《第二節(jié) 分子的立體構(gòu)型》教學(xué)設(shè)計(jì)

王麗霞

【中圖分類號(hào)】G633.8

一 教材分析：在必修 2 已介紹共價(jià)鍵的知識(shí)基礎(chǔ)上，本節(jié)介紹了分子的立體結(jié)構(gòu)， 并根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論對(duì)簡(jiǎn)單共價(jià)分子結(jié)構(gòu)的多樣性和復(fù)雜性進(jìn)行了解釋。通過(guò)學(xué)習(xí)，學(xué)生能在分子水平上，從分子結(jié)構(gòu)的視角認(rèn)識(shí)分子的性質(zhì)，學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)能得到進(jìn)一步提高。

二 教學(xué)目標(biāo)

知識(shí)與技能

1、認(rèn)識(shí)共價(jià)分子的多樣性和復(fù)雜性

2、 使學(xué)生正確理解價(jià)層電子對(duì)互斥理論

3 、學(xué)會(huì)用VSEPR模型預(yù)測(cè)簡(jiǎn)單分子或離子的立體結(jié)構(gòu)

過(guò)程與方法

1、通過(guò)學(xué)習(xí)培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考、積極進(jìn)取的精神和嚴(yán)謹(jǐn)、細(xì)致的科學(xué)態(tài)度，用數(shù)學(xué)的思想解決化學(xué)問(wèn)題的能力。

2、通過(guò)探究分子的立體構(gòu)型，培養(yǎng)學(xué)生空間想象能力，自學(xué)能力。

情感態(tài)度與價(jià)值觀

切身感悟化學(xué)學(xué)科的奇妙，體驗(yàn)探究中的困惑、頓悟、喜悅。在質(zhì)疑、體會(huì)、反思中提升內(nèi)在素養(yǎng)。

三 學(xué)情分析 學(xué)生學(xué)過(guò)三唯立體空間，對(duì)分子構(gòu)型有一定認(rèn)識(shí)想像能力，對(duì)相關(guān)知識(shí)的理解準(zhǔn)確度不高，還需進(jìn)一步培養(yǎng)提高。本節(jié)知識(shí)屬于化學(xué)理論教學(xué)，需要掌握的是會(huì)寫分子的電子式，知識(shí)關(guān)聯(lián)度相比其它章節(jié)較少，基礎(chǔ)弱的同學(xué)學(xué)習(xí)難度不大。

四 重點(diǎn)難點(diǎn) 分子的立體構(gòu)型與價(jià)層電子對(duì)互斥理論

五 教學(xué)策略和手段 探究式教學(xué)法，模型構(gòu)造，學(xué)生自主學(xué)習(xí)，多媒體。

六 課前準(zhǔn)備 復(fù)習(xí)原子結(jié)構(gòu)原子序數(shù)、電子數(shù) ，用電子式結(jié)構(gòu)式描述分子結(jié)構(gòu)

七 教學(xué)過(guò)程

課前復(fù)習(xí)：電子式和價(jià)電子，并能寫出CO2、H2O、NH3、CH4電子式

講述：大多數(shù)分子由兩個(gè)以上原子構(gòu)成的，于是就有分子中的原子空間關(guān)系問(wèn)題，即分子的空間構(gòu)型。展示水分子，二氧化碳分子，氨氣分子的球棍模型，讓學(xué)生了解分子結(jié)構(gòu)的多樣性。 請(qǐng)大家閱讀課本35頁(yè)內(nèi)容熟悉常見分子的結(jié)構(gòu)，小結(jié)相同原子構(gòu)成分子構(gòu)型特點(diǎn)。

由學(xué)生小結(jié)，并板書

板書：一：形形色色的分子

1、三原子分子立體結(jié)構(gòu)：有直線形CO2 、CS2等，V形如H2O、SO2等。

2、四原子分子立體結(jié)構(gòu)：平面三角形：如甲醛（CH2O）分子等，三角錐形：如氨分子等。

3、五原子分子立體結(jié)構(gòu)：正四面體形如甲烷、P4等。

提問(wèn)：我們是如何知道分子的結(jié)構(gòu)的呢？請(qǐng)看科學(xué)視野

由學(xué)生閱讀后小結(jié)出：

[板書]4、測(cè)分子體結(jié)構(gòu)：紅外光譜儀→吸收峰→分析。

提問(wèn)：你們還能寫出這些分子的結(jié)構(gòu)式與電子式嗎？

學(xué)生活動(dòng)：寫出CO2、H2O、NH3、CH2O、CH4的結(jié)構(gòu)式和電子式

引導(dǎo)交流：你能否根據(jù)它們的電子式及結(jié)構(gòu)式，分析同樣是三原子分子CO2和H2O，四原子分子NH3和CH2O，為什么它們的空間結(jié)構(gòu)不同？

我們可以發(fā)現(xiàn)，一類是中心原子上的價(jià)電子全部用于形成共價(jià)鍵，一類沒(méi)有完全形成共價(jià)鍵，導(dǎo)致分子的構(gòu)型不一樣。分子的空間構(gòu)型與成鍵原子的價(jià)電子有關(guān)。價(jià)層電子對(duì)互斥模型可以用來(lái)預(yù)測(cè)分子的立體結(jié)構(gòu)。應(yīng)用這種理論模型，分子中的價(jià)電子對(duì)（包括成鍵電子對(duì)和孤電子對(duì)），由于相互排斥作用，而趨向盡可能彼此遠(yuǎn)離以減小斥力，分子盡可能采取對(duì)稱的空間構(gòu)型。

板書：二、價(jià)層電子對(duì)互斥理論

1、價(jià)層電子對(duì)互斥理論：對(duì)ABn型的分子或離子，中心原子A價(jià)層電子對(duì)（包括用于形成共價(jià)鍵的共用電子對(duì)和沒(méi)有成鍵的孤對(duì)電子）之間存在排斥力，將使分子中的原子處于盡可能遠(yuǎn)的相對(duì)位置上，以使彼此之間斥力最小，分子體系能量最低

在此強(qiáng)調(diào)價(jià)層電子對(duì)包括用于形成共價(jià)鍵的共用電子對(duì)和沒(méi)有成鍵的孤對(duì)電子，孤對(duì)電子是指沒(méi)有成鍵的電子對(duì)，并讓學(xué)生理解價(jià)層電子對(duì)理論內(nèi)容。

講述：那價(jià)層電子對(duì)之間的排斥力大小關(guān)系如何呢，我們來(lái)了解一下

價(jià)層電子對(duì)之間的排斥力大小關(guān)系[投影]

①、電子對(duì)之間的夾角越小，排斥力越大。

②、由于成鍵電子對(duì)受兩個(gè)原子核的吸引，所以電子云比較緊縮，而孤對(duì)電子只受到中心原子的吸引，電子云比較“肥大”，對(duì)鄰近電子對(duì)的斥力較大，所以電子對(duì)之間的斥力大小順序如下：孤電子對(duì)—孤電子對(duì)>孤電子對(duì)—成鍵電子>成鍵電子—成鍵電子

③、由于三鍵、雙鍵比單鍵包含的電子數(shù)多，所以其斥力大小次序?yàn)槿I>雙鍵>單鍵

板書2、 價(jià)層電子對(duì)互斥模型

這種模型把分子分成以下兩大類：一類是中心原子上的價(jià)電子都用于形成共價(jià)鍵，如C02、CH20、CH4等分子中的碳原子，在這類分子中，它們的立體結(jié)構(gòu)可用中心原子周圍的原子數(shù)n來(lái)預(yù)測(cè)，概括如下：如果分子中沒(méi)有孤對(duì)電子時(shí)，價(jià)層電子對(duì)構(gòu)型，也就是VSEPR模型與分子構(gòu)型一致，由于價(jià)層電子對(duì)之間的相互排斥作用，它們趨向于盡可能的相互遠(yuǎn)離，成鍵原子的幾何構(gòu)型總是采取電子對(duì)排斥最小的那種結(jié)構(gòu)。

板書：（1）中心原子上的價(jià)電子都用于形成共價(jià)鍵：分子中的價(jià)電子對(duì)相互排斥的結(jié)果

那價(jià)層電子對(duì)數(shù)如何確定呢

板書 1） 價(jià)層電子對(duì)數(shù)的計(jì)算[對(duì)于ABm型分子（A為中心原子，B為配位原子）]

價(jià)層電子對(duì)數(shù)=1/2（中心原子的價(jià)電子數(shù)+配位原子提供的電子總數(shù)）

注意：a、氧族元素原子作為配位原子時(shí)，可認(rèn)為不提供電子，但作為中心原子時(shí)可認(rèn)為它所提供所有的6個(gè)價(jià)電子

b、如果討論的是離子，則應(yīng)加上或減去與離子所帶電荷數(shù)。如中PO43-原子價(jià)層電子數(shù)就加上3，而中NH4+原子的價(jià)層電子數(shù)應(yīng)減去1。

c 、如果價(jià)層電子數(shù)出現(xiàn)奇數(shù)電子，可把這個(gè)單電子當(dāng)作電子對(duì)來(lái)看。

例題：先以BeCl2、NH4+、PO43-講解價(jià)層電子對(duì)計(jì)算

練習(xí)：計(jì)算CH4 CO2 、SO3、的價(jià)層電子對(duì)數(shù)并確定其構(gòu)型

講述 另一類是中心原子上有孤對(duì)電子（未用于形成共價(jià)鍵的電子對(duì)）的分子，如H2O和NH3，對(duì)于這類分子，首先建立四面體模型，每個(gè)鍵占據(jù)一個(gè)方向（雙鍵與三鍵只占據(jù)一個(gè)方向），孤對(duì)電子也要占據(jù)中心原子周圍的空間，并參與互相排斥。那么這種分子構(gòu)型如何確定？

首先我們先要求出電子對(duì)數(shù)。

板書 （2）、中心原子上有孤對(duì)電子，孤對(duì)電子的計(jì)算及空間構(gòu)型的確定

孤對(duì)電子對(duì)數(shù)的計(jì)算

孤對(duì)電子對(duì)數(shù)=1/2（a-xb）

注意：A中心原子 的價(jià)電子數(shù)，x與中心原子結(jié)合的原子數(shù)，b為與中心原子 結(jié)合 的原子最多能接受的電子數(shù)

O原子是2、CL原子是1，H原子是1，如果是陰陽(yáng)離子則應(yīng)加上或減去離子所帶的電荷數(shù)。