分子的空间构型教学设计

《分子的空间构型》
———教学设计
【课题】 2.2共价键与分子的空间构型
课程基本安排
【教材出处】鲁科版高中化学选修三
【课时安排】3课时
【教学对象】高中二年级理科学生
【授课教师】
教学设计背景分析
【课标分析】
根据《普通高中化学课程标准》中内容标准的要求，学生在学完本章内容后要知道化学键包含的内容有共价键，离子键，配位键和金属键，知道它们的形成方式及特征，用键能、键长、键角等说明简单分子的某些性质，能根据有关理论判断简单分子或离子的构型，了解简单分子的构型，会用杂化理论判断分子，了解分子间作用力的特性以及氢键的形成，知道具有氢键的化合物所具有的特性。

《物质与结构》这本书并不要求全部掌握，学生可以根据自己的能力和兴趣爱好来学习！
【教材分析】
1．教材的地位与作用
本节课是鲁科版高中化学选修三第二章第二节的内容，本节课主要介绍常见的简单分子的空间构型和分子的对称性等的性质，通过杂化理论来判断分子的空间构型。

教材在设计上先是通过联想和质疑的
方式让学生思考，为什么甲烷，氨分子和苯环等分子的空间构型不同。

然后让学生带着这样的疑问，通过用塑料或橡胶制成的棍棒来搭建甲烷的构型的活动探究，确定其空间构型为正四面体，又提出疑问它们的构型是怎么形成的，从而引出杂化轨道理论，价电子对互斥理论和等电子原理的概念，接着再应用杂化轨道理论判断出氨分子和苯分子的空间构型，再通过分子的空间构型来了解分子的性质。

【学情分析】
学习本章内容之前学生已经学习了原子结构以及共价键的概念，再深入讨论分子的空间构型；同时也知道简单分子比如甲烷，氨气等的分子空间构型。

根据皮亚杰认知发展理论，高二学生大多处在16、17岁，他们已经普遍具备了抽象思维的能力，可以进行较高级的抽象与概括，学生具有丰富的想象力和创造力，有较强的成就欲望，渴望用所学知识解决心中的“为什么”。

物质与结构这本教材中都是抽象的知识，这些知识不形象，学生可能会对这部分内容没有兴趣，学习起来会有一定困难。

但是通过科学探究的方式进行教学，能使学生对化学学习产生兴趣，因此比较适合通过科学探究的方式进行教学。

教学设计
共价键与分子的空间构型
【教学目标】
知识与技能
1．知道一些常见分子的立体构型
2．了解杂化轨道概念的基本思想，并能用杂化轨道知识解释甲烷、乙烯、乙炔、氨、苯等分子中共价键的成因及立体构型。

3．认识分子的极性与分子构型的关系.了解“手性分子”在生命科学等方面的应用。

✧过程与方法
1、利用分子模型和多媒体辅助教学展现分子的立体结构，并动态演示SP型杂化轨道，帮助并加深学生对杂化轨道理论的理解；
2、通过具体实例BeCl2、BF
3、CH4等中心原子的杂化轨道和分子的空间构型，使学生理解杂化轨道的空间排布与形成分子的立体构型的关系。

✧情感态度价值观
（1）能在思考分析过程中倾听他人意见，相互启发，体会合作交流的重要与快乐。

（2）体验科学探究的乐趣，学会透过现象看本质。

（3）初步发展个性与共性，对立统一的科学辩证观。

【教学重点】杂化轨道概念的基本思想
【教学难点】杂化轨道的应用
【教学方法】科学探究、类比法、引导发现、讲授法、讨论交流【教学手段】媒体用具：黑板，粉笔，计算机，投影仪， PPT等【教学流程设计】
联系质疑为学生创设良好的问题情境，激发学生的求知欲
望，产生认知冲突，产生学习兴趣和学习动机
科学探究
通过列表观察，让学生自主总结，对知识的建构
见微知著分析总结牛刀小试活学活用总结归纳
通过对杂化类型的判断来确定含有不同化合键类
型的分子构型及杂化类型
确定杂化轨道概念，引入价电子对互斥理论和等电
子原理
概念及原理清楚后，学生在练习中加强对概念原理
的进一步加深的理解
学生利用概念及原理判断杂化类型和分子空间构
型
学生自主思考能力，分析问题，归纳总结能力提高，
为下一节课做准备
设计意图
设计意图
设计意图
设计意图
设计意图
设计意图
设计意图
教师活动学生活动【教学过程设计】
碳原子排布为2s22p2，我甲同学：电子互相结合成对
联想质疑：甲烷分子的空间构型为正四面体结构
碳原子排布为2s22p2，
有两个空轨道，4个未成对电子
那么，甲烷的正四面体结构式怎样形成
的呢？
同样，氨分子等其他简单化合物呢？
乙同学：原子轨
道间发生关系
通过播放视频展示甲烷的分
子构型的形成，引导学生总结
杂化轨道的概念和原理，再介
绍价电子对互斥理论和等电
子。

结论：杂化轨道数=中心原子孤电
子对数+中心原子结合的原子数
给出表格，让学生进行填写和比较BaCl2，
BF3，CH4，NH3，H2O ，甲醇，乙烯，
乙炔的结构式，杂化轨道类型以及分子空间构型
产生疑问：价电子对空间构型
与价电子对数目关系是什么？
认真总结，讨论分析结果
提出问题:怎样判断分子或离子空间构型？具体步骤如何？
讨论总结：学生以小组讨论，总结规律，得出结论
老师给出 步骤：1.确定中心原子A 的价电子对数目 2.根据价电子对空间构型与价电子对数
目关系表确定价电子对空间构型 3.分子空间构型的确定
教师提问：怎样来判断中心原子的杂化轨道类型呢？
价电子对数目
2
3
4
5
6
价电子对构型 直线型
三角形 正四面体 三角双锥 正八面体
学生总结：
1.根据杂化轨道的空间分布构型判断
2.根据杂化轨道间夹角判断
给出相应的课堂练习及课后练习，布置下节课任务
学生练习，进而掌握所学知识，结束学习
【测量与评价方式】
测量方式：根据本节课所学内容出几道题目，让学生当堂做，然后统一进行检查和评讲。

测量题目：
1、下列分子中心原子是sp2杂化的是
A 、 PBr
3 B、 CH
4
C、 BF
3
D、 H
2
O
2、关于原子轨道的说法正确的是
A 、凡是中心原子采取sp3杂化轨道成键的分子其几何构型都是正四面体
B 、CH
4
分子中的sp3杂化轨道是由4个H原子的1s 轨道和C原子的2p轨道混合起来而形成的
C 、sp3杂化轨道是由同一个原子中能量相近的s 轨道和p轨道混合起来形成的一组能量相近的新轨道
D 、凡AB
3
型的共价化合物，其中中心原子A均采用sp3杂化轨道成键
3．下列分子中键角不是1200的是（）
A．C
2H
2
B．C
6
H
6
C．BF
3
D．NH
3
4．苯分子不能使酸性高锰酸钾褪色的原因是（）A．分子中不存在π键
B．分子中存在6电子大π键，结构稳定
C．分子是平面结构
D．分子中只存在σ键
5．氨气分子空间构型是三角锥形，而甲烷是正四面体形，这是因为（）A．两种分子的中心原子的杂化轨道类型不同，NH
3
为sp2型杂化，而CH4是sp3型杂化。

B．NH
3分子中N原子形成三个杂化轨道，CH
4
分子中C原子形成4个杂化轨道。

C．NH
3
分子中有一对未成键的孤对电子，它对成键电子的排斥作用较强。

D．氨气分子是极性分子而甲烷是非极性分子。

6、为了解释和预测分子的空间构型，科学家在归纳了许多已知的分子空间构型的基础上，提出了一种十分简单的理论模型——价层电子对互斥模型。

这种模型把分子分成两类：一类是；另一类是。

BF
3和NF
3
都是四个原子的分子，BF
3
的中心原子是，NF
3
的中心原子是；BF
3分子的立体构型是平面三角形，而NF
3
分子的立体
构型是三角锥形的原因是。

7、根据杂化轨道理论，请预测下列分子或离子的几何构型：
CO
2， CO
3
2-
H 2S ， PH
3
8、为什么H
2
O分子的键角既不是90°也不是109°28′而是104.5°？
评价方法：采用教师自编测验的评价方式
评价对象：所带班级所有学生
通过当堂小测试来考查学生，根据学生的答题情况以及争取率，以此来对学生的学习结果进行分析，这同时也能反应出本次教学目标的完成度，并对此次教学方式有效与否也是一个很好的衡量。