2024-2025学年新教材高中化学 第2章 分子结构与性质 微专题2 分子的空间结构及判断方法教案 新人教版选择性必修2

2024-2025学年新教材高中化学第2章分子结构与性质微专题2分子的空间结构及判断方法教案新人教版选择性必修2授课内容授课时数授课班级授课人数授课地点授课时间教学内容本节课的教学内容来自于2024-2025学年新教材高中化学第2章《分子结构与性质》微专题2《分子的空间结构及判断方法》。该部分内容主要介绍了分子的空间结构及其判断方法，包括价层电子对互斥理论、VSEPR模型以及杂化轨道理论等。具体内容包括：

1.价层电子对互斥理论：解释了分子中原子间的排斥作用，以及如何根据该理论预测分子的空间结构。

2.VSEPR模型：介绍了VSEPR模型在预测分子空间结构中的应用，以及如何根据价层电子对的数量和相对位置来判断分子的形状。

3.杂化轨道理论：解释了杂化轨道的概念，以及如何通过杂化轨道来解释一些特殊分子的空间结构。核心素养目标本节课的核心素养目标在于培养学生的科学探究与创新意识，以及证据推理与模型认知能力。通过学习分子的空间结构及判断方法，学生能够：

1.掌握分子的空间结构及其判断方法，提高学生的科学探究能力。

2.学会运用VSEPR模型和杂化轨道理论分析分子的空间结构，培养学生的模型认知能力。

3.能够运用所学知识解决实际问题，提升学生的创新意识。

4.通过小组讨论和实验操作，培养学生的团队合作能力和实验操作能力。教学难点与重点1.教学重点

（1）分子的空间结构：价层电子对互斥理论、VSEPR模型和杂化轨道理论是预测分子空间结构的基础，理解这些理论对于掌握分子的空间结构至关重要。

举例：甲烷（CH4）的空间结构为正四面体，是因为碳原子的价层电子对数为4，且没有孤电子对，根据VSEPR模型，其空间结构为正四面体。

（2）杂化轨道的应用：杂化轨道理论能解释一些特殊分子的空间结构，如苯（C6H6）分子中的碳原子采用sp2杂化。

举例：苯分子中的碳原子形成3个σ键，没有孤电子对，根据VSEPR模型，其空间结构应为三角形平面结构。然而，实际上苯分子的空间结构为六边形，这是因为碳原子采用了sp2杂化，形成了π电子云，使得苯分子具有独特的芳香性。

（3）分子的性质与空间结构的关系：分子的空间结构对其性质有重要影响，如极性、氢键等。掌握这一关系有助于理解分子的性质。

举例：水（H2O）分子由于氧原子和氢原子之间的极性键以及氧原子上的孤电子对，使得水分子呈现出V型结构，从而具有较高的沸点和氢键作用。

2.教学难点

（1）杂化轨道的类型和形成：学生难以理解杂化轨道的概念及其形成过程，需要通过具体的例子和动画演示来帮助学生理解。

举例：通过甲烷（CH4）、苯（C6H6）等分子杂化轨道的动画演示，让学生直观地了解杂化轨道的形成过程。

（2）VSEPR模型的应用：学生难以掌握VSEPR模型在实际分子空间结构预测中的应用，需要通过大量的练习和实例来加深理解。

举例：提供多种分子结构，让学生运用VSEPR模型进行预测，如氨气（NH3）、甲醇（CH3OH）等。

（3）分子性质与空间结构关系的理解：学生难以把握分子的性质与空间结构之间的关系，需要通过实际案例和实验来引导学生深入思考。

举例：通过实验观察不同空间结构的分子（如正四面体结构的甲烷、八面体结构的氧分子等）的性质，让学生理解空间结构对分子性质的影响。教学资源1.软硬件资源：多媒体投影仪、计算机、白板、黑板、粉笔、分子模型、有机分子模型、化学实验室等。

2.课程平台：学校教学管理系统、在线学习平台、化学教学资源库等。

3.信息化资源：教学课件、分子结构动画演示、VSEPR模型动画演示、杂化轨道动画演示、实验视频、在线讨论区等。

4.教学手段：讲授、案例分析、小组讨论、实验操作、问题解答、互动式教学、翻转课堂等。教学过程设计1.导入新课（5分钟）

目标：引起学生对分子空间结构及其判断方法的兴趣，激发其探索欲望。

过程：

开场提问：“你们知道分子空间结构是什么吗？它与我们的生活有什么关系？”

展示一些分子空间结构的图片，让学生初步感受分子的魅力或特点。

简短介绍分子空间结构的基本概念和重要性，为接下来的学习打下基础。

2.分子空间结构基础知识讲解（10分钟）

目标：让学生了解分子空间结构的基本概念、判断方法和原理。

过程：

讲解分子空间结构的定义，包括其主要组成元素或结构。

详细介绍判断分子空间结构的方法，如价层电子对互斥理论和VSEPR模型，使用图表或示意图帮助学生理解。

3.分子空间结构案例分析（20分钟）

目标：通过具体案例，让学生深入了解分子的空间结构及其判断方法的特性和重要性。

过程：

选择几个典型的分子案例进行分析。

详细介绍每个案例的背景、特点和意义，让学生全面了解分子空间结构的多样性或复杂性。

引导学生思考这些案例对实际化学反应或学习的影响，以及如何应用分子空间结构判断方法解决实际问题。

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，每组选择一个与分子空间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，同时加深全班对分子空间结构及其判断方法的认识和理解。

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，强调分子空间结构及其判断方法的重要性和意义。

过程：

简要回顾本节课的学习内容，包括分子空间结构的基本概念、判断方法等。

强调分子空间结构及其判断方法在现实化学反应或学习中的价值和作用，鼓励学生进一步探索和应用分子空间结构判断方法。

布置课后作业：让学生撰写一篇关于分子空间结构及其判断方法的短文或报告，以巩固学习效果。知识点梳理本节课的知识点主要分为三个部分：价层电子对互斥理论、VSEPR模型和杂化轨道理论。下面将分别对这三个部分进行详细的梳理。

1.价层电子对互斥理论

价层电子对互斥理论是解释分子空间结构的重要理论之一。该理论认为，分子中的价层电子对会相互排斥，从而决定了分子的空间结构。具体内容包括：

-价层电子对的定义和计算方法；

-价层电子对互斥理论在简单分子中的应用，如甲烷、氨气等；

-价层电子对互斥理论在多原子分子中的应用，如乙烷、苯等。

2.VSEPR模型

VSEPR模型是用来预测分子空间结构的模型，它是基于价层电子对互斥理论发展起来的。VSEPR模型通过考虑分子中的原子和它们之间的键的相对位置来预测分子的空间结构。具体内容包括：

-VSEPR模型的基本原理和应用步骤；

-VSEPR模型在简单分子中的应用，如甲烷、氨气等；

-VSEPR模型在多原子分子中的应用，如乙烷、苯等。

3.杂化轨道理论

杂化轨道理论是解释一些特殊分子空间结构的理论。该理论认为，分子中的原子可以通过杂化形成新的轨道，从而解释一些不符合VSEPR模型预测的分子空间结构。具体内容包括：

-杂化轨道的定义和形成方法；

-杂化轨道理论在解释一些特殊分子空间结构中的应用，如甲烷、苯等；

-杂化轨道理论在其他领域的应用，如催化剂的设计、分子的性质等。课后拓展1.拓展内容

（1）阅读材料：推荐学生阅读《化学教育》杂志中关于分子空间结构及其判断方法的文章，以及一些科研论文，以加深对分子空间结构的理解。

（2）视频资源：鼓励学生观看分子空间结构相关的科普视频，如分子空间结构的动画演示、科学家对分子空间结构的探索历程等。

（3）实验操作：学生可在家中进行一些简单的实验，如利用日常生活中的材料制作分子模型，观察不同分子空间结构对实验结果的影响。

2.拓展要求

（1）鼓励学生利用课后时间进行自主学习和拓展，通过阅读材料、观看视频资源等方式，加深对分子空间结构及其判断方法的理解。

（2）教师可提供必要的指导和帮助，如推荐阅读材料、解答疑问等，协助学生完成拓展内容的学习。

（3）学生可结合所学知识，进行一些实际操作，如制作分子模型、进行简单的实验操作等，将理论知识应用于实际中。

（4）鼓励学生积极参与课堂讨论，分享自己的学习心得和拓展成果，促进学生之间的交流和合作。

（5）学生可结合拓展内容，撰写一篇关于分子空间结构及其判断方法的短文或报告，以巩固学习效果。板书设计1.分子空间结构的基本概念和判断方法

（1）分子空间结构的定义：分子空间结构是指分子中原子之间的相对位置和排列方式。

（2）判断分子空间结构的方法：价层电子对互斥理论、VSEPR模型和杂化轨道理论。

2.价层电子对互斥理论的应用

（1）价层电子对的计算：通过计算分子中的价层电子对数量，判断分子的空间结构。

（2）价层电子对互斥理论的应用实例：甲烷、氨气等简单分子的空间结构。

3.VSEPR模型的应用

（1）VSEPR模型的原理：通过考虑分子中的原子和它们之间的键的相对位置，预测分子的空间结构。

（2）VSEPR模型的应用实例：乙烷、苯等多原子分子的空间结构。

4.杂化轨道理论的应用

（1）杂化轨道的定义：原子通过杂化形成新的轨道，以解释一些特殊分子空间结构。

（2）杂化轨道理论的应用实例：甲烷、苯等分子的空间结构。

5.分子空间结构与性质的关系

（1）分子空间结构对性质的影响：分子的空间结构对其性质有重要影响，如极性、氢键等。

（2）实例分析：水分子由于其空间结构，具有较高的沸点和氢键作用。反思改进措施（一）教学特色创新

1.引入实验教学：通过分子模型和实验操作，让学生直观地了解分子的空间结构及其判断方法，提高学生的实践操作能力和理解能力。

2.应用信息化资源：利用动画演示、视频资源和在线学习平台，为学生提供丰富的学习资源，增加课堂的趣味性和互动性。

3.开展小组讨论：组织学生进行小组讨论，鼓励学生积极参与课堂讨论，促进学生之间的交流和合作，提高学生的思维能力和解决问题的能力。

（二）存在主要问题

1.课堂互动不足：在课堂教学中，教师的讲解可能过于主导，学生的参与度不高，需要增加学生的参与机会，提高课堂的互动性。

2.知识深度不够：在讲解分子空间结构及其判断方法时，可能过于注重概念的讲解，而忽略了知识深度的挖掘，需要深入讲解分子结构与性质的关系，提高学生的知识深度。

3.评价方式单一：在评价学生的学习效果时，可能过于依赖考试成绩，而忽略了学生的实践操作能力和解决问题的能力的评价，需要采用多元化的评价方式，全面评估学生的学习效果。

（三）改进措施

1.增加课堂互动：通过提问、小组讨论等方式，增加学生的参与机会，提高课堂的互动性，激发学生的学习兴趣和主动性。

2.深入讲解知识深度：通过实例分析、实验操作等方式，深入讲解分子结构与性质的关系，提高学生的知识深度，培养学生的科学思维能力。

3.采用多元化评价方式：采用多元化的评价方式，包括考试成绩、实践操作能力、解决问题的能力等，全面评估学生的学习效果，激发学生的学习动力和主动性。作业布置与反馈1.作业布置

根据本节课的教学内容和目标，布置以下作业，以帮助学生巩固所学知识并提高能力：

（1）分子空间结构及其判断方法的总结：要求学生总结本节课所学的分子空间结构及其判断方法，包括价层电子对互斥理论、VSEPR模型和杂化轨道理论。

（2）分子空间结构案例分析：要求学生分析几个典型的分子空间结构案例，如甲烷、氨气、乙烷、苯等，并解释其空间结构形成的原因。

（3）分子空间结构与性质的关系分析：要求学生分析分子空间结构与性质之间的关系，如极性、氢键等，并举例说明。

（4）分子空间结构实验设计：要求学生设计一个简单的实验，观察不同分子空间结构对实验结果的影响，并解释其原因。

2.作业反馈

及时对学生的作业进行批改和反馈，指出存在的问题并给出改进建议，以促进学生的学习进步