2023-2024學年高中化學 4.1 分子的空間結構教案 蘇教版選擇性必修2

2023-2024學年高中化學4.1分子的空間結構教案蘇教版選擇性必修2授課內(nèi)容授課時數(shù)授課班級授課人數(shù)授課地點授課時間教學內(nèi)容分析本節(jié)課的主要教學內(nèi)容來自蘇教版選擇性必修2的4.1章節(jié)，重點探討分子的空間結構。教學內(nèi)容涉及了VSEPR模型和雜化軌道理論，通過分析分子的電子對排布來推斷分子的立體構型。這與學生已在先修課程中學習的原子結構和化學鍵理論緊密聯(lián)系，特別是學生對離子晶體和共價分子的基本認識。

教學內(nèi)容與學生已有知識的聯(lián)系在于，學生掌握了元素周期表、原子軌道理論以及基本的化學鍵知識。在此基礎上，本節(jié)課將幫助學生理解分子如何通過雜化軌道形成特定的空間結構，從而影響物質(zhì)的性質(zhì)和反應。通過本節(jié)內(nèi)容的學習，學生將能將分子的微觀結構與宏觀性質(zhì)聯(lián)系起來，深化對化學世界的認識。核心素養(yǎng)目標本章節(jié)的核心素養(yǎng)目標在于培養(yǎng)學生以下幾方面的能力：首先，通過對分子空間結構的探究，提高學生的宏觀辨識與微觀探析能力，使其能夠從分子層面解釋物質(zhì)性質(zhì)與變化。其次，通過雜化軌道理論的學習，增強學生的模型認知與構建能力，使其能夠運用化學模型解決實際問題。再次，培養(yǎng)學生的科學探究精神，使其在分析分子結構的過程中，形成批判性思維與創(chuàng)新能力。最后，強化學生的科學態(tài)度與責任，使其在探究化學知識的過程中，認識到化學對生活、環(huán)境和社會的重要性，形成可持續(xù)發(fā)展觀念。這些核心素養(yǎng)目標與課本內(nèi)容緊密關聯(lián)，旨在提高學生的化學學科素養(yǎng)。教學難點與重點1.教學重點：

-核心內(nèi)容：本節(jié)課的重點是分子空間結構的判定，包括VSEPR模型的應用和雜化軌道理論的理解。

-詳細重點：學生需掌握VSEPR模型的基本原則，能夠根據(jù)分子中電子對的排布預測分子的幾何形狀；理解sp、sp2、sp3等雜化類型，并能應用于分子結構分析中。

-舉例：如水分子的H-O-H角為104.5°，是由于氧原子的sp3雜化導致的。

2.教學難點：

-難點內(nèi)容：本節(jié)課的難點在于學生需要將雜化軌道理論與實際分子的空間結構聯(lián)系起來，以及在實際問題中應用VSEPR模型。

-詳細難點：學生對雜化軌道概念的理解，特別是如何從原子軌道的線性組合推導出雜化軌道；在復雜分子中，如何區(qū)分鍵合電子對和孤對電子對，以及它們對分子形狀的影響。

-舉例：如氨分子NH?中，氮原子的sp3雜化導致三角錐形的分子結構，學生需理解孤對電子對與鍵合電子對在分子形狀形成中的作用。

在教學過程中，需針對這些重點和難點內(nèi)容，通過圖示、模型和實例講解，幫助學生構建直觀認識，并通過問題解決和討論，促進學生對難點知識的理解和掌握。教學資源準備1.教材：確保每位學生都備有蘇教版選擇性必修2教材，以便課堂上隨時查閱相關章節(jié)內(nèi)容。

2.輔助材料：準備分子空間結構的相關圖片、VSEPR模型和雜化軌道的圖表，以及分子3D模型的視頻資料，增強學生的視覺認知。

3.實驗器材：若條件允許，準備分子模型套件，供學生親自動手搭建分子結構，加深對理論知識的理解。

4.教室布置：將教室分為講解區(qū)、討論區(qū)和實驗操作區(qū)，為學生提供互動、合作和探索的空間，便于開展小組活動和實驗操作。教學過程設計1.導入環(huán)節(jié)（5分鐘）

-創(chuàng)設情境：通過展示一些日常生活中的物質(zhì)，如水、氨、甲烷等，引導學生思考這些物質(zhì)的空間結構對其性質(zhì)的影響。

-提出問題：為什么水分子的形狀是彎曲的？氨分子為什么呈現(xiàn)三角錐形？激發(fā)學生的好奇心和學習興趣。

2.講授新課（15分鐘）

-VSEPR模型介紹：解釋VSEPR模型的基本原理，通過圖示和動畫演示電子對的排布如何決定分子的幾何形狀。

-雜化軌道理論：講解雜化軌道的概念，以氧原子和氮原子為例，解釋sp、sp2、sp3雜化的過程和特點。

-實例分析：分析水分子和氨分子的空間結構，展示如何應用VSEPR模型和雜化軌道理論進行結構預測。

3.鞏固練習（10分鐘）

-小組討論：將學生分成小組，每組選擇一個分子（如甲烷、二氧化碳等），討論其空間結構，并解釋其形成的雜化類型。

-課堂提問：教師隨機抽取小組代表回答，并給予即時反饋，糾正錯誤概念，加深理解。

4.創(chuàng)新教學（10分鐘）

-3D模型演示：使用3D分子模型軟件或?qū)嶓w模型套件，讓學生直觀地觀察分子的空間結構，增強立體感知。

-分子結構設計：學生利用雜化軌道理論，設計一個具有特定幾何形狀的分子，并解釋其雜化類型。

5.核心素養(yǎng)能力拓展（5分鐘）

-問題解決：提出一個實際化學問題，如分子形狀與反應活性關系，引導學生運用所學知識進行分析。

-批判性思維：鼓勵學生提出不同的觀點和解釋，對分子結構的預測進行批判性思考。

6.教學雙邊互動（5分鐘）

-學生展示：學生展示自己的設計成果，解釋設計理念，教師和其他學生提出問題或反饋。

-總結評價：教師總結本節(jié)課的重要知識點，強調(diào)學生的核心素養(yǎng)能力發(fā)展，并對學生的學習情況進行評價。

7.課堂小結（5分鐘）

-學生總結：邀請幾名學生分享本節(jié)課的收獲和學習體會。

-教師點評：教師點評學生的總結，強調(diào)課程難點和重點，布置課后作業(yè)。教學資源拓展1.拓展資源：

-推薦閱讀：引導學生閱讀教材中關于分子空間結構的拓展閱讀部分，以及相關的化學期刊文章，深入了解分子結構與性質(zhì)之間的關系。

-視頻資料：推薦學生觀看科學教育視頻，如“化學空間”系列，這些視頻詳細介紹了分子的雜化軌道和空間結構，以及這些結構在實際應用中的重要性。

-實驗演示：鼓勵學生參觀實驗室，觀察一些典型分子的制備和表征實驗，如晶體結構分析、紅外光譜等，以直觀感受分子結構的實際意義。

2.拓展建議：

-研究案例：鼓勵學生選擇一個特定的分子，如藥物分子或生物大分子，研究其空間結構及其對功能的影響，并撰寫研究報告。

-創(chuàng)新設計：啟發(fā)學生嘗試設計新的分子結構，探索其在材料科學、藥物設計等領域的潛在應用，培養(yǎng)創(chuàng)新意識和實踐能力。

-小組研討：組織學生參與小組研討，針對分子結構在實際化學問題中的應用進行深入探討，如分子識別、催化作用等。

-跨學科學習：建議學生結合物理、生物等其他學科知識，探討分子結構在不同領域中的交叉應用，如生物大分子的結構與功能關系。

-實地考察：如果可能，組織學生參觀科研機構或企業(yè)，了解分子結構在工業(yè)生產(chǎn)和科學研究中的應用，增強學習的現(xiàn)實意義。板書設計①重點知識點：

-VSEPR模型

-雜化軌道理論

-分子空間結構的判定

②關鍵詞：

-電子對排布

-幾何形狀

-sp、sp2、sp3雜化

-水分子、氨分子

③核心句：

-"分子的形狀決定了其性質(zhì)。"

-"雜化軌道是原子軌道的線性組合，影響分子的空間結構。"

-"VSEPR模型預測分子的幾何形狀。"

板書設計示例：

```

分子的空間結構

├──VSEPR模型

│├──電子對排布

│└──分子幾何形狀

└──雜化軌道理論

├──sp、sp2、sp3雜化

└──水分子、氨分子的結構

分子的形狀→性質(zhì)

```

板書設計以清晰的結構展示重點知識點，通過關鍵詞和核心句的提煉，幫助學生記憶和掌握課程內(nèi)容。同時，板書布局整齊，具有一定的藝術性和趣味性，有助于激發(fā)學生的學習興趣和主動性。教學反思與總結在本節(jié)課中，我嘗試運用了多種教學方法，如情境創(chuàng)設、小組討論和實驗演示，以激發(fā)學生的學習興趣和參與度。通過回顧整個教學過程，我發(fā)現(xiàn)以下幾方面的得失：

1.教學策略方面：在導入環(huán)節(jié)，通過展示日常生活中的物質(zhì)，成功引發(fā)了學生對分子空間結構的思考。然而，在講授新課過程中，我意識到對VSEPR模型和雜化軌道理論的講解還需更生動形象，以便學生更好地理解。

2.教學管理方面：在小組討論環(huán)節(jié)，我注意到部分學生參與度不高，可能是因為對討論主題不感興趣或基礎知識掌握不牢固。為此，我計劃在今后的教學中，針對不同學生的需求，設置更具針對性的討論主題。

3.教學方法方面：在鞏固練習環(huán)節(jié)，我采用了課堂提問和小組展示的形式，讓學生充分參與到教學過程中。但我也發(fā)現(xiàn)，部分學生在回答問題時，對知識點的掌握不夠扎實。因此，我將在今后的教學中加強對學生的個別輔導，幫助他們鞏固知識點。

教學總結：

1.學生在知識方面的收獲：通過本節(jié)課的學習，學生掌握了VSEPR模型和雜化軌道理論，能運用這些知識分析分子的空間結構。

2.技能方面的進步：學生在小組討論和課堂提問中，提高了自己的表達能力和團隊合作能力。

3.情感態(tài)度方面的變化：學生對化學學科產(chǎn)生了更濃厚的興趣，認識到分子結構在實際生活中的重要性。

針對教學中存在的問題和不足，我提出以下改進措施和建議：

1.在講解新課內(nèi)容時，運用更多實例和動畫，幫助學生形象地理解VSEPR模型和雜化軌道理論。

2.在小組討論環(huán)節(jié)，加強對學生的引導，確保每位學生都能積極參與討論。

3.加強課堂互動，關注學生的反饋，及時調(diào)整教學方法和策略。

4.針對不同學生的學習需求，設計更具針對性的教學活動，提高教學效果。重點題型整理-題目：根據(jù)VSEPR模型，判斷氨分子（NH?）的幾何形狀。

-答案：氨分子呈現(xiàn)三角錐形結構，因為氮原子經(jīng)過sp3雜化，形成四個等價的σ鍵。

2.題型二：解釋分子結構對性質(zhì)的影響

-題目：解釋為什么水分子（H?O）是極性分子。

-答案：水分子呈現(xiàn)V形結構，氧原子的sp3雜化導致其帶有兩對孤電子對，使得分子呈現(xiàn)極性，因此水分子具有極性。

3.題型三：分析分子的雜化類型

-題目：分析甲烷分子（CH?）中碳原子的雜化類型。

-答案：甲烷分子中，碳原子經(jīng)過sp3