公因式;分式的通过分找出最简公分母是是关键,确定最简公分母先要将各分母分解因式,然后确定公倍式。 所教学分式基本性质的运用时,要引导学生观察、分析题目的特点,选择恰当的方法给分式进行变形。如不改变分式的值,使分子、分母里的系数变为整数的题,分子分母系数既有小数的,又有分数的,引导学生思考分子分母既要化整,又要最简。在约分或通分的过程中,要依据分式的性质,千万不能改变分式值的大小。 ◆教学目标 【知识与能力目标】 1、理解并掌握分式的基本性质; 2、能运用分式基本性质进行分式的约分. 【过程与方法目标】 通过归纳、类比等方法得出分式的基本性质,通过观察、实验、推理等活动,发现并总结出

运用分式基本性质进行分式的约分.【情感态度价值观目标】 进一步增强学生的创新思维能力. 【教学重点】 理解分式的基本性质. 分式约分的方法。 【教学难点】 在分式的约分时应注意将分子、分母中的多项式进行分解因式. 一、导入新知 问题1 喜羊羊和美羊羊共同去一块面积为a的草地吃草,吃草前,二位决定平分地盘,喜羊羊说:“我要把它平分2份,我要1份。”美羊羊说:“我要把它平分4n份,我要2n份。”聪明的同学,你知道他们的分地方案分到的面积都是一样多的吗? 追问1:按照喜羊羊的分地方案,喜羊羊分地多少? 喜羊羊分地是 2 a 。 追问2:按照美羊羊的分地方案,美羊羊分地多少? 美羊羊分地是 n na 4 2 。 追问3: 2 a 与 n na 4 2 相等吗? 通过有趣的问题情景引出问题,激发学生的学习兴趣,为学习分式的基本性质做好铺垫。 二、探究新知 问题2 请同学们思考: 3 2 与 6 4 相等吗? 27 6 与 9 2 相等吗?为什么? 3 2 与 6 4 相等,因为 3 2 2 6 2 4 6 4 = ÷ ÷ =。 ◆教学过程 ◆教学重难点 ◆

《分式的基本性质》教案

《分式的基本性质》教案 一、内容和内容解析 1.内容 分式的基本性质. 2.内容解析 本节课是在学生学习了分数的基本性质和分式的概念的基础上进行的.分式的基本性质是分式变形的依据,也是进一步学习分式的通分、约分及四则运算的基础,使学生掌握本节内容是学好本章及以后学习方程、函数等问题的关键,对后续学习有重要影响.分式的基本性质与分数的基本性质非常接近,只是将分数的基本性质中“乘(或除以)一个不等于0的数”替换成“乘(或除以)一个不等于0的整式”.这里的由“数”到“式”是数学中抽象化的表现.所以,本节课的重点是理解并掌握分式的基本性质,及其初步运用. 二、目标和目标解析 1.目标 (1)理解和掌握分式的基本性质. (2)灵活运用分式的基本性质进行分式的变形. 2.目标解析 达成目标(1)的标志是:通过类比分数的基本性质,使学生理解和掌握分式的基本性质,使学生学习类比的思想方法,培养类比转化的思维能力. 达成目标(2)的标志是:会用分式的进本性质探求分式变形的符号法则,使学生更好地掌握分式的基本性质,培养正确进行分式变形的运算能力. 三、教学问题诊断分析 在应用分式的基本性质时,分子和分母都要变形,而且都要乘(或除以)同一个不等于零的整式,避免学生出现只乘分子或只乘分母的错误,也要避免只乘分子和分母中部分项的错误,另外还要避免出现所乘(或除以)的整式不是同一个整式的错误.所以,本节课的难点是灵活运用分式的基本性质进行分式的变形. 四、教学过程设计 (一)情景导入 1.下列分数是否相等?可以进行变形的依据是什么? (1)3 4 和 15 20 ;(2) 9 24 和 3 8 . 解:(1)33515 44520 ? == ? ;(2) 9933 242438 ÷ == ÷ . 可以进行变形的依据是分数的基本性质.

北师大版八年级下册数学《5.1 第2课时 分式的基本性质》教案

第2课时 分式的基本性质 1.理解并掌握分式的基本性质和符号法则;(难点) 2.理解分式的约分、通分的意义,明确分式约分的理论依据;(重点) 3.能正确、熟练地运用分式的基本性质,对分式进行约分和通分.(难点) 一、情境导入 中国古代的数学论著中就有对“约分”的记载,如《九章算术》中就曾记载“约分术”,并给出了详细的约分方法,这节课我们就来学习分式化简的相关知识,下面先来探索分式的基本性质. 二、合作探究 探究点一:分式的基本性质 【类型一】 利用分式的基本性质对分式进行变形 下列式子从左到右的变形一定正 确的是( ) A.a +3b +3=a b B.a b =ac bc C.3a 3b =a b D.a b =a 2 b 2 解析:A 中在分式的分子与分母上同时加上3不符合分式的基本性质,故A 错误;B 中当c =0时不成立,故B 错误;C 中分式的分子与分母同时除以3,分式的值不变,故C 正确;D 中分式的分子与分母分别乘方,不符合分式的基本性质,故D 错误;故选C. 方法总结:考查分式的基本性质:分式的分子与分母同乘(或除以)一个不等于0的 整式,分式的值不变. 不改变分式的值,将分式的分子、分母中各项系数化为整数 不改变分式0.2x +1 2+0.5x 的值,把它的 分子、分母的各项系数都化为整数,所得结果正确的为( ) A.2x +12+5x B.x +54+x C.2x +1020+5x D.2x +12+x 解析:利用分式的基本性质,把 0.2x +1 2+0.5x 的分子、分母都乘以10得2x +10 20+5x .故选C. 方法总结:观察分式的分子和分母,要使分子与分母中各项系数都化为整数,只需根据分式的基本性质让分子和分母同乘以某一个数即可. 【类型三】 分式的符号法则 不改变分式的值,使下列分式的 分子和分母都不含“-”号. (1)-3b 2a ;(2)5y -7x 2;(3)-a -2b 2a +b . 解析:在分子的符号,分母的符号,分 式本身的符号三者当中同时改变其中的两个,分式的值不变. 解:(1)原式=-3b 2a ; (2)原式=-5y 7x 2; (3)原式=-a +2b 2a +b . 方法总结:这类题目容易出现的错误是把分子的符号,分母的项的符号,特别是首项的符号当成分子或分母的符号. 探究点二:约分及最简分式 【类型一】 判定分式是否为最简分式 下列分式是最简分式的是( ) A.2a 2+a ab B.6xy 3a

分子的立体构型

分子的立体构型 第1课时价层电子对互斥理论 [目标定位] 1.认识共价分子结构的多样性和复杂性。2.理解价层电子对互斥理论的含义。3.能根据有关理论判断简单分子或离子的构型。 一、常见分子的立体构型 1.写出下列物质分子的电子式和结构式,并根据键角确定其分子构型: 2.归纳总结分子的立体构型与键角的关系:

分子的立体构型 (1)分子构型不同的原因:共价键的方向性与饱和性,由此产生的键长、键角不同。 (2)依据元素周期律推测立体结构相似的分子,如CO2与CS2、H2O与H2S、NH3与PH3、CH4与CCl4等;CH4和CCl4都是五原子型正四面体,CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3是四面体构型但不是正四面体,而白磷是四原子型正四面体,它与CH4等五原子型正四面体的构型、键角是不同的(P4分子中的键角为60°)。 (3)典型有机物分子的立体结构:C2H4、苯(C6H6)、CH2===CH—CH===CH2(丁二烯)、CH2===CH—C≡CH(乙烯基乙炔)等都是平面形分子;C2H2为直线形分子。 1.硫化氢(H2S)分子中,两个H—S键夹角都接近90°,说明H2S分子的立体构型为__________;二氧化碳(CO2)分子中,两个C===O键夹角是180°,说明CO2分子的立体构型为__________;四氯化碳(CCl4)分子中,任意两个C—Cl键的夹角都是109°28′,说明CCl4分子的立体构型为____________。 答案V形直线形正四面体形 解析用键角可直接判断分子的立体构型。三原子分子键角为180°时为直线形,小于180°时为V形。S、O同主族,因此H2S和H2O分子的立体构型相似,为V形。由甲烷分子的立体构型可判断CCl4的分子构型。 2.下列各组分子中所有原子都可能处于同一平面的是() A.CH4、CS2、BF3B.CO2、H2O、NH3 C.C2H4、C2H2、C6H6D.CCl4、BeCl2、PH3 答案 C 解析题中的CH4和CCl4为正四面体形分子,NH3和PH3为三角锥形分子,这几种分子的所有原子不可能都在同一平面上。CS2、CO2、C2H2和BeCl2为直线形分子,C2H4为平面形分子,C6H6为平面正六边形分子,这些分子都是平面形结构。故选C项。 二、价层电子对互斥理论 1.价层电子对互斥理论的基本内容:分子中的价电子对——成键电子对和孤电子对由于相互排斥作用,尽可能趋向彼此远离。 (1)当中心原子的价电子全部参与成键时,为使价电子斥力最小,就要求尽可能采取对称结构。

初中数学 17.1.2 分式的基本性质(2)教案

17.1.2 分式的基本性质(2) 教学目标 1.进一步理解分式的基本性质以及分式的变号法则。 2.使学生理解分式通分的意义,掌握分式通分的方法及步骤; 教学重点 让学生知道通分的依据和作用,学会分式通分的方法。 教学难点 几个分式最简公分母的确定。 教学过程 (一)复习与情境导入 1.分式324 x x +-中,当x 时分式有意义,当x 时分式没有意义,当x 时分式的值为0。 2.分式的基本性质。 (二)实践与探索 1、分式的的变号法则 例1 不改变分式的值,使下列分式的分子和分母都不含“—”号: (1)a b 65--; (2)y x 3-; (3)n m -2. 例2 不改变分式的值,使下列分式的分子与分母的最高次项的系数是正数: (1)21x x -; (2)3 22+--x x . 注意:(1)根据分式的意义,分数线代表除号,又起括号的作用。 (2)当括号前添“+”号,括号内各项的符号不变;当括号前添“—”号,括号内各项都变号。 例3若x 、y 的值均扩大为原来的2倍,则分式 232y x 的值如何变化?若x 、y 的值均变为原来的一半呢? 2、分式的通分 (1)把分数6 5,43,21通分。 解:126261621=??=,129433343=??=,12 10625265=??= (2)什么叫分数的通分?

答:把几个异分母的分数化成同分母的分数,而不改变分数的值,叫做分数的通分。 3.和分数通分类似,把几个异分母的分式化成与原来的分式相等的同分母的分式叫做分式的通分。 通分的关键是确定几个分式的公分母。 4.讨论: (1)求分式4 322361,41,21xy y x z y x 的(最简)公分母。 分析:对于三个分式的分母中的系数2,4,6,取其最小公倍数12;对于三个分式的分母的字母,字母x 为底的幂的因式,取其最高次幂x 3,字母y 为底的幂的因式,取其最高次幂y 4,再取字母z 。所以三个分式的公分母为12x 3y 4z 。 (2) 求分式2241x x -与4 12-x 的最简公分母。 分析:先把这两个分式的分母中的多项式分解因式,即 4x—2x 2= —2x (x -2),x 2—4=(x+2)(x—2), 把这两个分式的分母中所有的因式都取到,其中,系数取正数,取它们的积,即2x (x+2)(x-2)就是这两个分式的最简公分母。 请同学概括求几个分式的最简公分母的步骤。 5.练习:填空: (1)()z y x z y x 43231221=; (2)()z y x y x 43321241=; (3) ()z y x xy 4341261=。 求下列各组分式的最简公分母: (1)22265,41,32bc c a ab ; (2);2)3(21,)3)(2(1,)2(31++--x x x x x (3)1 1,1,2222-++x x x x x 6、例3 通分 (1) b a 21,21ab ; (2)y x -1,y x +1; 答:1.取各分式的分母中系数最小公倍数;

八年级数学下册17.1.2分式的基本性质(1)教案华东师大版.docx

17.1.2 分式的基本性质(1) 教学目标 :掌握分式的基本性质,掌握分式约分方法,熟练进行约分,并了解最简分式的意义。 教学重点: 分式约分方法 教学难点: 分子、分母是多项式的分式约分 (一)复习与情境导入 分式的基本性质 分式的分子与分母都乘以(或除以)同一个不等于零的整式,分式的值不变. 用式子表示是: M B M A B A M B M A B A ÷÷=??=, ( 其中M 是不等于零的整式)。 与分数类似,根据分式的基本性质,可以对分式进行约分和通分. 可类比分数的基本性质来识记。 (二)实践与探索 例4、下列等式的右边是怎样从左边得到的? (1)22x xy x y x x ++= (2)1 121122-++=-+y y y y y (y ≠—1). 特别提醒:对22x xy x y x x ++=,由已知分式可以知道x 0≠,因此可以用x 去除以分式的分子、分母,因而并不特别需要强调0x ≠这个条件,再如1 121122-++=-+y y y y y 是在已知分式的分子、分母都乘以y+1得到的,是在条件y+1≠0下才能进行的,所以,这个条件必须附加强调。 例5:不改变分式的值,把下列各式的分子与分母中各项的系数都化为整数。 (1)y x y x 32213 221-+; (2)b a b a -+2.05.03.0. 仔细观察分母(分子)的变化利用分式的基本性质来解题。深入理解。尝试解题。 例6:约分

(1)4322016xy y x -; (2)4 4422+--x x x 解(2)44422+--x x x =2)2()2)(2(--+x x x =2 2-+x x . 说明:在进行分式约分时,若分子和分母都是多项式,则往往需要先把分子、分母分解因式(即化成乘积的形式然后才能进行约分。约分后,分子与分母不再有公因式,我们把这样的分式称为最简分式. 练习:约分: 222(1)3ax y axy 2()3()a a b b a b -++(2)23()()a x x a --(3)242x xy y -+(4) 2239m m m --(5) 299198-(6) 先思考约分的方法,再解题,并总结如何约分:若分子和分母都是多项式,则往往需要先把分子、分母分解因式(即化成乘积的形式然后才能进行约分。约分后,分子与分母不再有公因式,我们把这样的分式称为最简分式. (四)小结与作业:请你分别用数学语言和文字表述分式的基本性质分式的约分运算,用到了哪些知识? 让学生发表,互相补充,归结为:(1)因式分解;(2)分式基本性质;(3)分式中符号变换规律;约分的结果是,一般要求分、分母不含“-”。 作业: (五)板书设计 分子分母是单项式 例 约分 分子分母是多项式 (六)教学后记

浙教版七年级数学下册分式的基本性质教案

5.2 分式的基本性质 教学目标: 知识与能力 通过类比的方法,是学生熟练的掌握分式的定义以及基本性质,并能够运用它来进行分式的约分和通分. 过程与方法 1.通过简单的应用题,引导学生列式,由分数的式子自然转到分式的式子,从而引出分式的概念,导入新课. 2.通过相应的习题使学生准确的理解分式的概念. 教学重、难点 重点:分式的意义及基本性质 难点:分式基本性质的灵活运用. 教学环节 新课导入: 一个长方形的面积为s 2m ,如果它的长为a m ,那么它的宽为_____m . 上面的问题中出现了s a ,与整式有什么不同? 一般的,如果a ,b 表示两个整式,并且b 中含有字母,那么式子 b a 叫做分式,其中a 叫做分式的分子,b 叫做分式的分母. 整式和分式统称为有理数. 分式的基本性质: 分式的分子与分母都乘以(或除以)同一个不等于零的整式,分式的值不变. 用式子表示是: M B M A B A M B M A B A ÷÷=??=, ( 其中M 是不等于零的整式). 与分数类似,根据分式的基本性质,可以对分式进行约分. 先思考约分的方法,再解题,并总结如何约分:若分子和分母都是多项式,则往往需要先把分子、分母分解因式(即化成乘积的形式),然后才能进行约分.约分后,分子与分母不再有公因式,我们把这样的分式称为最简分式. 引导学生用多种方法解题. (1)赋值法 (2)增值代入作商法 1.取各分式的分母中系数最小公倍数;

2.各分式的分母中所有字母或因式都要取到; 3.相同字母(或因式)的幂取指数最大的; 4.所得的系数的最小公倍数与各字母(或因式)的最高次幂的积(其中系数都取正数)即为最简公分母. 例:约分 4 4422+--x x x 解: 4 4422+--x x x =2)2()2)(2(--+x x x =22-+x x . 说明:在进行分式约分时,若分子和分母都是多项式,则往往需要先把分子、分母分解因式(即化成乘积的形式),然后才能进行约分.约分后,分子与分母不再有公因式,我们把这样的分式称为最简分式. 分式的的变号法则 1.不改变分式的值,使下列分式的分子和分母都不含“—”号: (1)a b 65--; (2)y x 3-; (3)n m -2. 2.不改变分式的值,使下列分式的分子与分母的最高次项的系数是正数: (1)21x x -; (2)3 22+--x x . 注意:(1)根据分式的意义,分数线代表除号,又起括号的作用. (2)当括号前添“+”号,括号内各项的符号 不变;当括号前添“—”号,括号内各项都变号.

2020届高三化学选修三物质结构和性质常考题型——立体结构和杂化类型判断

2020届高三化学选修三物质结构与性质常考题型 ——立体结构和杂化类型判断.DOC 【方法和规律】 1、立体构型的判断方法——价层电子对互斥理论 (1)中心原子价层电子对数===σ键电子对数+孤电子对数 (2)2中心原子的数中心原子的价层和 配位原子的化合价的总价电子数电子对+= 2 中心原子的数中心原子的价层和 配位原子的化合价的总最外层电子数电子对+= 【微点拨】①配位原子是指中心原子以外的其它原子 (即与中心原子结合的原子) ②若是离子,则应加上或减去与离子所带的电荷数 (阴加阳减) ③氧、硫原子若为配位原子,则其化合价规定为"零”,若为中心原子,则价电子数为6 (3)价层电子对互斥理论判断分子空间构型的具体方法 价层电子对数目 电子对排布方式 电子对的空间构型(VSEPR 模型) 孤电子对数 分子的立体结构 常见实例 2 直线形 0 直线形 CO 2 1 直线形 3 平面正三角形 0 正三角形 BF 3 1 V 形 SO 2 2 直线形 4 空间正四面体 正四面体 CH 4 1 三角锥 NH 3 2 V 形 H 2O 3 直线形 ClO — (4)分子或离子 中心原子 价层电子对数 δ键电子对数 孤电子对数 电子对构型 分子构型 中心原子杂化类型 CO 2 BeCl 2 BF 3 SO 3 SO 2 CH 4 NH 3 PCl 3 H 2O NO 3— SO 32— NH 4+

PO43— H3O+ 2、中心原子的杂化类型判断 规律:杂化轨道数==价层电子对数==σ键电子对数+孤电子对数 价层电子对数杂化方式 4 sp3杂化 3 sp2杂化 2 sp杂化 技巧1:ABn型的分子或离子,用 中心原子的 数 中心原子的价层 和 配位原子的化合价的总 价电子数 电子对 + =, 来迅速判断(见上表) 技巧2:若有多个中心原子时,则根据:“杂化轨道数==价层电子对数==σ键电子对数+孤电子对数”来判断如:三聚氰胺分子的结构简式如图所示,分析氮原子、碳原子的杂化类型 杂化类型价层电子对数σ键电子对 数孤电子对数孤电子对数确定方法 环外氮原子sp3 4 3 1 氮原子最外层有5个电子,形成了3 对共用电子对,则有一对孤对电子环上氮原子sp2 3 2 1 环上碳原子sp2 3 3 0 碳原子最外层4个电子,形成了4对共用电子对,所以碳上无孤对电子 ①若杂化轨道在空间的分布为正四面体形或三角锥形,则分子的中心原子发生sp3杂化 ②若杂化轨道在空间的分布呈平面三角形,则分子的中心原子发生sp2杂化 ③若杂化轨道在空间的分布呈直线形,则分子的中心原子发生sp杂化 技巧4:根据杂化轨道之间的夹角判断 ①若杂化轨道之间的夹角为109°28′,则分子的中心原子发生sp3杂化 ②若杂化轨道之间的夹角为120°,则分子的中心原子发生sp2杂化 ③若杂化轨道之间的夹角为180°,则分子的中心原子发生sp杂化 技巧5:根据等电子原理进行判断 CO2是直线形分子,CNS-、N-3与CO2是等电子体,所以分子构型均为直线形,中心原子均采用sp杂化 技巧6:根据分子或离子中有无π键及π键数目判断 没有π键为sp3杂化,含一个π键为sp2杂化,含两个π键为sp杂化 【真题感悟】 1、[2019·全国卷Ⅰ·节选] 乙二胺(H2NCH2CH2NH2)是一种有机化合物,分子中氮、碳的杂化类型分别是_______ 2、[2019·全国卷Ⅱ·节选] 元素As与N同族。预测As的氢化物分子的立体结构为________ 3、[2019·全国卷Ⅲ·节选] NH4H2PO4中,电负性最高的元素是________;P的________杂化轨道与O的2p轨道 形成________键 4、[2019·江苏卷·节选] SO42—的空间构型为____________,抗坏血酸的分子结构如图所示,分子中碳原子的轨道 杂化类型为____________

《分式的基本性质》教学设计

《分式的基本性质》教学设计 黄大恩 一、教材与目标 1、教材的地位及作用 分式的基本性质是分式本章的重点内容之一,是分式变形的依据,也是进一步学习分式的通分、约分及四则运算的基础,学生掌握本节内容是学好本章及以后学习方程、函数等问题的关键,对后续学习有重要影响。 2、学情分析 本节课是在学生学习了分数的基本性质的基础上进行的,学生一方面可能会对原有知识有所遗忘,从心理上愿意去验证,愿意去猜想,从而激活原有知识;另一方面,八年级学生已经具备了一定归纳总结的能力。 3、教学目标 (1)了解分式的基本性质。灵活运用“性质”进行分式的变形。 (2)通过类比、探索分数的基本性质,探索分式的基本性质,初步掌握类比的思想方法。 (3)通过探索分式的基本性质,积累数学活动经验。 (4)通过研究解决问题的过程,体验合作的快乐和成功,培养与他人交流的能力,增强合作交流的的意识。 4、教学重难点分析 重点:理解并掌握分式的基本性质。 难点:灵活运用分式的基本性质,进行分式化简、变形。 二、教法与学法 1、教学方法 基于本节课的特点:课堂教学采用了“问题—观察—思考—提高”的步骤,使学生初步体验到数学是一个充满着观察、思考、归纳、类比和猜测的探索过程。根据教材分析和目标分析,贯彻新课程改革下的课堂教学方法,确定本节课主要采用启发引导探索的教学方法。 2、学法指导 本节课采用学生自主探索,讨论交流,观察发现,师生互动的学习方式。学 生通过自主探究-自主总结-自主提高,突出学生是学习的主体,他们在感知知识的过程中,无疑提高了探索-发现-实践-总结的能力。同时强化了学生以旧知识类比得出新知识的能力。 三.教学过程 (一)情景引入 观察、对比各图形(课件展示)中的阴影部分面积,你能发现什么结论?(直观得出结论) 问题:(1)若图中大正方形的面积为1,则上面三幅图的面积分别表示为?(师生共同完成) (设计意图:通过复习分数的的基本性质,激活学生原有的知识,为学习分式的基本性质做好铺垫。) 问题(2)若图中大正方形的面积为a 1 ,则上面三幅图的面积分别表示为?对

全国优秀教学设计分式的基本性质

分式的基本性质(1)教学设计 设计者:王应鑫 一、教学内容的解析 分式的基本性质是第十一章分式的重点内容之一.是在学习了整式,因式分 解,分式的概念的基础之上学习的,是进行分式变形的依据,是分式通分、约分 的基础,是掌握分式四则运算的关键,也是学生进一步学习分式方程、反比例函 数的基础. 学生能否在后续的学习中正确的进行分式的运算,关键在于是否能掌握通分 和约分的方法.而掌握分式通分和约分的方法,除了应熟练的掌握多项式的因式 分解和整式运算外,主要就是能够灵活运用本节课所学的分式的基本性质. 基于以上分析,考虑到本节课是分式的基本性质的第一课时,所以可以确定 本节课的教学重点是:理解分式的基本性质. 二、学生学情分析 我校地处城乡结合部,所授课班级学生大多是矿工子弟和外来务工人员的子 女,学生的数学基础一般,但他们之中大部分学生个性活泼,爱好数学. 他们在学习这节课之前,一方面对分式的概念、分式有意义的条件有了学习基础, 另一方面对分数的基本性质小学也学习过,但可能对原有知识有所遗忘,所以在 学习本节课之前我做了对他们小学分数基本性质的学习基础摸底.以京教版数学 教材第十册,第六章第二节分数的基本性质中的例题和练一练对学生进行了课前 调查,旨在了解他们小学这一段的学习基础. 调查发现,我所授课两个班的58名同学,能找到相等的分数:52人,占总 人数的89.66%;知道是通过怎样的变形得到的(能说得清楚的):24人,占总人 数的41.38%;复述分数的基本性质(准确复述):11人,占总人数的18.97%; 复述分数的基本性质(大概复述):29人,占总人数的50%;根据分数的基本性 质填空:48人,占总人数的82.76%;对分数进行变形还是不能独立处理:11人 占总人数的18.97%. 基于以上分析和调查,可以确定本节课的教学难点是:运用分式基本性质对 分式进行变形.

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