2024-2025學(xué)年高中化學(xué) 第2章 微型專(zhuān)題（三）分子（離子）空間構(gòu)型與雜化軌道類(lèi)型的判斷教案 魯科版選修3

2024-2025學(xué)年高中化學(xué)第2章微型專(zhuān)題（三）分子（離子）空間構(gòu)型與雜化軌道類(lèi)型的判斷教案魯科版選修3課題：科目：班級(jí)：課時(shí)：計(jì)劃1課時(shí)教師：?jiǎn)挝唬阂?、教材分析?024-2025學(xué)年高中化學(xué)第2章微型專(zhuān)題（三）分子（離子）空間構(gòu)型與雜化軌道類(lèi)型的判斷教案》基于魯科版選修3教材，本節(jié)課將深入探討分子（離子）空間構(gòu)型的判斷及雜化軌道理論。教學(xué)內(nèi)容與課本緊密相關(guān)，著重分析VSEPR模型與雜化軌道理論在實(shí)際問(wèn)題中的應(yīng)用，通過(guò)實(shí)例解析，使學(xué)生掌握判斷分子（離子）空間構(gòu)型的基本方法，并理解雜化軌道類(lèi)型與分子幾何結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系，提高學(xué)生的理論分析能力和實(shí)際應(yīng)用能力。二、核心素養(yǎng)目標(biāo)分析本節(jié)課圍繞培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)，緊密結(jié)合課本內(nèi)容，著重提升學(xué)生的以下能力：首先，通過(guò)分析分子（離子）空間構(gòu)型與雜化軌道類(lèi)型的關(guān)系，培養(yǎng)學(xué)生宏觀與微觀相結(jié)合的觀察與思考能力；其次，運(yùn)用VSEPR模型和雜化軌道理論解決問(wèn)題，提高學(xué)生的問(wèn)題分析、解決能力及創(chuàng)新思維；最后，強(qiáng)化學(xué)生對(duì)化學(xué)基本概念的理解，培養(yǎng)其科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神，使學(xué)生在探索分子世界的奧秘中，形成持久的學(xué)習(xí)興趣和探究欲望。三、教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)

-核心內(nèi)容：分子（離子）空間構(gòu)型的判斷方法，包括VSEPR模型的運(yùn)用和雜化軌道理論的應(yīng)用。

-詳細(xì)細(xì)節(jié)：重點(diǎn)講解VSEPR模型的原理，如鍵對(duì)和孤對(duì)電子的排斥作用；雜化軌道的類(lèi)型，如sp、sp2、sp3等，及其對(duì)應(yīng)的分子構(gòu)型。

-舉例解釋?zhuān)喝缂淄榉肿覥H?的空間構(gòu)型為正四面體，其碳原子采取sp3雜化軌道。

2.教學(xué)難點(diǎn)

-難點(diǎn)內(nèi)容：理解分子構(gòu)型與雜化軌道之間的內(nèi)在聯(lián)系，以及在實(shí)際分子中的應(yīng)用。

-詳細(xì)細(xì)節(jié)：難點(diǎn)在于學(xué)生需要能夠?qū)⒗碚撝R(shí)應(yīng)用于具體分子的空間構(gòu)型判斷，如含有孤對(duì)電子的分子和離子的構(gòu)型預(yù)測(cè)。

-舉例解釋?zhuān)喝绨狈肿覰H?的空間構(gòu)型為三角錐，其氮原子采取sp3雜化軌道，但一個(gè)雜化軌道被孤對(duì)電子占據(jù)，導(dǎo)致分子構(gòu)型與甲烷不同。

教師需針對(duì)這些重點(diǎn)和難點(diǎn)內(nèi)容，設(shè)計(jì)直觀的教學(xué)活動(dòng)，如模型演示、動(dòng)畫(huà)模擬、案例分析和討論，幫助學(xué)生形象理解并掌握關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)。四、教學(xué)方法與手段1.教學(xué)方法：

-采用講授法，結(jié)合課本理論，系統(tǒng)講解分子（離子）空間構(gòu)型與雜化軌道理論知識(shí)，確保學(xué)生掌握基本概念。

-運(yùn)用討論法，組織學(xué)生針對(duì)特定分子案例進(jìn)行分析，促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)思考和交流，加深對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解。

-實(shí)施實(shí)驗(yàn)法，通過(guò)模型構(gòu)建和軟件模擬實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生直觀感受分子構(gòu)型的形成，提高實(shí)踐操作能力。

2.教學(xué)手段：

-利用多媒體設(shè)備，展示分子空間構(gòu)型的動(dòng)態(tài)變化，增強(qiáng)視覺(jué)效果，幫助學(xué)生形象理解。

-運(yùn)用教學(xué)軟件，如分子模型構(gòu)建軟件，讓學(xué)生在虛擬環(huán)境中進(jìn)行分子構(gòu)型設(shè)計(jì)和分析，提高學(xué)習(xí)興趣。

-結(jié)合網(wǎng)絡(luò)資源，分享相關(guān)教學(xué)視頻和學(xué)術(shù)文章，拓展學(xué)生知識(shí)視野，促進(jìn)自主學(xué)習(xí)。五、教學(xué)實(shí)施過(guò)程1.課前自主探索

-教師活動(dòng)：

發(fā)布預(yù)習(xí)任務(wù)：通過(guò)在線學(xué)習(xí)平臺(tái)，發(fā)布預(yù)習(xí)資料，包括PPT、視頻和文檔，明確預(yù)習(xí)目標(biāo)和要求，即理解分子（離子）空間構(gòu)型的基本概念和雜化軌道理論。

設(shè)計(jì)預(yù)習(xí)問(wèn)題：圍繞“分子構(gòu)型與雜化軌道的關(guān)系”，設(shè)計(jì)具有啟發(fā)性和探究性的問(wèn)題，如“為什么甲烷的碳原子采取sp3雜化？”

監(jiān)控預(yù)習(xí)進(jìn)度：通過(guò)平臺(tái)數(shù)據(jù)跟蹤學(xué)生的預(yù)習(xí)情況，確保預(yù)習(xí)效果。

-學(xué)生活動(dòng)：

自主閱讀預(yù)習(xí)資料：學(xué)生按照要求，自主閱讀預(yù)習(xí)資料，初步理解分子構(gòu)型和雜化軌道。

思考預(yù)習(xí)問(wèn)題：針對(duì)提出的問(wèn)題，進(jìn)行獨(dú)立思考，記錄自己的理解和疑問(wèn)。

提交預(yù)習(xí)成果：將預(yù)習(xí)筆記、思維導(dǎo)圖或疑問(wèn)通過(guò)平臺(tái)提交。

-教學(xué)方法/手段/資源：

自主學(xué)習(xí)法：培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力和獨(dú)立思考能力。

信息技術(shù)手段：利用在線平臺(tái)和微信群，共享預(yù)習(xí)資源，提高預(yù)習(xí)效率。

-作用與目的：

使學(xué)生提前接觸核心概念，為課堂學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)，培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力。

2.課中強(qiáng)化技能

-教師活動(dòng)：

導(dǎo)入新課：通過(guò)一個(gè)簡(jiǎn)短的視頻介紹，引出分子構(gòu)型和雜化軌道的學(xué)習(xí)主題。

講解知識(shí)點(diǎn)：詳細(xì)講解VSEPR模型、雜化軌道理論，結(jié)合CH?、NH?等分子的實(shí)例，幫助學(xué)生理解。

組織課堂活動(dòng)：設(shè)計(jì)小組討論，分析特定分子的構(gòu)型和雜化軌道類(lèi)型，如CO?。

解答疑問(wèn)：及時(shí)解答學(xué)生在討論中產(chǎn)生的疑問(wèn)。

-學(xué)生活動(dòng)：

聽(tīng)講并思考：積極參與課堂，對(duì)講解的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行思考。

參與課堂活動(dòng)：在小組中討論分子構(gòu)型問(wèn)題，進(jìn)行角色扮演，如扮演分子中的原子，直觀感受構(gòu)型。

提問(wèn)與討論：對(duì)不懂的問(wèn)題大膽提問(wèn)，參與課堂討論。

-教學(xué)方法/手段/資源：

講授法：系統(tǒng)講解知識(shí)點(diǎn)，確保學(xué)生理解。

實(shí)踐活動(dòng)法：通過(guò)小組討論和角色扮演，加深對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解。

合作學(xué)習(xí)法：培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作和溝通能力。

-作用與目的：

加深對(duì)重難點(diǎn)的理解，通過(guò)實(shí)踐活動(dòng)，提升學(xué)生的應(yīng)用能力和團(tuán)隊(duì)合作能力。

3.課后拓展應(yīng)用

-教師活動(dòng)：

布置作業(yè)：根據(jù)課堂學(xué)習(xí)內(nèi)容，布置相關(guān)的課后作業(yè)，如分析特定分子的構(gòu)型。

提供拓展資源：推薦相關(guān)的學(xué)術(shù)文章和視頻，供學(xué)有余力的學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)。

反饋?zhàn)鳂I(yè)情況：及時(shí)批改作業(yè)，給予學(xué)生反饋和指導(dǎo)。

-學(xué)生活動(dòng)：

完成作業(yè)：認(rèn)真完成作業(yè)，鞏固課堂學(xué)習(xí)效果。

拓展學(xué)習(xí)：利用提供的資源，進(jìn)行深入學(xué)習(xí)，拓展知識(shí)面。

反思總結(jié)：對(duì)自己的學(xué)習(xí)過(guò)程進(jìn)行反思，提出改進(jìn)建議。

-教學(xué)方法/手段/資源：

自主學(xué)習(xí)法：鼓勵(lì)學(xué)生自主完成作業(yè)和拓展學(xué)習(xí)。

反思總結(jié)法：引導(dǎo)學(xué)生自我評(píng)價(jià)，促進(jìn)學(xué)習(xí)方法的改進(jìn)。

-作用與目的：

鞏固學(xué)習(xí)成果，通過(guò)拓展學(xué)習(xí)提高學(xué)生的學(xué)術(shù)視野，通過(guò)反思總結(jié)，提升自我學(xué)習(xí)能力。六、教學(xué)資源拓展1.拓展資源：

-學(xué)術(shù)文章：推薦閱讀與分子空間構(gòu)型及雜化軌道理論相關(guān)的學(xué)術(shù)文章，如《雜化軌道理論在有機(jī)分子構(gòu)型預(yù)測(cè)中的應(yīng)用》等，幫助學(xué)生深入理解分子構(gòu)型的判斷方法及其在實(shí)際問(wèn)題中的應(yīng)用。

-視頻資料：收集相關(guān)的教學(xué)視頻，如分子構(gòu)型及雜化軌道的發(fā)現(xiàn)歷程、科學(xué)家訪談等，增加學(xué)生對(duì)知識(shí)背景的了解。

-實(shí)驗(yàn)案例：提供一些經(jīng)典的分子構(gòu)型實(shí)驗(yàn)案例，如乙烷、乙烯、乙炔的空間構(gòu)型分析，讓學(xué)生了解理論知識(shí)在實(shí)際操作中的應(yīng)用。

-模擬軟件：介紹可用于分子模型構(gòu)建和空間構(gòu)型模擬的軟件，如ChemDraw、Gaussian等，幫助學(xué)生通過(guò)虛擬實(shí)驗(yàn)加深對(duì)分子構(gòu)型的理解。

2.拓展建議：

-鼓勵(lì)學(xué)生通過(guò)閱讀學(xué)術(shù)文章，了解分子構(gòu)型研究的最新進(jìn)展，提升學(xué)術(shù)素養(yǎng)。

-觀看視頻資料，了解科學(xué)家的研究過(guò)程，激發(fā)學(xué)生的科學(xué)探索精神。

-結(jié)合實(shí)驗(yàn)案例，嘗試用所學(xué)知識(shí)解釋生活中的化學(xué)現(xiàn)象，提高理論聯(lián)系實(shí)際的能力。

-利用模擬軟件，自主構(gòu)建分子模型，預(yù)測(cè)分子空間構(gòu)型，鍛煉實(shí)際操作能力。七、重點(diǎn)題型整理1.**分子空間構(gòu)型的判斷題**

-**題目**：判斷下列分子的空間構(gòu)型。

-**示例**：H?O

-**答案**：H?O的空間構(gòu)型為V型（或角型），因?yàn)檠踉拥膬蓚€(gè)孤對(duì)電子導(dǎo)致兩個(gè)氫原子的鍵角小于109.5°。

2.**雜化軌道理論的應(yīng)用題**

-**題目**：根據(jù)雜化軌道理論，判斷下列分子的雜化類(lèi)型。

-**示例**：CH?

-**答案**：CH?的碳原子采取sp3雜化，因?yàn)樘荚有枰纬伤膫€(gè)等價(jià)的σ鍵。

3.**分子模型構(gòu)建題**

-**題目**：構(gòu)建下列分子的模型，并描述其空間構(gòu)型。

-**示例**：BF?

-**答案**：BF?的空間構(gòu)型為平面三角形，因?yàn)榕鹪拥膕p2雜化軌道與三個(gè)氟原子形成等角的σ鍵。

4.**離子空間構(gòu)型的預(yù)測(cè)題**

-**題目**：預(yù)測(cè)下列離子的空間構(gòu)型。

-**示例**：SO?2?

-**答案**：SO?2?的空間構(gòu)型為正四面體，因?yàn)榱蛟拥膕p3雜化軌道與四個(gè)氧原子形成等價(jià)的鍵。

5.**實(shí)際案例分析題**

-**題目**：分析下列分子的空間構(gòu)型，并解釋其雜化軌道類(lèi)型。

-**示例**：NH?

-**答案**：NH?的空間構(gòu)型為三角錐，因?yàn)榈拥膕p3雜化軌道中有一個(gè)被孤對(duì)電子占據(jù)，導(dǎo)致分子形狀不對(duì)稱(chēng)。

補(bǔ)充和說(shuō)明：

-**分子空間構(gòu)型的判斷題**：這類(lèi)題目要求學(xué)生掌握VSEPR模型，并能考慮孤對(duì)電子對(duì)分子形狀的影響。

-**雜化軌道理論的應(yīng)用題**：學(xué)生需要理解不同雜化類(lèi)型的形成條件，并能應(yīng)用于具體的分子結(jié)構(gòu)分析。

-**分子模型構(gòu)建題**：通過(guò)模型構(gòu)建，學(xué)生可以直觀地理解分子的空間構(gòu)型，增強(qiáng)對(duì)抽象概念的理解。

-**離子空間構(gòu)型的預(yù)測(cè)題**：這類(lèi)題目考察學(xué)生對(duì)離子構(gòu)型的預(yù)測(cè)能力，以及對(duì)VSEPR模型在離子中的應(yīng)用。

-**實(shí)際案例分析題**：通過(guò)分析真實(shí)分子的結(jié)構(gòu)，學(xué)生可以將理論知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際問(wèn)題，提高解決問(wèn)題的能力。八、反思改進(jìn)措施-結(jié)合信息技術(shù)：利用在線平臺(tái)和多媒體設(shè)備，實(shí)現(xiàn)資源共享，提高教學(xué)效果。

-實(shí)踐活動(dòng)設(shè)計(jì)：通過(guò)小組討論、角色扮演、實(shí)驗(yàn)等方式，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)動(dòng)手能力。

2.存在主要問(wèn)題

-教學(xué)管理：課前預(yù)習(xí)監(jiān)控力度不夠，部分學(xué)生預(yù)習(xí)效果不佳。

-教學(xué)方法：課堂活動(dòng)設(shè)計(jì)較單一，缺乏創(chuàng)新性，影響學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。

-教學(xué)評(píng)價(jià)：課后作業(yè)批改反饋不夠及時(shí)，學(xué)生難以了解自己的學(xué)習(xí)成果。

3.改進(jìn)措施

-針對(duì)教學(xué)管理問(wèn)題，加強(qiáng)課前預(yù)習(xí)監(jiān)控，定期檢查學(xué)生預(yù)習(xí)情況，確保預(yù)習(xí)效果。

-針對(duì)教學(xué)方法問(wèn)題，豐富課堂活動(dòng)形式，如引入游戲化教學(xué)、案例分析等，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。

-針對(duì)教學(xué)評(píng)價(jià)問(wèn)題，優(yōu)化作業(yè)批改流程，及時(shí)給予學(xué)生反饋，幫助學(xué)生改進(jìn)學(xué)習(xí)方法。作業(yè)布置與反饋?zhàn)鳂I(yè)布置：

1.分子構(gòu)型預(yù)測(cè)：要求學(xué)生預(yù)測(cè)給定分子的空間構(gòu)型，如CO?、H?O等，并解釋其雜化軌道類(lèi)型。

2.案例分析：選擇一個(gè)生活中的化學(xué)現(xiàn)象，如晶體結(jié)構(gòu)、物質(zhì)溶解等，用分子空間構(gòu)型知識(shí)進(jìn)行分析。

3.模型構(gòu)建：利用模擬軟件，構(gòu)建分子的空間模型，如CH?、NH?等，觀察不同分子的構(gòu)型特點(diǎn)。

作業(yè)反饋：

1.及時(shí)批改作業(yè)，對(duì)學(xué)生預(yù)測(cè)的分子構(gòu)型進(jìn)行評(píng)價(jià)，指出存在的問(wèn)題，如對(duì)孤對(duì)電子的影響考慮不足等。

2.對(duì)案例分析作業(yè)進(jìn)行點(diǎn)評(píng)，評(píng)價(jià)學(xué)生對(duì)分子構(gòu)型知識(shí)的運(yùn)用情況，提出改進(jìn)建議。

3.對(duì)模型構(gòu)建作業(yè)進(jìn)行評(píng)價(jià)，指導(dǎo)學(xué)生正確使用模擬軟件，提出改進(jìn)意見(jiàn)，如構(gòu)型描述不準(zhǔn)確等。板書(shū)設(shè)計(jì)1.條理清楚

-①重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)：分子空間構(gòu)型、VSEPR模型、雜化軌道理論

-②關(guān)鍵概念：鍵對(duì)電子、孤對(duì)電子、sp雜化、sp2雜化、sp3雜化

-③主要公式：VSEPR模型計(jì)算步驟、雜化軌道形成條件

2.重點(diǎn)突出

-①典型分子示例：CH?、NH?、H?O等分子的空間構(gòu)型