人教版化学选修三2.2《分子的立体构型》实用教案设计

选修三第二章第二节 分子的立体构型

一、教材分析

1．教材所处的地位和作用：

本节内容在共价键概念的基础上，介绍了分子的立体结构，并根据价层电子对互斥模型和杂化轨道理论对简单共价分子结构的多样性和复杂性进行了解释。在此之前学生已在化学2中学习了共价键基础，又在本章第一节“共价键”学习了共价键的主要类型σ键和π键，以及它们的差别。这都为过渡到本节的学习起着铺垫作用。

在第二节“分子的立体结构”中，首先按分子中所含的原子数直间给出了三原子、四原子和五原子分子的立体结构，并配有立体结构模型图。为什么这些分子具有如此的立体结构呢？教科书在本节安排了“价层电子对互斥模型”和“杂化轨道理论”来判断简单分子和离子的立体结构。在介绍这两个理论时要求比较低，文字叙述比较简洁并配有图示。还设计了“思考与交流”、“科学探究”等内容让学生自主去理解和运用这两个理论。

本节内容在基础结构化学中，占据非常重要的地位。并为其他学科和今后的学习打下基础。 2．教育教学目标： （1）知识目标：

①了解一些典型分子的立体结构，认识分子结构的多样性和复杂性；

②通过对典型分子立体结构探究过程，学会运用观察、比较、分类及归纳等方法对信息进行加工，提高科学探究能力；

③初步认识价层电子对互斥模型；

④能用VSEPR模型预测简单分子或离子的立体结构。 （2）能力目标：

通过教学培养学生严谨认真的科学态度和空间想象能力；培养学生收集处理信息，分析问题，解决实际问题的能力；

通过师生双边活动，培养学生团结协作，语言表达能力；初步培养学生运用知识的能力，培养学生加强理论联系实际的能力。 （3）情感目标：

通过本节的教学引导学生理论联系实际，通过电脑展示分子的立体结构，激发学习化学的兴趣，感受化学世界的奇妙。

3．重点、难点以及确定依据：

重点： 价层电子对互斥模型

难点： 能用价层电子对互斥模型解释分子的立体结构

二、教学策略

1．教学手段：

教学方法：“构建数学立体模型与合作探究”。 ①创设问题情景，让问题推动学生思考。

②运用启发式教学方法，以思维教学代替单纯的记忆教学，使教学过程真正成为学生的学习过程； ③利用数学立体模型引导学生发挥其空间想象能力，认识价层电子对互斥模型并能用VSEPR模型预测简单分子或离子的立体结构。 2．学情分析：

（1）学生特点分析：高二的学生已经过了高一时刚进高中对事物的好奇，他们慢慢沉稳下来，对事物有更强的理性思维能力，但空间想象能力发展不足。抓住学生这些特点，积极采用形象生动，形式多样的教学方法和学生广泛的积极主动参与的学习方式，定能激发学生兴趣，有效地培养学生能力，促进学生个性发展。

（2）知识障碍上：知识掌握上，学生原有的知识并不完整，许多学生出现知识遗忘，所以应全面系统的去讲述；学生学习本节课的知识障碍就是空间想象能力发展不足，数学中基础的立体几何知识还没有完全掌握。因此有关空间结构的知识学生不易理解，所以教学中老师应予以简单明白，深入浅出的分析。

三、教学过程

教师活动 学生活动 设计意图 【投影】展示 O2 、HCl、CO2、、H2O、NH3、阅读课本P35-36内容；观察一些典型让学生对分子的空间CH2O、CH4等分子的比例模型图 分子的立体结构，观察，分析。 结构有直观的认识 【板书】分子的立体构型 一、形形色色的分子 【思考】同为三原子分子，CO2 和 H2O 分子的空间结构却不同，什么原因？ 【讲述】为探究其原因，科学家们在总结实验事实的基础上提出了一种十分简单的理论——价层电子对互斥理论。 【板书】二、价层电子对互斥理论 引出价层电子互斥理论 【提问】什么是“价层电子对”呢？ 【讲述】所谓价层电子对是指分子中的中心原子的电子对，包括成键σ键电子对和未成键的孤电子对。 即：价层电子对数＝ σ键电子对数 ＋ 孤电子对数 【讲述】对于熟悉的分子，我们可以通过分析该分子的电子式得到其中心原子的价层电子对。如水分子： 分子 H2O 中心原子 O 中心原子O的价电子数（即原子最外层电子数） 6 与中心原子O结合的H原子数 与中心原子O结合的H原子最多能接受的电子数（即达到稳定结构时所需要的电子数） σ键电子对 孤电子对 价层电子对数 【合作】现在我想请一位同学分析CO2分子。 2 1 2 6-2?1?2 22＋2＝4 学生分析（可能出现对σ键电子对的错误） 让学生学会分析 【讲述】现在我们再结合H2O一起来看看，如何从分子式中得到我们所需的中心原子的孤电子对数和σ键电子对数？ 【讲述】如果用字母来表示a、x、b分别表示中心原子的价电子数、与中心原子结合的原子数和与中心原子结合的原子最思考、讨论，归纳，得出结论 回答中心原子的孤电子对数和σ键电子对数计算的方法 让学生从分析中找到所需知识。 多能接受的电子数，我们就可以得到37页的公式 中心原子上的孤电子对数=1/2（a－xb） 【小结】这样，通过确定中心原子上的孤电子对数及σ键电子对数，我们可以得 到分子中中心原子的价层电子对数。 【总结】分子中的中心原子的价层电子对数的确定 成键σ键电子对数的确定：与中心原子结合的原子（配原子）的个数未成键的孤电子对数的计算 孤电子对数= 1/2（a-xb） a：分子中的中心原子的价电子数 x：与中心原子结合的原子数 b：与中心原子结合的原子最多能接受的电子数 价层电子对 = 成键σ键电子对数 ＋ 未成键的孤电子对数 【练习】下面我们通过分析几种分子和离在导学案上完成 子，来进一步熟悉价层电子对数的计算。 【练习】 分子 CO2 a x b 1/2（a-xb） 中心原子的σ键电子对数 中心原子的价层电子对数 VSEPR模型名称 空间立体结构 通过练习熟练掌握 H2O NH3 CH4 SO2 孤电子对数（中心原子） 【过渡】我们已经学会计算分子和离子的 价层电子对数了，那么“价层电子对”和“分子的立体构型”究竟有什么联系呢？这两者需要一座名为“VSEPR模型”的桥。即“价层电子对互斥模型”。（点击，“VSEPR模型”）现在请同学们和我一起构建这座桥吧！ 【模型展示】构建VSEPR几何构型 用一根小棍代表一个价层电子对，分别演示： 两对价层电子对时出现的空间结构， 学生自己动手，可用笔做模型。 分析：因为相同电荷之间存在排斥，所以尽可能的远离，使分子的几何构型总是采取电子对相互排斥最小的那种构型，以使彼此之间斥力最小，分子体系能量最低，最稳定。 价层电子对数为2对时：直线形 通过模型的构建让学生了解价层电子互斥理论的最基本原理。 三对价层电子对时出现的空间结构， 四对价层电子对时出现的空间结构 价层电子对数为3对时：平面三角 价层电子对数为4对时：四面体形 【小结】 中心原子A的价电子对数 2 3 4 VSEPR理想模型 VSEPR理想模型名称 直线型 平面三角形 正四面体形 让学生了解VSEPR理想模型与VSEPR模型。 【过渡】严格来说我们刚才构建的模型都思考，学生动手 是VSEPR理想模型，即所有价层电子对都是等同的，相互之间排斥作用相同时所构建的模型。而我们在计算分子或离子的价层电子对数时就知道，价层电子对包括成键σ键电子对和未成键的孤电子对，这两种电子对的作用力是不同的。在VSEPR理想模型中若有不一样的价层电子对出现，模型会出现什么变化？ 请大家用另一种更大的磁力棒换下你们刚才构建的价层电子对数为4时的模型中一个或两个相对小的磁力棒，想想VSEPR理想模型将会出现什么变化？ 【讲述】仍然以水分子为例，水分子的价层电子对数是4，因此它的VSEPR理想模型为正四面体，但由于水分子的4对价层电子对中有两对是孤电子对，另两对为σ键电子对，此时它所形成的结构模型还是“正”四面体吗？很明显不是了，它只能称为“四面体”。我们将这种模型称为VSEPR模型。 【过渡】在前面我们了解了水分子的立体构型是“V形”的，它怎么由VSEPR模型的四面体形结构形成的“V形”结构呢？ 学生回顾什么是分子的立体构型？分子的立体构型是指分子中原子在空间排列的关系。 建立联系 【讲述】请一位同学来分析CO2分子。它学生利用所学，分析得到CO2分 的分子结构与VSEPR模型名称相同吗？ 子的价层电子对数为2，因此它的VSEPR理想模型是直线形，2对价层电子对完全等同，所以其VSEPR模型也是直线形，因为没