3.4配合物与超分子教学设计2023-2024学年高二下学期化学人教版（2019）选择性必修2

人教版选择性必修二教材第三章第四节 配合物与超分子 一、课标呈现 了解人类探索物质结构的过程，认同“物质结构的探索是无止境的”观点，了解从原子、分子、 超分子等不同尺度认识物质结构的意义。 二、教学内容分析 １．内容分析 本节课的教学内容选自人教版高中化学选择性必修2《物质结构与性质》第三章第四节—— “配合物与超分子”。本节课为单元教学的第三课时，教材介绍了超分子的定义、形成超分子的作 用力，并举例说明了超分子的形成过程，帮助学生认识超分子这种特殊的分子聚集体。 本节课围绕分子之间通过弱相互作用力形成超分子，探究了超分子的两大核心问题：形成超分 子的作用力和超分子的特征。通过富勒烯粗产品中C60和C70的分离这个真实的情境，引导学生探究 杯酚在C60和C70分离中的作用，进而认识分子对分子的识别现象；通过探究冠醚对酸性高锰酸钾溶 液氧化甲苯的催化作用，引导学生认识分子对离子的识别现象。学生通过在实验中找寻证据，探究 了水的表面张力的存在和破坏，并分析归纳了分子自组装现象。通过本节课的教学使学生对化学科 学的认知水平由分子内化学上升到分子间化学，实现了从配合物到超分子单元教学的完美建构。 ２．素养呈现 结构决定性质，性质反映结构，本节课通过“宏微结合”，由宏观性质引导学生分析探究微观 结构，建构超分子的认知模型。依靠非共价键弱相互作用力，分子之间或分子与离子之间通过分子 识别和分子自组装可形成超分子这种特殊的分子聚集体。通过丰富的实验，引导学生由实验现象找 寻证据并合理推理，培养了学生证据推理意识。学生通过完成方案设计、实验探究和交流汇报等课 堂活动，很好地提升了创新能力。本节课较好地发展了学生“宏观辨识与微观探析”“证据推理与 模型认识”“科学探究与创新意识”“科学态度与社会责任”等化学学科核心素养。 三、学情分析 学生在本节课之前，通过必修化学和选择性必修化学的学习，已经了解了化学键、分子间作用 力等知识，知道化学键是存在于原子和原子或阴阳离子之间的强烈的作用力，而分子间作用力是存 在于分子之间的弱相互作用力。另外通过本单元前两节课的学习，学生学习了配位键，了解了这是 一种特殊的共价键，正是通过共价键作用，原子和原子可以合成形成分子。而对于超分子这个科学 前沿知识，学生大多非常陌生，知之甚少。学生对于超分子涉及的几种非共价键的学习，有可能会 和已经学习过的共价键产生混淆，另外学生在本节课之前对化学科学的认知水平仅限于分子层次化 学。通过本节课的学习，学生的认知水平可由分子层次的化学上升至分子以上层次的超分子化学。 四、教学目标 1. 能说出氢键、范德华力、弱配位键和疏水作用等常见的非共价键，认识形成超分子的作用力是分子之间或分子和离子之间的弱相互作用。 2. 能设计利用杯酚分离C60和C70的实验，能解释冠醚在高锰酸钾和甲苯反应中的作用，认识超分子的重要特征——分子识别。 3. 通过回形针的浮与沉实验，解释表面活性剂对水表面张力的作用；通过胶束实验，认识超分子的另一个重要特征——分子自组装。 4. 能从形成超分子的作用力和超分子的特征两个方面归纳概括超分子的科学内涵，学会从分子以上层次探索物质结构的方法。能体验化学理论发展完善的曲折之路并提升科学精神和社会责任感。 五、教学方法 实验法、讨论法 六、实验用品 酸性高锰酸钾溶液、甲苯、冠醚、回形针、洗衣液、十二烷基苯磺酸钠溶液 七、教学重点、难点 重点：1.通过学习超分子的两大特征：分子识别和分子自组装，了解超分子的形成过程。 2.能从分子之间弱相互作用的角度，理解非共价键是形成超分子的基本作用力。 难点：1.通过实验找寻证据，合理说明分子识别的两种类型，即：分子对分子的识别和分子对离子 的识别。 2.能正确分析表面活性剂在水中的分子自组装过程，并根据表面活性剂分子结构的特点解 释其去油污的原理。 八、教学流程 九、教学过程 【引入】教师提出问题：DNA这种生物大分子是配合物吗？它的双螺旋结构中的两条分子链是如何 结合的？学生观看“DNA双螺旋结构的发现”短视频，分组讨论交流汇报：DNA双螺旋结构中的两 条分子链通过氢键结合在一起。 （设计意图：引导学生从DNA分子结构的角度认识DNA的两条分子链通过氢键相结合形成DNA这个特殊的分子聚集体，而DNA即是一种超分子。从而引导学生认识分子和分子之间可依靠一定的作 用力结合而形成超分子，为本节课后续学习提供知识基础。） 环节一：探究分子对分子的识别 【情境】C60和C70是两种重要的富勒烯产品，具有丰富的性质和广泛的应用，富勒烯粗产品中主要含C60，还含有少量的C70。决定富勒烯的价格和其实际应用的关键技术是富勒烯的纯化，如何将C60和C70分离呢？ 【任务 1-1】结合PPT里呈现的C60和C70主要性质的对比，交流讨论二者