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文档简介
2023-2024学年高二下学期化学人教版(2019)选择性必修2学科理解下的物质结构教学教学设计主备人备课成员教材分析《2023-2024学年高二下学期化学人教版(2019)选择性必修2》中,物质结构部分的内容是学科理解下的核心章节。本章围绕原子结构、化学键理论、分子几何构型及物质性质等方面展开,旨在帮助学生建立完整的物质结构观念,理解物质性质与结构的关系。课程设计将紧密结合教材,以学生的已有知识为基础,通过引导式教学,让学生掌握价层电子互斥理论、杂化轨道理论等,并学会运用这些理论分析实际问题。此外,结合教材实例,将引导学生探究晶体结构与物质性质的关系,提高学生的科学思维和分析能力。核心素养目标学情分析高二下学期的学生已具备一定的基础化学知识,掌握了原子结构、元素周期律等基本概念,但在物质结构领域的深入理解尚显不足。学生在前一阶段的学习中,对化学键的类型和形成有了初步认识,但对于更为复杂的分子几何构型、杂化轨道理论等知识点,可能存在理解上的困难。此外,学生在解决实际问题时,往往难以将理论知识与实际问题有效结合,缺乏将学科知识转化为解决复杂化学问题能力。
在能力方面,学生的逻辑思维能力、空间想象能力和创新能力有待加强。物质结构的学习需要学生具备较强的抽象思维和空间想象能力,而学生在这些方面的能力参差不齐,对课程学习产生影响。
在素质方面,学生普遍具有探究精神,但部分学生可能存在对化学学科兴趣不足、学习积极性不高等问题。此外,学生在团队合作、交流表达方面存在差异,对课堂讨论和小组活动产生一定影响。
在行为习惯方面,部分学生存在课堂注意力不集中、课后复习不到位等问题,影响了对课程内容的理解和掌握。为此,在教学过程中,教师应关注学生的个体差异,采用差异化教学策略,激发学生的学习兴趣,培养其良好的学习习惯。学具准备多媒体课型新授课教法学法讲授法课时第一课时师生互动设计二次备课教学资源1.硬件资源:
-化学实验室
-投影仪
-电脑
-实验器材与试剂
2.软件资源:
-化学教学软件(如分子模型构建软件)
-多媒体教学课件
-教学视频资料
3.课程平台:
-学校课程管理系统
-电子白板互动平台
4.信息化资源:
-电子教材
-在线化学教育资源(不含网址)
-分子结构数据库(不含网址)
5.教学手段:
-探究式教学
-小组合作学习
-案例分析
-实验教学
-互动讨论
-课后在线辅导与答疑
6.辅助材料:
-教学挂图
-分子模型教具
-实验操作手册
-学习指南与作业册教学过程设计1.导入新课(5分钟)
目标:引起学生对物质结构的兴趣,激发其探索欲望。
过程:
开场提问:“你们知道物质结构是如何影响物质的性质吗?它在我们的生活中有哪些应用?”
展示一些日常生活中的物质结构图片,如晶体结构、分子模型等,让学生初步感受物质结构的美妙和实际意义。
简短介绍物质结构的基本概念和重要性,为接下来的学习打下基础。
2.物质结构基础知识讲解(10分钟)
目标:让学生了解物质结构的基本概念、组成部分和原理。
过程:
讲解物质结构的定义,包括原子、分子和晶体的主要组成元素或结构。
详细介绍化学键的类型、分子几何构型等,使用图表或示意图帮助学生理解。
通过实例或案例,让学生更好地理解物质结构在实际应用中的作用。
3.物质结构案例分析(20分钟)
目标:通过具体案例,让学生深入了解物质结构的特性和重要性。
过程:
选择几个典型的物质结构案例进行分析,如分子杂化轨道理论在药物设计中的应用。
详细介绍每个案例的背景、特点和意义,让学生全面了解物质结构的多样性和复杂性。
引导学生思考这些案例对实际生活或学习的影响,以及如何应用物质结构解决实际问题。
小组讨论:让学生分组讨论物质结构在未来科技发展中的可能应用和改进方向,并提出创新性的想法或建议。
4.学生小组讨论(10分钟)
目标:培养学生的合作能力和解决问题的能力。
过程:
将学生分成若干小组,每组选择一个与物质结构相关的主题进行深入讨论。
小组内讨论该主题的现状、挑战以及可能的解决方案。
每组选出一名代表,准备向全班展示讨论成果。
5.课堂展示与点评(15分钟)
目标:锻炼学生的表达能力,同时加深全班对物质结构的认识和理解。
过程:
各组代表依次上台展示讨论成果,包括主题的现状、挑战及解决方案。
其他学生和教师对展示内容进行提问和点评,促进互动交流。
教师总结各组的亮点和不足,并提出进一步的建议和改进方向。
6.课堂小结(5分钟)
目标:回顾本节课的主要内容,强调物质结构的重要性和意义。
过程:
简要回顾本节课的学习内容,包括物质结构的基本概念、组成部分、案例分析等。
强调物质结构在现实生活和学习中的价值和作用,鼓励学生进一步探索和应用物质结构知识。
布置课后作业:让学生撰写一篇关于物质结构的短文或报告,以巩固学习效果。教学资源拓展1.拓展资源:
-相关书籍:推荐学生阅读与物质结构相关的化学专业书籍,如《化学键与分子结构》、《晶体学基础》等,以加深对物质结构理论的理解。
-科普文章:鼓励学生查阅科普文章,了解物质结构在材料科学、药物设计、能源转换等领域的应用。
-学术期刊:引导学生阅读化学领域的学术期刊,如《化学学报》、《无机化学》等,关注物质结构研究的最新进展。
-实验视频:观看与物质结构相关的化学实验操作视频,如晶体生长实验、分子模型构建等,增强学生对物质结构的直观认识。
2.拓展建议:
-参观实验室:组织学生参观学校或科研机构的化学实验室,了解实验设备和实验方法,亲身感受物质结构研究的魅力。
-开展科普讲座:邀请化学领域的专家或教授,为学生开展关于物质结构的科普讲座,拓宽学生的知识视野。
-小组研究项目:鼓励学生组成研究小组,选择一个与物质结构相关的课题进行深入研究,如新型材料的设计与应用、化学键的性质研究等。
-创作科普作品:鼓励学生将所学知识以科普作品的形式呈现,如制作科普海报、编写科普剧本等,提高学生的知识传播能力。
-参与学术竞赛:推荐学生参加化学相关的学术竞赛,如“化学奥林匹克竞赛”,锻炼学生的学科素养和解决问题的能力。反思改进措施(一)教学特色创新
1.在本节课中,我尝试将理论知识与实际应用紧密结合,通过展示物质结构在日常生活中的实例,帮助学生更好地理解抽象的概念。
2.引入小组合作和课堂展示环节,不仅提高了学生的参与度,还培养了他们的团队合作和表达能力。
(二)存在主要问题
1.在教学过程中,我发现部分学生对物质结构的基础概念掌握不够扎实,导致在后续的案例分析中难以深入理解。
2.教学组织和时间管理方面,课堂讨论环节的时间分配不够合理,部分小组的讨论不够充分。
(三)改进措施
针对上述问题,我计划采取以下改进措施:
1.在后续的教学中,加强对基础概念的教学,通过更多的互动提问和实例讲解,确保学生能够牢固掌握。
2.优化课堂讨论环节的时间安排,适当延长讨论时间,同时引导学生在课前预习相关内容,以提高讨论效率。
3.整合更多形式的教学资源,如多媒体动画、实物模型等,以增强学生对物质结构的直观感受,提高学习兴趣。典型例题讲解例题1:杂化轨道理论的应用
题目:甲烷分子中碳原子的杂化类型是什么?请画出甲烷的分子结构图,并简要说明其杂化过程。
答案:甲烷分子中碳原子采用sp³杂化。分子结构图如下:
H-C-H
||
HH
杂化过程:碳原子的一个2s轨道和三个2p轨道混合形成四个等价的sp³杂化轨道,分别与四个氢原子的1s轨道重叠形成σ键。
例题2:分子几何构型的判断
题目:氨分子(NH₃)的分子几何构型是什么?请说明理由。
答案:氨分子的分子几何构型是三角锥形。理由是氮原子采用sp³杂化,有一个孤对电子,因此三个氢原子围绕氮原子形成三角锥形的结构。
例题3:价层电子对互斥理论的应用
题目:SF₄分子的分子几何构型是什么?请根据价层电子对互斥理论进行解释。
答案:SF₄分子的分子几何构型是四面体型。根据价层电子对互斥理论,硫原子的sp³杂化轨道与四个氟原子的2p轨道重叠形成σ键,由于硫原子有一个孤对电子,所以分子呈现四面体型结构。
例题4:分子极性的判断
题目:判断以下分子的极性:H₂O和CCl₄。
答案:H₂O分子是极性分子,因为它的分子几何构型是V型,氧原子有孤对电子,导致分子不对称,正负电荷中心不重合。
CCl₄分子是非极性分子,因为它的分子几何构型是正四面体型,四个氯原子对称排列,分子对称,正负电荷中心重合。
例题5:晶体结构分析
题目:简单立方晶胞、面心立方晶胞和体心立方晶胞中,哪种晶胞的原子利用率最高?请简要解释。
答案:面心立方晶胞的原子利用率最高。在简单立方晶胞中,每个角上有1个原子,共8个原子;面心立方晶胞在每个面的中心还有一个原子,共6个原子;体心立方晶胞在晶胞的中心还有一个原子,共2个原子。面心立方晶胞的原子数最多,原子利用率最高。
补充说明:
1.杂化轨道理论是理解分子结构的关键,通过杂化可以解释分子的几何构型和键的性质。
2.价层电子对互斥理论是判断分子几何构型的重要工具,通过计算价层电子对的数目和排布,可以预测分子的空间结构。
3.分子的极性是由分子的几何构型和原子间的电负性差异决定的,极性分子在化学反应中表现出特定的性质。
4.晶体结构分析是了解固体物质性质的基础,不同类型的晶胞结构决定了材料的物理和化学性质。课堂-提问:在课堂教学中,通过提问了解学生对物质结构知识的掌握情况,特别是对杂化轨道理论、价层电子对互斥理论等核心概念的理解。
-观察:观察学生在小组讨论和课堂展示中的表现,了解他们的合作能力和问题解决能力。
-测试:进行随堂小测试,检验学生对分子几何构型、晶体结构等知识点的掌握程度。
-及时反馈:对学生在课堂上的表现给予及时反馈,鼓励学生的积极表现,纠正错误的理解。
2.作业评价:
-作业批改:认真批改学生的课后作业,特别是对分子结构图绘制、案例分析等作业进行细致点评。
-学习效果反馈:通过作业批改发现学生的学习薄弱环节,及时反馈给学生,指导他们进行改进。
-鼓励与建议:在作业评语中给予学生鼓励,同时提出进一步学习的建议,帮助他们巩固已学知识,提高
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