2.2.1 分子结构的测定、多样的分子空间结构、价层电子对互斥模型（教学设计）高二化学同步备课系列（人教版2019选修第二册）

2.2.1分子结构的测定、多样的分子空间结构、价层电子对互斥模型（教学设计）高二化学同步备课系列（人教版2019选修第二册）课题：科目：班级：课时：计划3课时教师：单位：一、教学内容分析本节课的主要教学内容来自人教版2019选修第二册，第2.2.1节，包括分子结构的测定、多样的分子空间结构以及价层电子对互斥模型。这些内容与学生已有知识中的原子结构、电子排布等知识紧密相关，有助于学生进一步理解分子的组成和结构。

在分子结构的测定部分，学生将学习如何利用实验手段来测定分子的结构，这包括红外光谱、核磁共振等方法。这些知识与学生已有的物理知识相联系，帮助他们更好地理解分子结构与物理性质之间的关系。

在多样的分子空间结构部分，学生将学习分子中的原子如何排列，形成不同的空间结构。这部分内容与学生已有的原子结构知识相联系，帮助他们理解分子中原子排列的规律。

最后，在价层电子对互斥模型部分，学生将学习分子中电子对的分布规律，这有助于他们理解分子的化学性质。这部分内容与学生已有的电子排布知识相联系，帮助他们更好地理解分子中电子对的分布规律。二、教学目标分析本节课的教学目标主要围绕核心素养目标进行设计，以提高学生的学科素养和能力为主。具体目标如下：

1.提升学生的科学探究能力。通过分子结构的测定实验，使学生学会使用各种实验方法，如红外光谱、核磁共振等，来探究和分析分子的结构，从而提高他们的实验操作能力和数据分析能力。

2.增强学生的空间想象能力。通过学习多样的分子空间结构，使学生能够理解和想象分子中原子的排列方式，从而提高他们的空间想象能力和对分子结构的认知。

3.培养学生的逻辑思维能力。通过学习价层电子对互斥模型，使学生能够理解分子中电子对的分布规律，从而提高他们的逻辑思维能力和对化学反应的理解。

4.激发学生的创新意识。通过分子结构的学习，使学生能够运用所学知识解决实际问题，激发他们的创新意识和解决问题的能力。三、学情分析本节课的教学对象是高二年级的学生，他们已经具备了一定的化学基础知识，包括原子结构、电子排布等。然而，对于分子结构的学习，他们可能还存在一些困难。在知识方面，他们对分子的组成和结构有一定的了解，但可能缺乏深入的理解和掌握。在能力方面，他们可能缺乏实验操作能力和数据分析能力，需要通过实验和实际操作来提高。在素质方面，他们可能缺乏空间想象能力和逻辑思维能力，需要通过学习来提高。

在行为习惯方面，学生们可能存在一些问题。例如，他们可能缺乏学习的主动性和积极性，需要教师进行引导和激励。此外，他们可能缺乏独立思考和解决问题的能力，需要通过课堂讨论和实践活动来提高。

针对以上学情，教师需要在教学中采取相应的措施。例如，通过实验和实际操作来提高学生的实验操作能力和数据分析能力。通过案例分析和问题讨论来提高学生的空间想象能力和逻辑思维能力。通过课堂讨论和实践活动来提高学生的独立思考和解决问题的能力。同时，教师还需要注重激发学生的学习兴趣和积极性，通过互动式教学和鼓励式教学来提高学生的学习效果。四、教学方法与策略1.选择适合教学目标和学习者特点的教学方法

针对本节课的教学内容和目标，选择适合的教学方法至关重要。考虑到学生已经具备一定的化学基础知识，我们将采用讲授和讨论相结合的方式进行教学。讲授可以帮助学生快速掌握基本概念和理论，而讨论则可以促进学生之间的互动和思考。此外，我们还将引入案例研究和项目导向学习，让学生通过实际案例和项目来深入理解和应用所学知识。

2.设计具体的教学活动

为了激发学生的参与和互动，我们将设计一系列具体的教学活动。首先，我们将进行角色扮演，让学生扮演不同角色来探讨分子结构的测定和分析。通过角色扮演，学生可以更好地理解实验操作和数据分析的过程，同时也能够提高他们的团队合作和沟通能力。

其次，我们将进行实验活动，让学生亲自动手进行分子结构的测定实验。实验可以让学生更加直观地了解分子的组成和结构，同时也能够提高他们的实验操作能力和数据分析能力。

此外，我们还将设计一些游戏和竞赛活动，以激发学生的竞争意识和学习兴趣。通过游戏和竞赛，学生可以更加主动地参与学习，同时也能够提高他们的团队合作和解决问题的能力。

3.确定教学媒体和资源的使用

为了更好地支持教学活动，我们将使用多种教学媒体和资源。首先，我们将使用PPT和视频来展示分子结构的测定和分析过程，帮助学生更好地理解和掌握相关知识。其次，我们还将使用在线工具和资源，如化学软件和数据库，来帮助学生进行分子结构的计算和分析。此外，我们还将鼓励学生利用网络资源和图书馆资料来深入研究和探索相关领域。五、教学过程设计1.导入新课（5分钟）

目标：激发学生的学习兴趣和好奇心，引入分子结构的主题。

过程：通过展示一些有趣的分子结构图片，如DNA分子、蛋白质分子等，激发学生的兴趣。然后，简要介绍分子结构的重要性和在本节课中将要学习的内容，引导学生进入新课的学习。

2.分子结构的测定（10分钟）

目标：使学生了解分子结构的测定方法，如红外光谱、核磁共振等。

过程：通过讲解和演示，向学生介绍各种分子结构的测定方法，如红外光谱、核磁共振等。同时，通过实例分析，使学生了解这些方法在实际应用中的作用和意义。

3.分子空间结构的多样性（20分钟）

目标：使学生了解分子空间结构的多样性，并能够进行空间想象。

过程：通过展示不同的分子空间结构模型，如球棍模型、空间模型等，使学生了解分子空间结构的多样性。然后，通过练习和讨论，使学生能够进行空间想象，理解不同空间结构的特点和差异。

4.价层电子对互斥模型（10分钟）

目标：使学生了解价层电子对互斥模型，并能够应用它来解释化学反应。

过程：通过讲解和演示，向学生介绍价层电子对互斥模型，使学生了解分子中电子对的分布规律。然后，通过实例分析，使学生能够应用这个模型来解释化学反应中的电子转移和相互作用。

5.学生小组讨论（10分钟）

目标：促进学生之间的互动和思考，加深对分子结构的理解。

过程：将学生分成小组，每个小组选择一个分子结构测定或解释的实例，进行讨论和分析。鼓励学生提出问题、分享观点，并进行小组间的交流和讨论。

6.课堂展示与点评（15分钟）

目标：展示学生的学习成果，提高学生的表达和沟通能力。

过程：邀请每个小组的代表进行课堂展示，分享他们的讨论结果和分析。教师进行点评和指导，强调学生的优点和需要改进的地方，同时引导学生进行进一步的思考和探索。

7.课堂小结（5分钟）

目标：总结本节课的学习内容，加深学生的理解和记忆。

过程：教师对本节课的学习内容进行简要总结，强调分子结构测定、多样性以及价层电子对互斥模型的重要性。同时，提醒学生课后进行复习和巩固，为后续的学习打下基础。六、教学资源拓展1.拓展资源

（1）分子结构测定方法：介绍各种分子结构测定方法，如红外光谱、核磁共振、X射线晶体学等，以及它们的应用和优缺点。

（2）分子空间结构模型：展示各种分子空间结构模型，如球棍模型、空间模型、分子模型等，以及它们的特点和应用。

（3）价层电子对互斥模型：介绍价层电子对互斥模型的原理和应用，以及它与其他分子结构模型的关系。

（4）分子结构与化学反应：探讨分子结构与化学反应之间的关系，如电子转移、相互作用等，以及如何利用分子结构来解释化学反应。

（5）分子结构与生物大分子：介绍分子结构在生物大分子中的应用，如DNA、蛋白质、糖类等，以及它们的功能和作用。

2.拓展建议

（1）阅读相关教材和参考书：推荐学生阅读相关教材和参考书，如《化学原理》、《分子结构与化学反应》等，以加深对分子结构的理解和掌握。

（2）观看教学视频和讲座：推荐学生观看教学视频和讲座，如《分子结构测定方法》、《分子空间结构模型》等，以直观地了解分子结构的特点和应用。

（3）参与在线课程和讨论：推荐学生参与在线课程和讨论，如Coursera、edX等平台上的分子结构相关课程，以及相关论坛和讨论区的讨论，以拓宽视野和交流学习经验。

（4）进行实验和实践活动：鼓励学生进行实验和实践活动，如分子结构测定实验、分子结构模型制作等，以加深对分子结构的理解和应用。

（5）参加学术活动和研讨会：推荐学生参加学术活动和研讨会，如分子结构专题研讨会、化学学科竞赛等，以拓宽视野和提高学术水平。七、课后作业1.根据分子结构的测定方法，分析红外光谱和核磁共振在分子结构测定中的作用和区别。

2.利用价层电子对互斥模型，解释为什么某些分子呈现特定的空间结构。

3.结合分子结构测定实验，总结实验结果与分子结构之间的关系。

4.分析分子空间结构对分子性质的影响，如稳定性、反应性等。

5.设计一个分子结构测定实验，说明实验目的、原理和方法，并预测实验结果。

答案：

1.红外光谱通过测量分子吸收特定波长的红外光的能力来确定分子的结构和官能团。核磁共振通过测量原子核在磁场中的自旋和磁矩来确定分子的结构和化学环境。红外光谱适用于测定官能团，而核磁共振适用于测定分子骨架。

2.价层电子对互斥模型认为，分子中的电子对会尽可能远离以减少彼此的排斥力，从而形成特定的空间结构。例如，NH3分子中氮原子周围的三个电子对会形成一个三角锥结构，以最小化电子对之间的排斥。

3.分子结构的测定实验通常包括红外光谱、核磁共振等方法。通过这些实验，我们可以确定分子中的官能团、化学键类型、分子骨架等结构信息。实验结果与分子结构之间存在直接关系，实验结果可以验证理论预测。

4.分子空间结构对分子性质的影响主要体现在稳定性、反应性等方面。例如，三角锥结构的分子通常具有较高的稳定性，因为电子对之间的排斥最小化。而平面分子由于电子对之间的排斥较大，通常具有较低的稳定性。此外，分子空间结构还会影响分子的反应性，如亲电取代反应、亲核取代反应等。

5.设计一个分子结构测定实验的示例：实验目的：确定某化合物的分子结构。实验原理：利用红外光谱和核磁共振技术对化合物进行结构分析。实验方法：首先，使用红外光谱仪测定化合物吸收特定波长的红外光的能力，以确定官能团。然后，使用核磁共振仪测定原子核在磁场中的自旋和磁矩，以确定分子骨架。实验结果：根据红外光谱和核磁共振的结果，可以确定化合物的分子结构。八、内容逻辑关系重点知识点：红外光谱、核磁共振、X射线晶体学等。

词：官能团、化学键类型、分子骨架。

句：通过红外光谱可以测定官能团，核磁共振可以测定分子骨架，X射线晶体学可以确