2.2.2 多样的分子空间结构 教学设计 -2024-2025学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修2

《多样的分子空间结构》教学设计 课题 2.2.2多样的分子空间结构 课 型 新课 学情分析 已经学习过共价键的知识，对键能、键角、键长有一定基础，因此可以理解分子的基本构成，知道水是V形，CO2是直线形。同时学习过分子结构的测定，了解常见的分子结构的测定方法。由于分子空间结构的微观和抽象，同学们并未建立起直观的、形象的微观认知模型，对于之后价层电子对互斥模型与杂化轨道模型的接受存在一定的困难，因此，需要通过本节课对分子的空间结构进行认知，建立起直观的、形象的分子空间认知模型。 教材分析 提高学生对分子空间结构的具体认知，深化对微粒间相互作用模型的认识。发展学生“证据推理与模型认知”核心素养。 人教版教材中本节课主要是过渡章节，建立学生对分子空间结构的直观认知。之后再进一步学习空间结构形成的理论基础。而在鲁科版的教材中，并无本节课的设置，而是选择将本节课所讲内容以案例的方式融入杂化轨道理论和价电子对互斥理论的分析中。 设计理念 教学目标 【教学目标】 1．通过案例了解分子空间结构的多样性，建立起直观的分子空间结构认知模型。 2．识记简单分子的分子空间结构，键角。 3．了解分子空间结构与性质之间的关联。 【评价目标】 1．能够快速说出常见分子的空间结构与键角，并能灵活应用。 2．能够根据结构判断个别分子的稳定性。 3. 建立起直观的分子空间结构模型。 教学重点 重点：常见的分子空间结构 教学难点 难点：分子空间结构模型的建立 教学方法 1、讲授法 2、讨论法 3、多媒体演示法 课前准备 PPT、教科书、相关习题等。 教 学 过 程 教师主导活动 学生主体活动 设计意图 【问题启发】请同学们思考讨论，在O2、HCl 这样的双原子分子中存在分子的空间结构问题吗？何谓“分子的空间结构”？ 双原子分子必定是直线形分子，因此分子的空间结构指两个以上原子构成的分子中的原子的空间关系。 【学生讨论】 双分子原子不存在分子空间结构，因为双原子必定在一条线上。 通过问题，引发学生思考，提高学生学习积极性。 一、常见分子的空间结构 【小组讨论】 1.请同学们思考，从几何的角度，三个原子可以构成哪些空间结构？ 2.请同学们思考，从几何的角度，四个原子可以构成哪些空间结构？ 3.请同学们思考，从几何的角度，五个原子可以构成哪些空间结构？ 组内讨论，交流 V形、直线形，平面三角形（在化学中基本没有）；例如H2O分子，呈V型，键角为105°；二氧化碳分子呈直线型，键角为180°。 平面三角形、三角锥型、正四面体两种结构。例如甲醛，呈平面三角形，键角约为120°，氨气是三角锥型，键角为107°。白磷为正四面体结构，键角为60°。 正四面体、平面四边形 五原子分子的空间结构种类繁多，最常见的是四面体结构。例如甲烷，呈正四面体结构，C原子位于正四面体的正中央。键角为109°28’。 为了更好的建立起直观的空间结构模型，请同学们分组用手中的球棍模型搭建以上分子空间模型。并展示手中的球棍模型。 【小组实践】搭建分球棍模型 通过分子球棍模型搭建和知识讲授，识记常见分子的空间结构及键角。 请同学们练习下列填空题。 1.分子中常见的几种构型 （1）三原子分子的立体构型:____、_______。 （2）四原子分子的立体构型:____、_______、______。 （3）五原子分子的立体构型:__等。 完成练习并回答问题 四原子分子其他立体构型（直线形、正四面体形） 五原子分子的空间构型 通过练习，巩固知识 H2O、CO2、CH4等分子的空间结构是什么？ 阅读课本P44页资料卡片 了解其他多原子分子的空间构型在白磷的基础上，在每两个P原子之间加入一个O原子，便成了P4O6；在P4O6的基础上，每个P原子将四个正四面体搭建起来拼成了P4O10；除此之外还有呈六面体形状的SF6；将两个甲烷分子各去除一个氢原子，拼接起来变成了乙烷，而将乙烷的一个氢原子换成氢氧根，就变成了乙醇。 了解其他的多原子分钟结构。 不同的空间结构的分子性质有何不同？ 引发思考 在化学的学习中，我们一直贯彻组成和结构决定性质，进而决定用途的递进关系。分子的空间结构也对其性质产生影响，例如稳定性。 S8大多呈皇冠型，如果把一个向上的原子翻转向下，这样的分子依然可以存在，只是不稳定。在有机化学的学习中，我们经常见到环己烷，环己烷有椅式和船式两种结构，环己烷椅式结构比船式更稳定 通过讨论探究，建立分子结构与性质之间的关系。 最后我们总结一下本节课所学知识 一、常见的分子空间结构 二、分子的空间结构影响其稳定性：环己烷椅式结构比船式更稳定 教学评价 本节从分子结构的测定，三原子、四原子、五原子分子的立体构型为例，介绍典型分子立体构型，然后从价层电子对互斥理论解释分子结构的多样性和复杂性，并根据上述理论判断简单分子和离子的构型。通过对典型分子空间结构的学习，认识微观结构对分子空间结构的影响，了解共价分子结构的多样性和复杂性，培养学生宏观辨识与微观探析的素养：通过对价层电子对互斥模型的探究，建立解决复杂分子结构判断的思维模型，培养学生证据推理与模型认知的素养。 作业设计 1.下列分子的空间结构模型正确的是 ( ) A.CO2的空间结构模型 B.H2O的空间结构模型 C.NH3的空间结构模型 D.CH4的空间结构模型 【参考答案】D 2.下列分子的空间结构与分子中共价键键角对应正确的是 ( ) A.V形：105° B.平面正三角形：120° C.三角锥形：109°28´D.正四面体形：109°28´ 【参考答案】B 3.下列物质分子的空间结构与CH4相同的是（ ） A. H2O B. P4 C. NH3 D. CO2 【参考答案】B 4.下列说法不正确的是（ ） A.蛋白质、棉花、PVC、淀粉都是由高分子构成的物质 B.乙醇和二甲醚互为同分异构体，可利用红外光谱法鉴别两者 C.双原子或多原子形成的气体单质分子中，一定有σ键，可能有π键 D.P4和CH4都是正四面体形分子且键角都为109°28´。 【参考答案】D 5.NH3、NF3、NCl3等分子中心原子相同，如果周围原子电负性大者键角小，那么NH3、NF3、NCl3三种分子中，键角大小的顺序正确的是 ( ) A.NH3>NF3>NCl3 B.NCl3> NF3> NH3 C.NH3> NCl3> NF3 D.NF3>NCl3> NH3 解析：已知电负性F>C1>H,且NH3、NF3、NCl3这些分子中心原子相同，如果周围原子电负性大者键角小，则键角的大小顺序为NH3>NCl3>NF3。答案：C 【参考答案】C 6.下列模型分别表示C2H2、S8、SF6的结构，下列说法错误的是 ( ) A.32 gS8分子中含有1 molσ键 B.1 molC2H2分子中有3 molσ键和2 molπ键 C.1 molS8中含有8 molS—S键 D.SF6易燃烧生层二氧化硫 【参考答案】D 板书设计 教学反思 学科网（北京）股份有限公司 $$