2024-2025学年高中化学 第2章 第3节 第1课时 键的极性和分子的极性 范德华力和氢键教学实录 新人教版选修3

2024-2025学年高中化学第2章第3节第1课时键的极性和分子的极性范德华力和氢键教学实录新人教版选修3课题：科目：班级：课时：计划1课时教师：单位：一、设计意图本节课旨在帮助学生理解键的极性和分子的极性，以及范德华力和氢键的概念。通过实际案例分析和实验操作，让学生掌握这些化学键的性质及其在物质性质和反应中的应用，提高学生的化学素养和实验操作能力。二、核心素养目标培养学生化学思维，提升分子结构与性质关系的认识，强化实验操作技能，增强探究意识，发展科学态度和创新精神，培养良好的化学实验习惯和合作能力。三、教学难点与重点1.教学重点：

-理解键的极性和分子极性的概念，例如，通过比较HCl和CH4分子的极性，学生需掌握电负性差异对分子极性的影响。

-掌握范德华力和氢键的形成条件和作用，如通过实验观察不同物质的熔沸点，理解范德华力和氢键在分子间作用力中的作用。

2.教学难点：

-区分键的极性和分子极性，难点在于理解不同原子间电负性的差异如何导致分子极性的存在，例如，在讲解H2O分子时，需明确O-H键的极性和分子的整体极性。

-理解氢键的形成机制，难点在于理解氢键的形成条件，包括氢键的形成与分子结构的关系，例如，为何NH3、H2O和HF可以形成氢键而CH4不能。四、教学方法与手段教学方法：

1.讲授法：结合多媒体展示分子结构图，讲解键的极性和分子极性的概念。

2.讨论法：分组讨论HCl、CH4等分子的极性差异，激发学生思考。

3.实验法：通过实验演示范德华力和氢键的形成，让学生直观感受。

教学手段：

1.多媒体展示：利用PPT展示分子结构图和实验现象，增强可视化教学。

2.教学软件：使用化学模拟软件辅助学生理解键的极性和分子极性。

3.实验器材：准备不同物质的样品，让学生亲自操作实验，加深理解。五、教学过程设计**用时：45分钟**

**一、导入环节（5分钟）**

1.**情境创设**：展示不同种类的分子模型，如H2O、NH3、CH4等，提问学生：“这些分子模型看起来有何不同？它们之间可能存在哪些相互作用？”

2.**问题提出**：引导学生思考：“为什么有的分子模型看起来比较对称，而有的则不对称？这可能与什么因素有关？”

3.**学生回答**：让学生自由发言，教师总结并引入本节课的主题——键的极性和分子的极性。

**二、讲授新课（20分钟）**

1.**键的极性**：

-**定义讲解**：介绍键的极性概念，以HCl分子为例，说明电负性差异如何导致键的极性。

-**实验演示**：展示HCl分子的电子云分布图，解释键的极性对分子性质的影响。

-**学生互动**：提问学生：“如果将HCl分子的一个氯原子替换为氟原子，会发生什么变化？”引导学生思考并回答。

2.**分子的极性**：

-**理论讲解**：讲解分子极性的概念，以CH4分子为例，说明分子对称性如何影响分子的极性。

-**案例分析**：分析H2O和NH3分子的极性，讨论分子极性与分子结构的关系。

-**学生讨论**：分组讨论CH4、H2O和NH3分子的极性差异，总结分子极性的判断方法。

3.**范德华力和氢键**：

-**概念介绍**：介绍范德华力和氢键的概念，解释它们在分子间作用力中的作用。

-**实验演示**：通过实验展示范德华力和氢键的形成，如不同物质的熔沸点比较。

-**学生观察**：引导学生观察实验现象，总结范德华力和氢键的特点。

**三、巩固练习（10分钟）**

1.**课堂练习**：发放练习题，要求学生独立完成，包括判断分子的极性、比较范德华力和氢键的强度等。

2.**小组讨论**：学生分组讨论练习题，互相解答疑问，教师巡视指导。

3.**展示答案**：各小组展示练习答案，教师点评并纠正错误。

**四、课堂提问（5分钟）**

1.**提问环节**：教师针对本节课的重点内容进行提问，如：“什么是键的极性？分子极性与分子结构有何关系？”

2.**学生回答**：学生回答问题，教师给予评价和反馈。

3.**总结归纳**：教师总结本节课的关键知识点，强调重点和难点。

**五、课堂小结（5分钟）**

1.**回顾重点**：教师带领学生回顾本节课的重点内容，包括键的极性、分子的极性、范德华力和氢键。

2.**提出问题**：鼓励学生提出疑问，教师解答并拓展相关知识点。

3.**布置作业**：布置课后作业，巩固学生对本节课知识的掌握。六、拓展与延伸1.**提供与本节课内容相关的拓展阅读材料**：

-《化学键与分子间作用力》专题文章，介绍不同类型的化学键及其在物质性质中的作用。

-《氢键及其在生命科学中的应用》科普文章，探讨氢键在生物分子中的作用，如蛋白质的结构稳定性。

-《范德华力在材料科学中的应用》研究报告，分析范德华力在新型材料合成和纳米技术中的应用。

2.**鼓励学生进行课后自主学习和探究**：

-学生可以查阅有关分子极性如何影响物质溶解性的资料，探究极性分子和非极性分子在水中的溶解性差异。

-通过实验探究不同温度下范德华力和氢键强度的变化，分析温度对分子间作用力的影响。

-结合教材内容，学生可以尝试设计实验，验证分子极性对物质沸点的影响，并讨论实验结果的可靠性。

-学生可以研究不同类型的分子间作用力在不同领域中的应用，如药物分子与靶标蛋白的结合、材料设计等。

-鼓励学生探索分子极性与化学反应活性的关系，分析极性分子在有机合成反应中的行为。

-通过在线化学数据库或图书馆资源，学生可以查找有关特定化合物的键的极性和分子极性的详细数据，进行比较分析。

-学生可以参与小组项目，研究氢键在生物分子中的作用，如DNA双螺旋结构的稳定性。

-通过模拟软件，学生可以模拟不同分子间的相互作用，观察分子极性对相互作用的影响。七、教学反思与改进这节课结束后，我进行了深入的反思，以下是我的一些思考和建议。

首先，我觉得导入环节的设计挺成功的。通过展示分子模型和提出问题，我观察到学生们的好奇心被激发起来了，他们积极参与讨论，这让我感到很欣慰。但是，我也发现有些学生对于分子的极性概念理解得不够深入，这说明我在讲解时可能需要更加细致和耐心。

其次，我在讲授新课的过程中，尽量结合了实际案例和实验演示，但感觉时间分配上有些紧张。比如，在讲解范德华力和氢键时，我本想多花一些时间让学生通过实验观察和讨论来理解，但时间不够，导致这部分内容讲解得不够透彻。未来，我计划在课前准备更充分的实验材料和演示视频，确保有足够的时间让学生亲自操作和观察。

再者，课堂练习环节我安排了一些基础题目，但感觉题目类型单一，可能没有很好地覆盖到所有学生。有些学生做得很快，而有些学生则显得有些吃力。我意识到需要根据学生的不同水平设计更具挑战性的题目，或者提供更多的选择，让学生可以根据自己的能力选择合适的题目。

在课堂提问环节，我发现有些学生回答问题时的表达不够清晰，这可能是因为他们对知识点的理解还不够扎实。因此，我计划在今后的教学中，更多地鼓励学生用自己语言来表达，这样不仅能检验他们的理解程度，还能提高他们的语言表达能力。

最后，对于拓展与延伸部分，我注意到虽然提供了拓展阅读材料，但学生们的参与度并不高。这可能是由于课后作业量较大，或者学生对拓展内容不够重视。我打算在未来的教学中，结合学生的兴趣和实际需求，提供更具吸引力的拓展活动，比如组织小组研究项目，让学生在课后也能保持学习的热情。

-优化时间分配，确保每个环节都能得到充分的时间。

-设计更具层次性的练习题，满足不同学生的学习需求。

-加强课堂提问的引导，帮助学生更好地表达和理解。

-提供更具吸引力的拓展活动，激发学生的探索兴趣。

我相信，通过不断地反思和改进，我的教学水平会逐步提高，学生们的学习效果也会更加显著。八、课后作业1.**分子极性判断题**：

-题目：判断以下分子是否具有极性，并说明理由。

-H2O

-CH4

-CO2

-Cl2

-NH3

-答案：

-H2O：具有极性，因为氧原子比氢原子电负性大，导致O-H键具有极性，且分子结构不对称。

-CH4：不具有极性，因为碳原子与氢原子电负性相近，C-H键非极性，且分子结构对称。

-CO2：不具有极性，尽管C=O键是极性键，但分子结构线性对称，导致整体分子无极性。

-Cl2：不具有极性，因为两个氯原子电负性相同，Cl-Cl键非极性。

-NH3：具有极性，因为氮原子比氢原子电负性大，N-H键具有极性，且分子结构三角锥形不对称。

2.**范德华力比较题**：

-题目：比较以下分子之间的范德华力大小，并解释原因。

-I2vs.Br2

-CH4vs.C2H6

-H2Ovs.H2S

-答案：

-I2vs.Br2：I2的范德华力大于Br2，因为I2的分子量更大，分子间作用力更强。

-CH4vs.C2H6：C2H6的范德华力大于CH4，因为C2H6的分子量更大，分子间作用力更强。

-H2Ovs.H2S：H2O的范德华力大于H2S，因为H2O分子间存在氢键，而H2S分子间没有氢键。

3.**氢键形成判断题**：

-题目：判断以下分子之间是否可能形成氢键，并说明理由。

-HFvs.HCl

-NH3vs.PH3

-CH3OHvs.CH3F

-答案：

-HFvs.HCl：HF可能形成氢键，因为氟原子电负性大，H-F键具有极性。HCl则不易形成氢键。

-NH3vs.PH3：NH3可能形成氢键，因为氮原子电负性大，N-H键具有极性。PH3不易形成氢键。

-CH3OHvs.CH3F：CH3OH可能形成氢键，因为氧原子电负性大，O-H键具有极性。CH3F不易形成氢键。

4.**分子间作用力与熔沸点关系题**：

-题目：比较以下物质的熔沸点，并解释原因。

-H2Ovs.H2S

-CH4vs.SiH4

-NH3vs.PH3

-答案：

-H2Ovs.H2S：H2O的熔沸点高于H2S，因为H2O分子间存在氢键，而H2S分子间只有范德华力。

-CH4vs.SiH4：SiH4的熔沸点高于CH4，因为SiH4的分子量更大，范德华力更强。

-NH3vs.PH3：NH3的熔沸点高于PH3，因为NH3分子间存在氢键，而PH3分子间只有范德华力。

5.**实验设计题**：

-题目：设计一个实验，验证分子极性对物质溶解性的影响。

-答案：

-实验目的：验证分子极性对物质溶解性的影响。

-实验材料：乙醇、水、乙醚、碘、蒸馏水、试管、滴管。

-实验步骤：

1.将少量碘分别加入装有乙醇和乙醚的试管中，观察溶解情况。

2.将少量碘分别加入装有水和蒸馏水的试管中，观察溶解情况。

3.记录不同溶剂中碘的溶解情况，分析分子极性对溶解性的影响。

-实验预期结果：乙醇和乙醚中碘溶解较好，因为它们是非极性溶剂，而水和蒸馏水中碘溶解较差，因为它们是极性溶剂。课堂1.课堂评价：

-提问：通过课堂提问，我能够实时了解学生对关键概念的理解程度。例如，在讲解分子极性时，我会提问学生：“如果一个分子的所有键都是非极性的，那么这个分子是否一定是非极性的？”通过观察学生的回答，我可以判断他们是否理解了分子对称性对极性的影响。

-观察：在实验操作环节，我会仔细观察学生的实验技能和实验态度。例如，在演示范德华力和氢键的实验中，我会注意学生是否能够正确使用实验器材，是否能够按照实验步骤进行操作。

-测试：为了评估学生对本节课内容的掌握情况，我会设计一些随堂测试题。这些测试题包括选择题、填空题和简答题，旨在考察学生对基本概念的理解和运用能力。

-反馈：在课堂教学中，我会及时给予学生反馈，无论是正面的鼓励还是指正错误，都是为了帮助他们更好地理解和掌握知识。

2.教学效果评估：

-学生参与度：通过观察学生在课堂上的发言和参与程度，我可以评估他们对学习内容的兴趣和参与度。例如，在讨论环节，我会注意是否有更多的学生愿意分享他们的想法。

-学生表现：通过学生的课堂练习和随堂测试，我可以评估他们对知识的掌握程度。例如，在分子极性判断题中，我会查看学生是否能够