2.2分子的空间结构 第2课时 《价层电子对互斥模型及其应用》 教学设计 2023-2024学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修2

价层电子对互斥模型及其应用 教学设计 课程基本信息 学科 化学 年级 高二 学期 秋季 课题 价层电子对互斥模型及其应用 教材分析 《分子结构与性质》是人教版（2019）化学选择性必修 2 物质 结构与性质第二章内容，是高中结构化学中最基本的核心知识， 是 学生“结构决定性质”、“性质决定用途”等观念形成的重要载体。 其中第二章第二节包括三部分内容：第一、通过认识多样的分子空 间结构来感知分子是有空间结构的。第二、学习价层电子对互斥模 型，并运用他来预测分子的空间结构。第三、利用杂化轨道理论来 解释分子的空间结构形成原因。本节内容的学习一般分为三个课时， 今天我们学习的是第二课时。按照新课标要求，在前面已经学习了 共价键知识的基础上，本节课复习了分子的立体结构，并根据价层 电子对互斥理论对简单分子结构的多样性和复杂性进行了解，为后 面学习杂化轨道理论奠定了基础，对有机化学中分子结构的认识起 到了铺垫作用，使学生能从分子结构的角度认识物质的性质，在教 材中具有承上启下的作用。 学情分析 本章比较系统地介绍了分子的结构和性质， 内容比较丰富。在 必修教材中， 已介绍了化学键， 并从电子得失或共用电子对的视角， 用电子式的方式表示了离子键或共价键的形成过程，也对分子的空 间结构作了简单介绍。本章将从原子、分子水平上认识物质构成的 规律， 继续对共价键、分子的空间结构、分子的结构对物质性质的 影响等内容进行更为深入的探讨，进一步丰富学生物质结构的知识， 提高学生分析问题和解决问题的能力。 通过本章的学习，学生能够在分子水平上，从分子结构的视角 认识物质的性质，进一步形成有关物质结构的基本观念，提升化学 学科核心素养。但本章内容比较抽象，学生应用模型解决问题的能 力比较欠缺，需要进一步提高学生分析问题、应用模型解决问题的 能力，培养学生的科学精神。 教学目标 知识与技能： 1、了解分子的多样性和复杂性。 2、能应用价层电子对互斥理论和模型来预测分子的空间结构。 核心素养： 1、通过自主学习、创建模型，交流讨论和多媒体展示，让学生 主动参与到探究分子结构的过程中来， 感受分子结构的多样性和复 杂性，提高探究分子结构的兴趣，提升宏观辨识与微观探析的核心 素养。 2、通过探究分子的立体构型， 培养学生空间想象能力、自学能 力和归纳总结的能力， 以及用数学的思想解决化学问题的能力， 提 升学生证据推理与模型认知的核心素养。 3、培养学生严谨认真的科学态度，独立思考、积极进取的精神， 提升学生科学精神与社会责任的核心素养。 4、通过科学实践活动， 能发现和提出问题， 提升学生科学探究 与创新意识的核心素养。 教学重难点 教学重点： 应用价层电子对互斥模型预测简单分子和离子的空间结构。 教学难点： 中心原子上的孤电子对的计算。 教学过程 1、提出问题：通过图片观察分子结构的不同， 了解分子结构的 魅力， 激发学习兴趣。 2、复习：常见分子的空间结构 一、多样的分子空间结构 1.双原子分子为直线形， 如 O2 和 HCl 2．三原子分子 化学式 结构式 键角 空间结构模型 空间结构名称 CO2 O===C= ==O 180 ° 直线形 H2O 105 ° V 形 2.四原子分子 化学式 结构式 键角 空间结构模型 空间结构名 称 CH2O 约 120 ° 平面三角形 NH3 107 ° 三角锥形 3.五原子分子 化学式 结构式 键角 空间结构模型 空间结构名称 CH4 109 ° 28 ′ 正四面体型 设计意图： 通过复习常见的分子空间结构， 引入甲烷的空间结构， 并提出问题： 1、为什么甲烷的键长和键角均相等， 其空间结构是正 四面体型而不是平面正方形呢？ 2、甲烷中的碳原子和四个氢原子是通过什么作用力在空间相结合的 呢？ 3、有没有什么模型可以模拟这种作用力呢？ 通过问题的启发， 引导学生建立气球模型， 引出价层电子对互斥模 型 二、价层电子对互斥模型 以甲烷为例，用气球模拟中心原子周围的电子对构建模型，理 解分子的空间结构是中心原子周围的价层电子对相互排斥的结果。 设计意图： 通过甲烷的气球模型， 提出问题： 对于其他的 ABn 型的 分子， 是不是也可以用气球来构建模型？ 学生活动： 用气球模拟中心原子周围的电子对， 制作电子对数 为 2、3、4 的气球模型， 并总结出结构规律。 用气球制作模型，用“气球空间互斥 ”类比“ 电子对互斥 ”，分 析中心原子周围电子对为 2、3、4 时的空间结构分别为直线