資源簡介

《分子的空間結構（第三課時）》教學設計
課題 2.2.3價層電子對互斥模型 課 型 新課
學情分析 學生已經在上節課了解到不同分子具有不同的空間結構，認識到了分子空間結構的多樣性和復雜性；如何去預測或表示不同分子的空間結構對學生而言是有一定困難的，需要進一步提升。本節內容學生需要學習從分子水平認識物質的結構和性質，培養學生的抽象思維能力，學會構建分子機構框架，為后續的學習打下基礎。
教材分析 本節從分子結構的測定、三原子、四原子、五原子分子的立體構型為例，介紹典型分子立體構型；然后從價層電子對互斥理論和雜化軌道理論解釋分子結構的多樣性和復雜性，并根據上述理論判斷簡單分子和離子的構型。本節內容的素養功能是培養學生的“證據推理與模型認知”核心素養中的模型認知能力，知道VSEPR模型預測分子空間結構的流程。
設計理念 理解價電子對互斥理論模型的內容，學會利用價電子對互斥理論模型預測分子的空間結構。培養學生的“證據推理與模型認知”核心素養中的模型認知能力。
教學目標 【教學目標】 1．通過水分子和二氧化碳分子具有相同原子數，空間結構卻不同的特點來幫助學生認識到分子空間結構的多樣性和復雜性； 2．學會計算分子中的價電子對數和孤電子對數，并利用價電子對互斥理論模型預測分子的空間結構； 3.了解價層電子對互斥理論模型，并利用該模型預測簡單分子的空間結構； 4．通過價層電子對互斥理論模型培養學生模型認知的化學學科核心素養。 【評價目標】 1．知道孤電子對數對分子空間結構的影響； 2．領悟VSEPR模型的實質是讓分子總體能量最低最穩定； 3．運用VSEPR模型預測簡單分子和離子的空間結構。
教學重點 重點：分子的空間結構、價電子對互斥理論模型的理解；
教學難點 難點：學會使用價電子對互斥模型去預測分子的空間結構。
教學方法 知識講解法 問題驅動法
課前準備 PPT、教科書、相關習題等。
教 學 過 程 教師主導活動 學生主體活動 設計意圖
【設疑】 CO2和H2O同是三原子分子，為什么CO2是直線型，而H2O是“V”型呢？ 展示CO2和H2O的分子空間結構。 同為四原子分子的CH2O與NH3，他們的空間結構也不同，這是什么原因呢？ 展示CH2O和NH3的分子空間結構。 設置問題沖突，激發學生學習的好奇心；同時借助圖像，將抽象問題形象化。 借助PPT展示相同原子數的分子其結構卻不相同的例子，通過問題，引發學生思考，提高學生學習積極性。
【講述】VSEPR模型提出的背景； 結合VSEPR模型的內容與提出的背景強化領悟這一模型的核心思想是能量最低最穩定； 一、價層電子對互斥理論 價層電子對互斥模型認為，分子的空間結構是中心原子周圍的“價層電子對”相互排斥的結果。 VSEPR的“價層電子對”：是指分子中的中心原子與結合原子間的σ鍵電子對和中心原子上的孤電子對。 價層電子對數目的計算： 價層電子對數目= σ鍵電子對數+中心原子上的孤電子對數 分子的空間結構是中心原子周圍的“價層電子對”相互排斥的結果 分子中的價層電子對包括σ鍵電子對和中心原子上的孤電子對 VSEPR模型可以用來預測分子的空間結構 理解、記憶 通過對價層電子對互斥模型的探究，建立解決復雜分子結構判斷的思維模型。
1. σ鍵電子對數——可由化學式確定 2.中心原子上的孤電子對數 中心原子孤電子對數= a——表示中心原子的價電子數 對主族元素：a＝　最外層電子數； x為與中心原子結合的 原子數 。 b為與中心原子結合的原子最多能接受的電子數 σ鍵電子對可從分子式來確定。ABn型分子，A為中心原子，B為周圍與A用共價鍵結合的原子。n為結合的數量，也等于A與B之間結合的σ鍵個數，即σ鍵電子對的數量，π鍵的數目不計入在內。即σ鍵電子對數=中心原子結合的原子數。 （2）中心原子孤電子對數目 思考討論，理解模型。
練習：計算H2O、NH3、SO3、NH4+、CO32－分子的孤電子對數。 幾種分子或離子的中心原子上的空間構型 計算價層電子對數=中心原子的σ鍵電子對數+孤電子對數 計算常見分子的價電子對數，會利用價電子對數目判斷含孤電子對數的VSEPR模型，同時判斷略去孤電子對數的分子空間結構。 選取價電子數不同，孤電子數不同的五種分子來說明VSEPR模型在具體預測分子空間結構中的步驟。 會利用價電子對數目判斷含孤電子對數的VSEPR模型，同時判斷略去孤電子對數的分子空間結構。 應用模型，鞏固基礎。
常見分子或離子的空間構型 總結根據價層電子對互斥模型判斷分子的空間構型方法。 對于ABn型分子，利用VSEPR模型預測分子空間結構的思路： 強化利用VSEPR模型來判斷分子的空間結構的程序化方法；
【思考與討論】 1. H2O、NH3的鍵角分別是105°、107°，請解釋原因。 【總結】 價層電子對之間的斥力 ①電子對之間的夾角越小，斥力越大。 ②分子中電子對之間的斥力大小順序：孤電子對-孤電子對＞孤電子對-成鍵電子對＞成鍵電子-成鍵電子。 ③由于三鍵、雙鍵比單鍵包含的電子多，所以斥力大小順序：三鍵＞雙鍵＞單鍵 。 2. 確定BF3、NH4+、 SO32- VSEPR模型和它們的空間結構，并與同學討論。 思考交流，認識價層電子對之間的斥力。 H2O、NH3的價層電子對均為4，H2O、NH3的的孤電子對分別為2、1，分子中電子對之間的斥力大小順序：孤電子對-孤電子對＞孤電子對-成鍵電子對 ＞成鍵電子-成鍵電子，故 H2O、NH3的鍵角分別是105°、107°。 BF3的價層電子對均為3， NH4+的價層電子對為4，兩者孤電子對數為0，因此， VSEPR模型和它們的空間結構相同， BF3為平面三角形， NH4+為正四面體。SO32-的價層電子對為4，孤電子對數為1， VSEPR模型為四面體形，空間結構為三角錐形。 給出不同類型的分子和離子，講解價電子對數和孤電子對數的計算方法以及預測分子空間結構的程序。
最后我們總結一下本節課所學知識 VSEPR模型與分子或離子的空間結構 σ鍵電子對數＋孤電子對數＝價層電子對數VSEPR模型分子或離子
教學評價 通過對典型分子空間結構的學習，認識微觀結構對分子空間結構的影響，了解共價分子結構的多樣性和復雜性，培養學生宏觀辨識與微觀探析的素養：通過對價層電子對互斥模型的探究，建立解決復雜分子結構判斷的思維模型，培養學生證據推理與模型認知的素養。
作業設計 1．下列分子或離子中含有孤電子對的是（ ） A．NH4+ B．CH4 C．SiH4 D．PH3 2. 應用價層電子對互斥理論推測BF3分子的空間構型（ ） A．平面三角形 B．四面體形 C．直線形 D．“V”形 3. 下列物質的空間結構與NH3相同的是（ ） A．H3O+ B．CH4 C．H2O D．CO2 4. 氯化亞硫(SOCl2)是一種很重要的化學試劑，可以作為氯化劑和脫水劑。下列關于氯化亞硫分子的空間結構說法正確的是（ ） A．直線形 B．四面體形 C．三角錐形 D．“V”形 5. 下列分子或離子中，價層電子對互斥模型與分子或離子的空間結構不一致的是（ ） A．NH3 B．SO3 C．CCl4 D．CO2
板書設計
教學反思 本節從價層電子對互斥理論解釋分子結構的多樣性和復雜性，并根據上述理論判斷簡單分子和離子的構型。通過對典型分子空間結構的學習，認識微觀結構對分子空間結構的影響，了解共價分子結構的多樣性和復雜性，培養學生宏觀辨識與微觀探析的素養：通過對價層電子對互斥模型的探究，建立解決復雜分子結構判斷的思維模型，培養學生證據推理與模型認知的素養。

展開更多......

收起↑