《第二节分子的立体结构》教学设计(河南省市级优课)-化学教案

课题：分子的立体构型教学设计第一课时单位：沈丘一高姓名：陈娟娟分子的立体构型教学设计(人教版选修3第二章第二节第一课时)【教材分析】课标解读：内容标准要求认识共价分子结构的多样性和复杂性，能根据有关理论判断简单分子或离子的立体构型，能说明简单配合物的成键情况。教材解读：价层电子对互斥理论是新课程人教版《化学》选修三第二章“分子结构与性质”第二节的内容，是高中化学新课程教材中新增的内容，它建立在共价键的分类、键参数、电子式的书写等基础知识之上，来预测ABn型共价分子的立体构，使学生对已有认知中“CO2分子为直线型、H2O分子为V型、CH4分子为正四面体型”等知识有更深层的认识。第一节的共价键为其做铺垫，而后面的杂化轨道理论又可以与之相辅相成的共同完美解决分子立体构型的问题。【学情分析】认知基础：对共价键分类、键参数、电子式的书写等基础知识有一定的掌握，对不同分子具有不同的立体结构有疑问，并且成为进一步探究的内动力。认知方式：学生逻辑思维能力较差，空间想象力较弱，对类似“孤对电子数的计算”理解不够，不少学生还停留在死记硬背的层次，不能够灵活运用和处理。【三维目标】知识与技能：1.认识共价分子结构的多样性和复杂性；2.认识价层电子对；初步认识价层电子对互斥理论；3.能用VSEPR模型预测简单分子或离子的立体结构；过程与方法：通过学习，激发对新问题的探究兴趣，学会用价层电子对互斥理论预测简单分子或离子空间构型的方法步骤情感态度与价值观：通过对分子立体构型的探究，提高学生的空间想象能力，培养学生严谨的科学态度。【教学重难点】重点：利用价层电子对互斥模型预测简单分子或离子的立体结构难点：价层电子对互斥理论模型；价层电子对数的计算【教学方法】讲授、提问，归纳、讨论，多媒体演示【教学过程】[旧知回忆]共价键类型及键参数分析氨、二氧化碳、水、甲烷的空间结构[辅助课件展示][创设问题情境]：给出双原子分子,三原子分子,四原子分子，五原子分子的分子空间构型图，对比不同之处。[板书]形形色色的分子提问：同样三原子分子的H2O和CO2、四原子分子的CH2O和NH3，为什么它们的立体构型不同？[引入新课]学习了今天的课程之后就会解决这两个问题了。[讲述]为了探究其原因发展了许多理论，其中有一种十分简单的理论叫做价层电子对互斥理论。[PPT展示并简单板书]价层电子对互斥理论：1.内容：对ABn型（中心原子只有一个）的分子或离子，中心原子A的价层电子对之间由于存在排斥力，将使分子中的原子处于尽可能远的相对位置上，以使彼此之间斥力最小，分子体系能量最低。[学生探究](1)分子的立体结构是什么?(2)价层电子对指的是什么?(3)σ键电子对数怎样确定?(4)中心原子上的孤对电子数的确定方法是什么？(5)a、x、b分别指什么？[讲述]对价层电子对的确定方法进行讲解1、成键电子对（σ键）数可由分子式或者结构式确定，即与中心原子搭配的原子的个数。例如：H2O结构式H-O-H，成键电子对数为2；双键或者三键中只有一个键是σ键，例如：CO2结构式O=C=O所以成键电子对数为22、中心原子的孤对电子数=1/2（a-xb）a为中心原子的价电子数x为与中心原子结合的原子数b为与中心原子结合的原子最多能接受的电子数[思考与交流]1.以S和P为例，说明如何根据主族元素在周期表中的位置确定它的价电子数？对主族元素来说，其价电子数与其族序数相当。以N和CI为例，说明如何根据主族元素在周期表中的位置确定它最多能接受的电子数？氢为1，其他原子等于“8-该原子的价电子数”举例:H2O的价层电子对的计算[学生探究](6)分子、阳离子和阴离子中a的计算方法有什么不同？阳离子中a指中心原子的价电子数减去离子的电荷数阳离子：孤电子对数=1/2（a-电荷数-xb）阴离子中a指中心原子的价电子数加上离子的电荷数阴离子：孤电子对数=1/2（a+电荷数-xb）举例:H3O+和SO32-的价层电子对的计算[练习]确定下表中分子或离子的价层电子对数SO2NH4+CO32-CO2SO42-[提示]中心原子的孤对电子数=1/2（a-xb）[过渡提问]对于不同的价层电子对怎样排列才能使彼此间的斥力达到最小？[学生探究]假定中心原子的价电子层呈球形分布，价层电子对看作点电荷，它在空间最可能的排列方式与同样数量的点电荷在球面上最可能分布相同，同学们自己思考一下，全班进行交流：[PPT展示][小结]根据价层电子对互斥理论确定的立体构型，我们称为价层电子对互斥理论模型，又称为VSEPR模型，得出以下结论：[PPT展示并板书]2.价层电子对互斥理论模型（VSEPR模型）价层电子对数VSEPR模型2直线型3平面正三角形4四面体5三角双锥6八面体[学生探究]根据价层电子对互斥理论分析，为什么水是V型的结构？VSEPR模型立体结构HVSEPR模型立体结构H2O的立体结构HH2O的立体结构VSEPRVSEPR模型立体结构[PPT展示]3、如何确定分子的立体结构？[讲述](1)先确定中心原子的价层电子对数(2)确定含孤电子对的VSEPR模型的立体结构(3)略去VSEPR模型中心原子上的孤电子对，便得到了实际的立体结构[举例练习]计算下列分子或离子的价层电子对数，并预测其结构分子或离子σ键电子对数孤电子对数VSEPR模型分子的立体构型CO220直线形直线形CO32-30平面三角形平面三角形SO221平面三角形V形CH440正四面体正四面体NH331四面体三角锥H2O22四面体V形[分组课堂练习]计算下列物质的价层电子对数并确定空间构型：分组分子孤对电子数中心原子结合的原子数空间构型第一小组HCN02直线形第一小组第二小组SO212V形第二小组第三小组NH2-第三小组第四小组BF3第四小组第五小组H3O+第五小组第六小组SiCl4第六小组第七小组CHCI3第七小组NH4+04正四面体[练习设计意图]熟悉价层电子对数的计算方法；进一步练习VSEPR模型的确定；根据分子实际的立体结构与VSEPR模型的对比，得出孤电子对对分子立体结构的影响，所以练习板书要整齐的留在黑板上。[分组汇报]交流结果[板书]3.分子空间构型的确定[课堂小结]ABn型分子的VSEPR模型和立体结构[课堂练习]1、下列物质中分子立体结构与水分子相似的是A．CO2B．H2SC．PCl3D．SiCl42、下列分子立体结构其中属于直线型分子的是A．H2OB．PCl5C．C2H2D．P4[作业]课本44页第一题【板书设计】分子的立体结构形形色色的分子价层电子对互斥理论：1.内容2.价层电子对的计算3.价层电子对互斥理论模型及应用(分子的空间构型)价层电子对数VSEPR模型（键角）孤电子对数空间构型2直线型（180°）0直线型3平面正三角形（120°）0平面三角形1V形4正四面体（109°28′）0四面体1三角锥2V形5三角双锥（120°、90°）6正八面体（90°）【教学反思】1.按此教学设计进行本课程后，学生基本上能理解和掌握分子立体构型的确定方法，因为课程中设计了大量的有针对性的课堂练习，对于成键电子对的确定和孤对电子数计算中a、b、x