3.4.1 配合物教学设计-2025-2026学年高二化学人教版（2019）选择性必修2

该高中化学教学设计聚焦配合物核心知识，涵盖配位键的定义与形成条件、配合物的组成（内界、外界、中心离子、配体等）及对物质性质的影响。通过化学史小故事（18世纪氨水与铜离子溶液颜色变化）导入，衔接离子化合物知识，搭建认知支架。 此资料以实验探究（如铜离子与氨水反应、Fe³+与SCN⁻显色）和模型构建（配位键示意图）为特色，培养科学思维与科学探究能力。结合CO中毒、叶绿素等实例，体现科学态度与社会责任，帮助学生建立微观-宏观联系，为教师提供直观教学资源。

教学设计 3.4.1 配合物 基本课程信息 年级 高二 课题 配合物 课时 1课时 授课教师 学情分析 知识基础：学生已系统学习分子晶体、共价晶体的构成、作用力和性质规律，掌握了化学键的基本概念和晶胞的简单计算方法，具备从微粒间作用力角度分析晶体性质的知识储备，能够迁移运用晶体研究的一般思路学习金属晶体。 能力基础：高二学生具备一定的逻辑推理和对比分析能力，但对 “电子气理论” 这种抽象的微观模型理解存在困难，难以将金属的宏观性质与自由电子的运动建立本质联系，对金属键强弱的影响因素及规律的应用也容易出现混淆。 认知特点：学生对生活中各类金属制品非常熟悉，对金属的共性有直观认识，容易产生学习兴趣，但对微观层面的作用机制理解不够透彻，需要通过直观的模型展示、问题驱动和案例分析逐步突破难点。 教材分析 本节课选自人教版（2019）高中化学选择性必修二第三章第三节《金属晶体与离子晶体》第一课时，是晶体类型知识体系的重要组成部分。本节课承接分子晶体、共价晶体的学习思路，延续 “构成微粒 - 微粒间作用力 - 晶体结构 - 宏观性质 - 实际应用” 的研究逻辑，系统讲解金属键的本质、金属晶体的结构与性质，完善晶体类型的知识框架，同时为后续离子晶体的学习提供方法参考，在整个晶体结构章节中起到承上启下的关键作用。教材内容以 “生活现象 - 微观本质 - 规律应用” 为主线，先通过生活中常见金属制品的共性创设问题情境，引出金属键的概念，用 “电子气理论” 解释金属键的本质；再结合实验数据讲解金属键强弱的影响因素及金属晶体熔沸点、硬度的变化规律；随后重点运用电子气理论解释金属的导电性、导热性、延展性和金属光泽四大通性；最后补充合金的概念及性能特点，体现金属材料在生产生活和科技领域的广泛应用。教材设置了示意图、数据表格和拓展资料，将抽象的微观理论直观化，符合新课标 “素养为本” 的教学理念，有助于培养学生的微观探析和证据推理能力。 教学目标 宏观辨识与微观探析：通过观察金属的导电性、导热性、延展性等宏观现象，结合电子气理论模型，从微观层面理解金属晶体中金属阳离子与自由电子通过金属键相互作用的特点，建立金属晶体的微观结构与宏观性质之间的联系。 证据推理与模型认知：基于不同金属的熔沸点、硬度数据，推理出影响金属键强弱的因素；构建金属键的 “电子气理论” 模型，能运用该模型解释金属的四大通性，培养证据推理和模型构建能力。 科学态度与社会责任：通过了解金属及合金在建筑、航空航天、电子信息等领域的重要应用，认识金属材料对社会发展的重要作用，了解南京金箔锻制技艺等传统文化，培养严谨的科学态度和文化自信。 教学重难点 重点 金属键的概念及电子气理论的核心内容。 金属晶体的物理性质规律及与金属键强弱的关系。 运用电子气理论解释金属的导电性、导热性、延展性和金属光泽。 难点 金属键的本质及电子气理论的抽象理解。 从微观层面解释金属晶体的物理性质及合金的性能差异。 金属键强弱的影响因素及熔沸点、硬度的变化规律应用。 教学方法 讲授法、讨论法、多媒体辅助教学法 教学过程 【导入】 教师活动：讲述一个化学史上的小故事——18世纪，一位化学家在实验中偶然发现，将氨水加入含铜离子的溶液中，溶液颜色发生了奇妙的变化，并生成了美丽的深蓝色晶体。这种物质后来被用作染料。提问学生："为什么加入氨水后颜色会变化？这种深蓝色物质与我们之前学过的化合物有什么不同？"引导学生思考：这种物质可能不是简单的离子化合物，而是一种新型化合物——配合物。由此引出本课主题。 学生活动：聆听故事，观察教师展示的图片，思考颜色差异的原因，产生探究兴趣。 【活动1——配位键】 教师活动：展示实验探究"探究离子在溶液中的颜色"——将等少量固体分别溶于足量水，观察溶液颜色。引导学生分析实验结果：含的溶液呈天蓝色，而溶液无色。由此得出结论：天蓝色来自，而无色。追问："为什么无水是白色的，而是蓝色的？"引导学生思考在水溶液中可能与水分子发生了某种结合，形成"水合铜离子"。 学生活动：观察实验现象，记录结果，分析哪些离子显色、哪些离子无色。思考无水与颜色差异的原因，初步猜测Cu²⁺与水分子之间存在某种特殊作用。 教师活动：讲解配位键的定义——成键原子或离子一方提供空轨道，另一方提供孤电子对而形成的"电子对给予—接受"键。以为例，用图示展示：Cu²⁺提供空轨道，分子中的O原子提供孤电子对，二者形成配位键。强调配位键的表示方法，并指出配位键与普通共价键的异同：形成过程不同，但实质相同；都具有饱和性和方向性；配位键一般是σ键。 学生活动：在笔记本上画出的结构示意图，标注中心离子、配体、配位键和配位数。对比配位键与普通共价键的异同，整理笔记。 【活动2——配合物】 教师活动：给出配合物的定义——由提供空轨道的金属离子或原子与提供孤电子对的分子或离子以配位键结合形成的化合物。以为例，详细讲解配合物的组成结构： 内界：，包含中心离子和配体，配位数为4。 外界：，与内界通过离子键结合。 强调配离子的电荷数等于中心离子与配体总电荷数的代数和。举例说明配合物在水溶液中的电离行为：内界微粒很难电离，外界离子完全电离。 学生活动：分析的组成，填写中心离子、配位体、配位数等关键信息。通过练习计算配离子的电荷数，如中时n的值。理解内界与外界在电离行为上的差异。 教师活动：进行两个演示实验或播放实验视频。 实验一：向溶液中滴加氨水。引导学生观察现象——先产生蓝色沉淀，继续滴加氨水后沉淀溶解，得到深蓝色透明溶液，再加入乙醇后析出深蓝色晶体。讲解反应原理： 实验二：向溶液中滴加溶液，溶液变红色。 实验三：向溶液中滴加产生白色沉淀，再滴加氨水，沉淀溶解得到澄清溶液。 学生活动：仔细观察实验现象，记录每一步的变化。尝试用化学方程式解释实验现象。小组讨论：为什么沉淀会溶解？氨水在这里起了什么作用？归纳配合物的形成对物质溶解性和颜色的影响。 教师活动：总结配合物形成对物质性质的三个主要影响： 第一，溶解性的改变——一些难溶于水的金属氢氧化物、氯化物等可以溶解于氨水或含过量配体的溶液中。 第二，颜色的改变——简单离子形成配离子后颜色往往发生变化。 第三，稳定性的变化——配合物具有一定的稳定性，配位键越强，配合物越稳定。以人体CO中毒为例讲解：血红素中的与CO形成的配位键比与形成的配位键强，因此CO与结合后很难被置换，导致血红素失去输氧功能。 学生活动：记录配合物形成对性质的三大影响。联系生活实际，讨论CO中毒的化学原理，理解配位键强度对生命活动的重要影响。 教师活动：展示教材"资料卡片"内容，介绍配合物在自然界中的广泛存在。展示叶绿素的结构示意图，讲解：叶绿素是一种卟啉配合物，中心离子是，与卟啉环上的4个N原子配位。补充介绍血红素和维生素B₁₂也是类似的卟啉配合物。引导学生认识到：配合物不是实验室中的人造物，而是生命活动中不可或缺的物质基础。 学生活动：观察叶绿素的结构示意图，识别中心离子和配位原子。思考：为什么生命体选择配合物来完成输氧、光合作用等重要功能？体会化学与生命科学的紧密联系。 板书设计 配合物 一、配位键 定义：电子对给予—接受键 形成条件：孤电子对 + 空轨道 与普通共价键：形成过程不同，实质相同 二、配合物 定义：以配位键结合形成的化合物 组成 配合物的制取 配合物对性质的影响：溶解性改变、颜色改变、稳定性改变 作业设置 1.整理本节课的知识框架，以概念图的形式梳理配位键的形成条件、配合物的组成结构以及常见配合物的实例，要求涵盖本节课的核心概念。 2.已知是一种配合物，请分析其内界和外界分别是什么？取该配合物溶于水，分别加入溶液，预测可能观察到的实验现象，并说明理由。 3.查阅资料，了解除叶绿素和血红素之外，还有哪些生物体内的重要配合物。选择其中一种，分析其中心离子、配体及生理功能，并思考：如果该配合物的中心离子被其他金属离子替换，可能会对生物体产生什么影响？ 教学反思 课后 反思 优点： 不足： 改进措施： 课堂 评价 学科网（北京）股份有限公司 $