2023-2024学年高中化学 1.1 物质结构研究的内容教案 苏教版选择性必修2

2023-2024学年高中化学1.1物质结构研究的内容教案苏教版选择性必修2主备人备课成员课程基本信息1.课程名称：物质结构研究的内容

2.教学年级和班级：高中一年级

3.授课时间：2023-2024学年第一学期

4.教学时数：2课时（90分钟）

教学内容：

1.理解物质结构的概念及研究方法。

2.学习原子结构、分子结构与化学键的类型。

3.探讨晶体结构与物质性质的关系。

4.分析实际案例，了解物质结构在实际生活中的应用。

教学目标：

1.掌握物质结构的基本概念和研究方法。

2.能够识别和描述不同类型的化学键。

3.了解晶体结构与物质性质的关系，并能应用于实际问题。

4.培养学生的观察、分析、解决问题的能力。

教学资源：

1.课本：《苏教版选择性必修2》。

2.PPT课件：展示物质结构的基本概念、化学键类型及晶体结构等。

3.实物模型：展示分子和晶体结构。

教学方法：

1.讲授法：讲解物质结构的基本概念、研究方法及化学键类型。

2.案例分析法：分析实际案例，引导学生探讨物质结构在实际生活中的应用。

3.小组讨论法：分组讨论晶体结构与物质性质的关系，培养学生的团队协作能力。

教学评价：

1.课堂提问：检查学生对物质结构概念、化学键类型及晶体结构的理解程度。

2.课后作业：布置相关练习题，巩固所学知识。

3.小组报告：评估学生在讨论过程中的参与程度和成果展示。核心素养目标1.科学探究：培养学生运用化学知识，提出问题、设计实验、分析结果的能力。

2.实践与创新：激发学生运用物质结构知识，解决实际问题的创新思维。

3.科学思维：培养学生运用化学原理，理解物质的组成、结构与性质之间的关系。

4.科学态度：树立学生严谨、客观、合作的科学态度，增强对化学学科的兴趣和认识。重点难点及解决办法重点：

1.物质结构的分类及特点。

2.化学键的类型及形成原理。

3.晶体结构与物质性质的关系。

难点：

1.理解分子轨道理论及杂化轨道概念。

2.判断不同晶体类型的结构特点。

3.应用物质结构知识解释实际问题。

解决办法及突破策略：

1.采用图文结合的方式，直观展示不同物质结构的特点，帮助学生理解分类。

2.通过实例讲解化学键的形成过程，结合模型演示，加深学生对化学键类型的认识。

3.利用动画和实例，生动讲解分子轨道理论和杂化轨道概念，降低理解难度。

4.组织小组讨论，让学生在互动中掌握晶体结构与物质性质的关系。

5.设计实际案例分析题，引导学生运用所学知识解决实际问题，提高知识运用能力。学具准备Xxx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：

-投影仪

-讲台

-实物模型

-化学实验器材

2.软件资源：

-PPT课件

-教学视频

-课程相关动画

3.课程平台：

-学校教学管理系统

-电子白板

4.信息化资源：

-电子教材

-在线互动问答系统

5.教学手段：

-讲授法

-案例分析法

-小组讨论法

-实验演示法

-互动提问法

6.辅助材料：

-学习指南

-练习题库

-评价量表教学过程第一课时

一、导入（5分钟）

1.复习提问：回顾上节课我们学习的化学键类型，有哪位同学能分享一下自己的学习心得？

2.导入新课：通过上节课的学习，我们知道物质的结构对其性质有着重要影响。今天，我们将进一步探讨物质结构的研究内容，了解不同结构对物质性质的具体影响。

二、新课内容展示与探究（20分钟）

1.分子结构

（1）展示PPT课件，介绍分子结构的基本概念。

（2）以水分子为例，讲解分子结构的特点及对其性质的影响。

（3）引导学生思考：为什么分子结构会影响物质的性质？

2.晶体结构

（1）展示PPT课件，介绍晶体结构的基本概念。

（2）以金刚石和石墨为例，讲解晶体结构的不同类型及对物质性质的影响。

（3）组织学生进行小组讨论：晶体结构在实际生活中有哪些应用？

三、实验演示与观察（15分钟）

1.演示实验：观察不同晶体结构的特点。

2.学生观察实验现象，并记录下来。

3.分组讨论：分析实验现象与晶体结构之间的关系。

四、案例分析（10分钟）

1.展示案例：介绍实际生活中与物质结构相关的现象。

2.学生分析案例，探讨物质结构在实际生活中的应用。

3.教师点评：针对学生的分析，给予点评和指导。

五、课堂小结（5分钟）

1.总结本节课学习的重点内容。

2.强调物质结构对物质性质的影响。

第二课时

一、复习导入（5分钟）

1.复习上节课的内容：分子结构和晶体结构。

2.提问：分子轨道理论及杂化轨道概念的理解。

二、新课内容展示与探究（20分钟）

1.化学键与分子轨道理论

（1）展示PPT课件，讲解分子轨道理论的基本概念。

（2）以乙烯分子为例，讲解杂化轨道的形成及对分子性质的影响。

（3）引导学生思考：分子轨道理论在化学反应中有什么作用？

2.晶体结构与物质性质的关系

（1）展示PPT课件，介绍晶体结构与物质性质的关系。

（2）以金属晶体为例，讲解晶体结构对物质性质的影响。

（3）组织学生进行小组讨论：晶体结构对物质性质的调控作用。

三、课堂互动（15分钟）

1.学生提问：针对新课内容，学生可以提出自己的疑问。

2.教师解答：针对学生的疑问，给予解答和指导。

3.互动提问：教师提问，学生回答，巩固所学知识。

四、案例分析（10分钟）

1.展示案例：介绍实际生活中与物质结构相关的现象。

2.学生分析案例，探讨物质结构在实际生活中的应用。

3.教师点评：针对学生的分析，给予点评和指导。

五、课堂小结（5分钟）

1.总结本节课学习的重点内容。

2.强调物质结构对物质性质的调控作用。

六、课后作业布置（5分钟）

1.完成课后练习题，巩固所学知识。

2.预习下节课内容，提前了解相关知识。拓展与延伸1.拓展阅读材料：

-《化学键的量子力学原理》

-《晶体生长与晶体缺陷》

-《纳米材料与物质结构》

-《物质结构与材料性能》

-《化学键的极性与分子的性质》

2.课后自主学习和探究：

-研究分子轨道理论在化学反应中的应用，例如在有机合成反应中如何通过调控分子轨道来实现特定产物的合成。

-探索不同晶体结构对材料物理性质（如导电性、磁性、硬度等）的影响，并分析其内在机制。

-分析生活中常见的材料，如塑料、金属、陶瓷等，了解它们的物质结构特点及其在日常应用中的优势。

-研究晶体生长过程，了解晶体缺陷对材料性能的影响，探讨如何通过控制晶体生长过程来优化材料性能。

-探索纳米材料中的物质结构特点，了解纳米技术在现代科学研究和工业应用中的重要性。

鼓励学生在课后通过图书馆、网络资源或科学期刊等途径查找相关资料，进行深入的自主学习。通过这些拓展与延伸活动，学生可以更全面地理解物质结构的知识，并将其与实际应用相结合，提高解决问题的能力。

此外，学生还可以通过以下方式来进行探究和实践：

-设计小实验，观察不同物质结构在化学或物理反应中的表现。

-参与科学小组，与同学们一起讨论物质结构的相关问题，分享学习心得。

-撰写小论文或报告，总结自己在拓展学习中的发现和体会。重点题型整理1.解释下列物质的分子结构，并分析其性质：

-CO2（二氧化碳）

-H2O（水）

-NH3（氨）

答案：

-CO2的分子结构为线性分子，每个碳原子与两个氧原子通过双键连接。这种结构决定了CO2具有较高的稳定性和较低的极性，导致其在常温常压下为气体，且不易溶于水。

-H2O的分子结构为V型分子，氧原子位于分子的中心，两个氢原子与氧原子形成极性共价键。这种结构使得水分子具有较高的极性和氢键形成能力，因此水在常温常压下为液体，具有较高的比热容和良好的溶剂性能。

-NH3的分子结构为三角锥形分子，氮原子位于分子的中心，三个氢原子与氮原子形成极性共价键。NH3分子具有较大的极性，因此具有较强的亲水性，易溶于水，且在常温下为气体。

2.列举三种晶体结构类型，并说明它们在材料性质上的差异。

答案：

-离子晶体：如NaCl（氯化钠）。离子晶体由正负离子通过离子键相互排列而成，具有较高的熔点、沸点和硬度，通常为绝缘体。

-共价晶体：如金刚石。共价晶体由原子通过共价键形成三维网络结构，具有非常高的熔点、沸点和硬度，通常为良好的导热和导电材料。

-金属晶体：如铜（Cu）。金属晶体由金属原子通过金属键相互排列而成，具有良好的导电性、导热性和延展性，熔点较高。

3.解释晶体缺陷对材料性质的影响，并给出两个实例。

答案：

-晶体缺陷对材料性质有重要影响，如提高或降低材料的强度、改变其电学性能等。

-实例1：钢铁中的晶界和位错缺陷使其具有较好的韧性和可塑性，有利于加工和应用。

-实例2：半导体材料中的掺杂缺陷可以调控其导电性能，如硅晶体中的硼或磷掺杂。

4.分析下列化合物的化学键类型，并说明其形成原因：

-HCl（氯化氢）

-NaOH（氢氧化钠）

-CO（一氧化碳）

答案：

-HCl的化学键类型为共价键，形成原因是氢原子和氯原子通过共享电子达到稳定状态。

-NaOH的化学键类型为离子键，形成原因是钠离子与氢氧根离子之间的电荷吸引。

-CO的化学键类型为共价键，形成原因是碳原子和氧原子通过共享电子达到稳定状态，但由于电负性差异，CO分子具有极性。

5.解释分子轨道理论在以下化学反应中的应用：

-乙烯的加聚反应

-苯的硝化反应

答案：

-乙烯的加聚反应中，分子轨道理论解释了乙烯分子中π键的活性，使得碳原子上的π电子可以与其他乙烯分子的π电子重叠，形成新的共价键，从而实现聚合。

-苯的硝化反应中，分子轨道理论解释了苯环上的π电子可以被硝基中的空π*轨道接受，形成新的共价键，使苯环上的氢被硝基取代。板书设计1.板书标题：《物质结构研究的内容》

2.板书内容：

-分子结构

-CO2、H2O、NH3

-结构与性质关系

-晶体结构

-离子晶体、共价晶体、金属晶体

-性质差异及应用

-晶体缺陷

-实例：钢铁、半导体

-性质影响

-化学键类型

-HCl、NaOH、CO

-共价键与离子键

-分子轨道理论应用

-乙烯加聚反应、苯硝化反应

-π电子重叠与共价键形成

3.板书结构：

-中心主题：物质结构研究的内容

-分支主题：分子结构、晶体结构、晶体缺陷、化学键类型、分子轨道理论应用

-核心概念：结构、性质、化学键、晶体缺陷、分子轨道

-实例：具体化合物和反应

4.板书特点：

-目的明确：围绕物质结构研究的内容展开，突出重点知识。

-结构清晰：层次分明，逻辑性强，易于学生理解。

-简洁明了：用词准确，概括性强，避免冗余。

-艺术性和趣味性：采用图形、颜色等元素，提高学生的学习兴趣。教学反思与改进经过本节课的教学，我深刻认识到在物质结构研究的内容教学中存在一些需要改进的地方。首先，我发现学生对分子轨道理论和晶体缺陷的理解还不够深入。在课堂提问和课后作业中，我发现许多学生对这些概念的理解较为肤浅，不能灵活运用到实际问题中。为了提高学生对这些知识点的理解，我计划在未来的教学中增加一些实例分析和讨论环节，让学生通过具体案例来加深对分子轨道理论和晶体缺陷的理解。

其次，我发现学生在分析物质结构与性质关系时，往往缺乏系统的思考。他们在回答问题时往往只关注个别方面的性质，而忽略了其他相关性质。为了改善这一情况，我计划在教学中引入一些综合性的案例，让学生从多个角度分析物质结构与性质之间的关系。同时，我还会加强对学生思维训练的指导，帮助他们建立系统思考的能力。

另外，我发现部分学生对化学键类型的理解还不够准确。他们在判断化学键类型时，往往只关注原子的电负性差异，而忽略了其他因素。为了提高学生对化学键类型的判断能力，我计划在教学中增加一些练习题，让学生通过实际操作来加深对化学键类型的理解。同时，我还会在教学中强调化学键类型判断的综合考虑因素，如原子的电负性、原子间的距离等。

此外，我还发现部分学生对分子轨道理论在实际化学反应中的应用掌握不够。他们在分析反应机理时，往往无法将分子轨道理论运用到实际问题中。为了改善这一情况，我计划在教学中增加一些与实际化学反应相关的案例，让学生通过实例来理解分子轨道理论在化学反应中的作用。同时，我还会加强对学生思维训练的指导，帮助他们建立理论联系实际的能力。

最后，我还发现部分学生对晶体结构的理解还不够深入。他们在分析晶体性质时，往往只关注晶体的外部形态，而忽略了晶体的内部结构。为了提高学生对晶体结构的理解，我计划在教学中增加一些晶体结构的模型展示，让学生通过观察模型来加深对晶体结构的理解。同时，我还会在教学中强调晶体结构与性质之间的关系，帮助学生建立系统的知识结构。

在教学反思与改进中，我深刻认识到教学过程中存在的问题，并制定了相应的改进措施。在未来的教学中，我将积极实施这些改进措施，以提高学生的学习效果和满意度