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視頻標簽：共價鍵與分子,立體構型
所屬欄目：高中化學優質課視頻
視頻課題：魯科版-物質結構與性質-選修三第2章第2節《共價鍵與分子的立體構型》山東省 - 威海
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課標分析
對于共價鍵的教學，《課程標準》要求在已有知識的基礎上，通過原子軌道重疊形成共價鍵，了解共價鍵具有飽和性和方向性。根據原子軌道的重疊方式，知道并理解共價鍵的分類，知道共價鍵可分為極性共價鍵和非極性共價鍵。共價鍵的鍵能、鍵長、鍵角可以用來描述鍵的強弱和分子的空間構型。
對于分子空間構型的教學，《課程標準》要求能夠結合實例了解共價分子具有特定的空間結構，并可運用相關理論和模型進行解釋和預測。能根據給定信息分析常見簡單分子的空間結構，能利用相關理論解釋簡單的共價分子的空間結構，能根據分子結構特點和鍵的極性來判斷分子的極性，并據此對分子的典型性質及其應用作出解釋。
針對《課程標準》上對該部分內容的要求，在教學過程中，應時刻關注不同類型微粒間相互作用概念的形成和發展思路，充分利用建立這些概念所使用的關鍵證據，通過實驗事實和數據的對比，引發學生的認知沖突，引導學生進行解釋，促使學生反思原有的概念模型的局限性，深化對各類模型的認識，發展學生“證據推理與模型認知”核心素養。借助實物模型、視頻等多種直觀手段，充分發揮學生搭建分子結構模型等活動的作用，降低教學內容的抽象性，促進學生對分子空間構型的理解。
教材分析
本節課選自魯科版高中化學選修三《物質結構與性質》的第二章第二節“共價鍵與分子空間構型”。《化學2（必修）》教材中對于微粒間的相互作用的內容涉及了共價鍵和離子鍵兩種強相互作用，不過對于共價鍵概念的介紹停留在經典的共價鍵理論的認識水平上。本教材內容的編寫時建立在以量子力學模型為平臺的有關原子結構知識的基礎上的。關于共價鍵本質的教學內容以軌道重疊為基礎，從軌道重疊的視角出發引導學生重新認識共價鍵。第二節“共價鍵與分子空間構型”是在第一節內容的基礎上，通過引入發展了的價鍵理論——雜化軌道理論，該理論較好的解釋了簡單分子空間構型的成因，幫助學生理解分子具有一定的空間構型的原因，并使他們從全新的角度認識分子的空間構型和分子性質的關系。本節教材對“雜化軌道理論”的編寫按照從個別到一般，再從一般到個別的思路，即從簡單分子甲烷（sp3
雜化）入手，通過對甲烷分子成鍵情況和分子空間構型的學習，形成雜化軌道理論的基本思想，并認識sp型其他雜化方式，使學生深刻地認識分子的空間構型，全面地了解共價鍵與分子空間構型的關系。
教材的編寫大大發展和深化了學生的已有概念，將他們從微粒間相互作用的認識提升到一個嶄新的高度。本節課的功能價值定位是將更有利于學生正確認識分子構型，進一步體會物質結構與決定性質這一內在關系。本節內容在教材上的篇幅并不大，但是知識內容龐大，抽象難理解，是第二章的教學重點與難點。通過本節課的學習，學生會進一步形成物質結構的基本觀念，培養學生認真嚴謹的科學態度和豐富的空間想象力，感受微觀分子的結構之美，體驗科學的魅力，進一步形成科學價值觀。
學情分析
學生在化學選修三《物質結構與性質》的第一章已經掌握了基態原子核外電子的排布規律，并且通過化學必修及前面一節的學習初步掌握了共價鍵的相關知識，這些都為本節課的學習奠定了知識基礎，同時學生已經知道一部分有機化合物分子的空間構型，對本節突破重難點提供了一定的知識儲備。
雖然高二學生具備了一定的觀察能力和空間想象力，但是雜化軌道及分子的立體構型仍較為抽象，學生的學科思維仍較為生疏，學習難度比較大，可能在概念理解方面存在難度，需要教師及時啟發點撥。根據建構主義理念，教師作為學生學習的幫助者、促進者，如何為學生設計好學習新知識的階梯，幫助學生順利解決可能遇到的問題，保護他們的學習興趣和熱情也是本課的重點和難點。
在教學中教師要充分利用模型、圖表總結、動畫演示、合作探究等多種形式引導學生完成本節課的學習，通過以上的教法和學法，使學生真正實現從“學會”到“會學”的轉變，使學生真正成為課堂的主體。
教 學 設 計
魯科版 選修三
《物質結構與性質》
第二章 第二節
共價鍵與分子的空間構型
第一課時
山東省榮成市第二中學
初雪芹
教學設計
【教學目標】
1、通過對不同分子的空間構型有不同的結構事實，認識軌道雜化理論，并理解雜化軌道理論的四個要點。
2.通過甲烷分子、BeCl2、BF3形成過程的學習，知道雜化軌道的類型及形成過程，并能建立雜化模型，初步認識其分子的空間構型。培養模型認知的科學素養。 3.能夠用雜化原理解釋乙烯、乙炔的形成過程，建立觀點、結論和證據之間的邏輯關系。 【重點難點】
雜化軌道理論及解釋常見分子的空間構型。 【學習方法】
啟發引導 小組討論 模型法 、 假說法 【學習準備】
1、學生提前做好導學案的【知識回顧】
2、糖果模型準備：玉米糖9顆、QQ糖3顆、數根牙簽 【教學過程】 教學 過程 教師活動
學生活動
設計意圖
呈現方式
主題引入
由威海著名建筑“幸福門”，引出“對稱美”，進而展示自然界中的花朵、蝴蝶也遵循著這一規律，再借由愛因斯坦的名言呼應主題，引出本節課內容：
認真聆聽，對分子的空間構型的成因產生好奇心 從宏觀世界的
規則引出微觀物質的有序，進而引出分子的空間構型，突出
物質結構與性
PPT展示
共價鍵與分子的空間構型
質的關系，為新課做鋪墊。 學習目標展示 展示學習目標
認真聆聽
明確本節課的
學習目標，掌握知識重點。
PPT、導
學案 復習回顧
1、 共價鍵的分類 2、 共價鍵的特征 課前填寫導學案，回顧舊知
通過簡單的知識回顧，鞏固第一節內容，再次熟悉共價鍵，為本節課打下基礎。
導學案 PPT展示
引入新課
原子間以共價鍵形成的分子具有一定的空間構型。 PPT展示常見的有機物甲烷、乙烯、乙炔的空間構型
同樣由碳原子和氫原子構成的分子，卻具有不同空間構型，這是為什么呢？
觀看ppt展示的空間構
型，感受化學結構多樣性
同樣由碳原子和氫原子構成
的分子，卻具有不同空間構型引發學生思考，激發學生的學習興趣。
PPT展示 過渡
請同學們書寫基態碳原子的價電子軌道表示式。 【思考】你想過嗎？根據共價鍵的飽和性和方向
書寫基態碳原子的價電子軌道表示式
PPT展示
性，碳原子周圍只有2個單電子，那如何形成最簡單的有機物甲烷呢？
通過教師引導，利用前面的知識回顧，對甲烷的結
構產生疑問 借助前面共價
鍵特征的復習，對甲烷分子空間構型產生懷
疑，引發思考
新授
課：學習目標一
為了解決這個矛盾，鮑林提出了雜化軌道理論 【板書】
一、雜化軌道理論
學生對照ppt認識了解鮑林這位科學家
通過對鮑林的
介紹，讓學生會贊賞科學家的杰出成績，培養他們崇尚科學的精神。
過渡 每個偉大成就的背后必定要付出很多努力，我們知道化學來源于生活，雜化軌道理論也是如此。
現在假設周末你家來了四位小朋友做客，而你家里之后兩個蘋果和兩個桃子，如何能夠將其平均分配給每個小朋友？
同學們積極
思考發言，教師引導總結 1、分割分配 2、榨汁分配 化學來源于生活，將知識與生活聯系，更有利于學生接受新
知
學生聆聽
介紹雜化軌道理論定義及理論要點
雜化軌道理論和榨汁的原理類似，那什么是雜化軌道理論呢？ PPT展示 1、 定義
2、 雜化軌道理論要點
【討論】軌道雜化過程中，什么不變，什么改變了？ 學生回答，教師進行解釋，并展示雜化軌道氣球模型 認真聆聽， 做好筆記
學生討論
通過討論并總結，加深對雜化軌道的理解
學生討論、發言
目標一檢測
學生完成目標一檢測習題，教師公布答案并進行點評
整理導學案， 并完成目標一檢測
檢驗學習目標一的完成情況，對知識進行鞏固
導學案、PPT 過渡
同學們目標一掌握的不錯，我們用雜化軌道理論如何解釋一些典型分子的空間構型呢？
認真聆聽 提出問題引發學生思考
學習目標二：
雜化類型【板書】
雜化類型及常見分子的空間構型
引導學生分析甲烷中心碳原子如何雜化，引出雜化
學生認真聆聽
PPT展 示
及常見分子的空間構型
軌道第一種類型：sp3雜化 【思考】我們知道雜化后的軌道形狀及伸展方向要發生改變，為了使排斥力最小，力求最大的夾角方向，那么雜化后的軌道形狀是怎樣的？正方形還是正四面體形？
學生動腦思考，根據甲烷的空間構型，回答：正四面體形
通過對比較熟
悉的甲烷sp3雜化軌道方向改變，為另兩種雜化做鋪墊 教師講解并且進行模型、動畫演示進一步鞏固sp3雜化及甲烷的形成過程
認真聆聽，理解sp3雜化類型，并整理導學案
【動手實驗】 小組合作動手組裝sp3雜化的糖果模型
通過動手實驗加深對知識的理解，并培養小組合作能力 模型制作及展示
【試試看】
PPT展示BeCl2的空間構型，學生討論思考用雜化理論如何解釋？并小組合作作出雜化模型
教師進一步總結：雜化軌小組討論
【動手實驗】 動手合作組裝sp雜化軌道糖果模型，小組代表發
通過討論、動手操作激發學生的學習興趣
鞏固新知
模型制作
及展示 PPT展示
道第二種類型：sp雜化 并進行動畫演示sp雜化過程
言
認真觀看動畫
【動動腦】PPT展示BF3的空間構型，學生討論思考用雜化理論如何解釋？并小組合作作出雜化模型
教師進一步總結：雜化軌道第三種類型：sp2雜化
并進行動畫演示sp2雜化過程
小組討論，動手合作，小組代表發言
認真觀看動
畫 通過討論、動手操作激發學生的學習興趣
鞏固新知
模型制作及展示 PPT展示
總結1 根據前面所學，總結三種雜化類型相關知識，填寫導學案表格
認真填寫導學案 進一步對所學
知識進行整合鞏固 導學案、PPT
能力提高
【我來挑戰】根據乙烯的球棍模型，結合糖果模型同學們思考一下：
1、碳原子的價電子排布應如何改變？
2、形成什么類型的雜化軌道？
3、乙烯分子中碳原子的成鍵方式及化學鍵類
學生討論
小組代表發言
對已學知識進
行鞏固提升 PPT展示 糖果模型、氣球模型
型？
教師總結，動畫演示
【我來挑戰】
有了乙烯的基礎，下面繼續挑戰：乙炔中碳原子應如何雜化呢？ 教師總結，動畫演示
學生討論
小組代表發言 整理導學案
再一次進行能
力提升 PPT展示 糖果模型、氣球模型
目標二檢測
學生完成目標二檢測習題，教師公布答案并進行點評
認真完成目標二檢測 檢查學生學習情況
導學案、PPT
總結2 通過本節課的學習你有哪些收獲？
學生交流
了解學生對本節課的掌握情況 學生交流發言
課后思考
苯分子是平面正六邊形，鍵角是120°，試用雜化軌道理論進行解釋？
學生課后交流思考 再次鞏固本節內容并為下節課做鋪墊
【板書設計】
2-2 共價鍵與分子的空間構型
一、雜化軌道理論
二、雜化類型及分子的空間構型 基態——激發態——雜化 1、sp3雜化 正四面體形 CH4 2、sp雜化 直線形 BeCl2 3、sp2雜化 平面三角形 BF3
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