内容正文:
教学设计
2.3.1 共价键的极性
基本课程信息
年级
高二
课题
共价键的极性
课时
1课时
授课教师
学情分析
学生在必修阶段已初步了解极性键和非极性键的概念,知道不同原子形成的共价键电子对会发生偏移;前序课时已系统掌握电负性、分子的空间结构等知识,具备了从微观结构分析分子性质的基础。但学生对 “分子极性” 的本质理解不深,容易混淆 “键的极性” 与 “分子的极性”,难以判断含极性键的非极性分子;对键的极性影响化学性质的微观机制认识模糊,无法从电子偏移的角度解释羧酸酸性的差异。此外,学生将结构知识与生活实际联系的能力有待提升,需要通过具体的生活实例和实验数据辅助理解。
教材分析
本节课是《物质结构与性质》模块分子结构与性质主题的开篇内容,承接前序 “共价键的形成与类型”“分子的空间结构” 的知识,从电子偏移的微观视角揭示共价键的极性差异,进而延伸到分子的极性,是连接分子微观结构与物质宏观性质的关键桥梁。它既完善了共价键理论体系,又为后续学习分子间作用力、物质的溶解性、熔沸点等性质奠定了理论基础,在整个模块中起到了承上启下的核心作用。教材编排遵循 “微观本质→宏观性质→应用拓展” 的逻辑:以氯化氢分子的电子偏移为例,引入极性共价键和非极性共价键的概念;通过正电中心与负电中心是否重合,区分极性分子和非极性分子,总结分子极性的判断方法;结合羧酸酸性的实验数据,深入讲解键的极性对化学性质的影响;最后融入表面活性剂、分子结构修饰等科学应用内容,体现化学知识的实用价值。教材设置了 “思考与讨论”“科学・技术・社会” 等栏目,注重培养学生的证据推理能力和社会责任感,落实 “宏观辨识与微观探析” 的核心素养。
教学目标
宏观辨识与微观探析:能从油水分层、洗洁精去油污等宏观现象出发,关联分子的极性差异;能从电负性差异和电子偏移的微观角度,理解共价键极性和分子极性的本质,建立 “电子偏移→键的极性→分子极性→宏观性质” 的认知逻辑。
证据推理与模型认知:通过分析电负性数据、分子空间结构等证据,构建共价键极性和分子极性的判断模型;能运用模型解释和预测物质的溶解性、酸性等性质,发展证据推理能力。
科学态度与社会责任:了解表面活性剂在洗涤剂、细胞膜中的应用,认识分子结构修饰在药物研发中的作用,感受化学知识对改善人类生活、推动科技发展的重要贡献,增强社会责任感。
教学重难点
重点
极性共价键和非极性共价键的概念及判断方法。
极性分子和非极性分子的概念及判断方法。
键的极性对羧酸酸性等化学性质的影响。
难点
含极性键的非极性分子的判断。
从电子偏移的微观角度理解键的极性对化学性质的影响。
键的极性与分子极性的区别与联系。
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:展示油和水混合分层的实验现象,提问:为什么油和水不能互溶?再演示洗洁精去油污的实验,提问:洗洁精为什么能去除油污?结合学生的回答,引出:这些现象都与分子的极性有关,而分子的极性又取决于共价键的极性,今天我们就来学习共价键的极性和分子的极性。
学生活动:观察实验现象,思考油水分层和洗洁精去污的原因,产生探究分子极性的兴趣,明确本节课的学习任务。
【活动1——共价键的极性】
教师活动:回顾共价键的形成本质:原子间通过共用电子对形成相互作用。
总结共价键极性的判断方法:同种原子形成的共价键为非极性键,不同种原子形成的共价键为极性键。
学生活动:回顾共价键的形成,结合电负性知识理解电子偏移的本质;记录极性键和非极性键的概念及判断方法;完成课堂练习,互相核对结果。
【活动2——分子的极性】
教师活动:给出分子极性的定义:正电中心和负电中心重合的分子为非极性分子,不重合的为极性分子。结合球棍模型,分别分析双原子分子和多原子分子的极性。
展示的球棍模型,展示的球棍模型。
依次分析、、的极性,强调:分子结构对称,键的极性相互抵消的为非极性分子;结构不对称,键的极性不能抵消的为极性分子。
总结型分子极性的快速判断方法:中心原子的化合价绝对值等于其价电子数时,分子为非极性分子;否则为极性分子。
组织学生分组活动:利用球棍模型搭建的分子结构,判断它们的极性并说明理由。
学生活动:理解分子极性的定义;观察球棍模型,分析键的极性向量和与分子极性的关系;记录多原子分子极性的判断方法;分组搭建模型,讨论并判断分子的极性,展示交流结果。
【活动3——键的极性对化学性质的影响】
教师活动:讲解:键的极性不仅影响分子的物理性质(如溶解性、熔沸点),还对化学性质有重要影响。以羧酸的酸性为例,展示不同羧酸的 pKa 数据表(pKa 越小,酸性越强):
提问:为什么甲酸的酸性强于乙酸,乙酸强于丙酸?为什么三氟乙酸的酸性远强于三氯乙酸?引导学生从基团的电子效应分析:
烷基(如 - CH₃、-C₂H₅)是推电子基团,烷基越长,推电子效应越强,使羧基(-COOH)中羟基的电子云密度增大,O-H 键的极性减弱,越难电离出 H⁺,酸性越弱。因此酸性:甲酸>乙酸>丙酸。
卤素原子(如 - Cl、-F)是吸电子基团,吸电子能力:-F>-Cl,吸电子基团越多,吸电子效应越强,使羧基中羟基的电子云密度减小,O-H 键的极性增强,越易电离出 H⁺,酸性越强。因此酸性:三氟乙酸>三氯乙酸>二氯乙酸>氯乙酸。
拓展应用:解释钠与水、乙醇、盐酸反应的剧烈程度差异:HCl 中 H-Cl 键极性最强,最易电离出 H⁺,反应最剧烈;H₂O 中 O-H 键极性次之;乙醇中 C₂H₅- 是推电子基团,使 O-H 键极性最弱,反应最平缓。
学生活动:观察羧酸数据,分析酸性差异的原因;理解推电子基团和吸电子基团对键的极性的影响;结合实例,运用键的极性解释化学反应的剧烈程度差异;了解分子结构修饰的应用,感受化学的实用价值。
板书设计
共价键的极性
一、共价键的极性
非极性键:同种原子形成,电子对不偏移
极性键:不同种原子形成,电子对偏移
判断:电负性差值越大,极性越强
二、分子的极性
定义:正电中心与负电中心是否重合
判断方法:
双原子分子:键的极性 = 分子的极性
多原子分子:看结构是否对称(键的极性向量和是否为零)
ABₙ型:中心原子化合价绝对值 = 价电子数→非极性分子
三、键的极性对化学性质的影响
羧酸酸性:
吸电子基团→酸性增强
推电子基团→酸性减弱
实例:三氟乙酸>三氯乙酸>甲酸>乙酸>丙酸
作业设置
1.完成教材课后习题,整理常见分子的极性及判断方法。
2.用键的极性解释为什么极易溶于水,而难溶于水。
3.查阅资料,了解表面活性剂在化妆品、食品工业中的应用,撰写一篇简短的科普短文。
教学反思
课后
反思
优点:
不足:
改进措施:
课堂
评价
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