【公開(kāi)課】?jī)r(jià)層電子對(duì)互斥理論++教學(xué)設(shè)計(jì)高二化學(xué)人教版（2019）選擇性必修2

高二化學(xué)《價(jià)層電子對(duì)互斥理論》教學(xué)設(shè)計(jì)教學(xué)章節(jié)選修三第二章，第二節(jié)教學(xué)內(nèi)容價(jià)層電子對(duì)互斥理論教學(xué)年級(jí)高二教學(xué)方式新課教材分析本節(jié)課選自高二化學(xué)選修三第二章第二節(jié)《分子的立體構(gòu)型》第二課時(shí)——價(jià)層電子互斥理論。分子的立體構(gòu)型在高中化學(xué)是一個(gè)重要的知識(shí)點(diǎn)，內(nèi)容上起著承上啟下的作用，它建立在共價(jià)鍵的分類(lèi)、鍵參數(shù)、電子式的書(shū)寫(xiě)等基礎(chǔ)知識(shí)之上，來(lái)預(yù)測(cè)ABn型共價(jià)分子的立體構(gòu)，使學(xué)生對(duì)已有認(rèn)知中“CO2分子為直線(xiàn)型、H2O分子為V型、CH4分子為正四面體型”等知識(shí)有更深層的認(rèn)識(shí)。第一節(jié)的共價(jià)鍵為其做鋪墊，而后面的雜化軌道理論又可以與之相輔相成的共同完美解決分子立體構(gòu)型的問(wèn)題。學(xué)情分析認(rèn)知基礎(chǔ)：對(duì)共價(jià)鍵分類(lèi)、鍵參數(shù)、電子式的書(shū)寫(xiě)等基礎(chǔ)知識(shí)有一定的掌握，對(duì)不同分子具有不同的立體結(jié)構(gòu)有疑問(wèn)，并且成為進(jìn)一步探究的內(nèi)動(dòng)力。認(rèn)知方式：學(xué)生邏輯思維能力較差，空間想象力較弱，對(duì)類(lèi)似“孤對(duì)電子數(shù)的計(jì)算”理解不夠，不少學(xué)生還停留在死記硬背的層次，不能夠靈活運(yùn)用和處理。教學(xué)目標(biāo)（知識(shí)與能力、過(guò)程與方法、情感態(tài)度與價(jià)值觀(guān)）知識(shí)與技能：1.能準(zhǔn)確描述價(jià)層電子對(duì)互斥理論；能準(zhǔn)確計(jì)算中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)和孤電子對(duì)；能用價(jià)層電子對(duì)互斥理論模型推斷分子的立體構(gòu)型。過(guò)程與方法：通過(guò)學(xué)習(xí)，激發(fā)對(duì)新問(wèn)題的探究興趣，學(xué)會(huì)用價(jià)層電子對(duì)互斥理論預(yù)測(cè)簡(jiǎn)單分子或離子空間構(gòu)型的方法步驟情感態(tài)度與價(jià)值觀(guān)：通過(guò)對(duì)分子立體構(gòu)型的探究，提高學(xué)生的空間想象能力，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。教學(xué)重點(diǎn)利用價(jià)層電子對(duì)互斥模型預(yù)測(cè)簡(jiǎn)單分子或離子的立體結(jié)構(gòu)教學(xué)難點(diǎn) 價(jià)層電子對(duì)互斥理論模型；價(jià)層電子對(duì)數(shù)的計(jì)算教學(xué)課型新課教具準(zhǔn)備投影儀、相關(guān)資料；現(xiàn)代教育技術(shù)應(yīng)用電腦、電子白板、攝像頭教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)【引入新課】教師：上節(jié)課大家已經(jīng)對(duì)形形色色的分子及分子的立體構(gòu)型有所了解，請(qǐng)大家思考為什么H2O和CO2同為三原子分子，其對(duì)應(yīng)分子的立體構(gòu)型卻不同，決定分子立體構(gòu)型的因素有哪些？請(qǐng)同學(xué)們和老師一起帶著本節(jié)課教學(xué)目標(biāo)完成這個(gè)問(wèn)題【展示教學(xué)目標(biāo)】教師用多媒體展示本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)。【引入教學(xué)重點(diǎn)】教師：同學(xué)們都知道隨著科技的發(fā)展，如今可以用先進(jìn)的儀器預(yù)測(cè)分子的立體構(gòu)型，那在沒(méi)有這些儀器以前，科學(xué)家們最早是用電子式法預(yù)測(cè)分子的立體構(gòu)型的，什么是電子式法呢？請(qǐng)同學(xué)們和老師一起探究一下吧。教師用多媒體展示有CO2、BF3、CH4、NH3、H2O的表格。教師：....同學(xué)寫(xiě)的很正確，通過(guò)CO2電子式和結(jié)構(gòu)式可以分析出，碳原子處于該分子的中心，所以碳原子為該分子的中心原子，碳原子的周?chē)兄袃蓪?duì)σ鍵和兩對(duì)π鍵；請(qǐng)同學(xué)們回憶在兩個(gè)原子成鍵的過(guò)程中，兩個(gè)原子軌道以最大重疊方式頭碰頭的方式成鍵，而另外兩個(gè)原子則以肩并肩的方式形成π鍵，所以分子的最終立體構(gòu)型與π鍵無(wú)關(guān)。教師：同學(xué)們根據(jù)CO2電子式和結(jié)構(gòu)式分析其周?chē)泄码娮訉?duì)嗎？教師：那么C周?chē)袃蓪?duì)成鍵電子對(duì)，即兩個(gè)σ鍵，請(qǐng)同學(xué)們思考這兩對(duì)成鍵電子對(duì)應(yīng)該以什么樣的方式排列才能讓它們之間的排斥力最小，分子最穩(wěn)定？教師用橡皮泥演示CO2的空間立體構(gòu)型。教師以同樣的方式講解BF3、CH4的空間立體構(gòu)型。并請(qǐng)同學(xué)們用橡皮泥拼平面三角形、正四面體的模型。教師：接下來(lái)老師想繼續(xù)請(qǐng)同學(xué)來(lái)完成NH3和H2O的電子式和結(jié)構(gòu)式，請(qǐng)同學(xué)們?cè)贑H4的空間立體構(gòu)型基礎(chǔ)上用橡皮泥拼出NH3和H2O的空間立體構(gòu)型。從NH3的電子式和結(jié)構(gòu)式分析，該分子的中心原子為N，其周?chē)兴膶?duì)價(jià)電子，其中有三對(duì)為與氫原子形成的成鍵電子對(duì)，而孤電子對(duì)不參與成鍵，其立體構(gòu)型為三角錐形。從H2O的電子式和結(jié)構(gòu)式分析，該分子的中心原子為H，其周?chē)兴膶?duì)價(jià)電子，其中有兩對(duì)為與氫原子形成的成鍵電子對(duì)，而兩對(duì)孤電子對(duì)不參與成鍵，其立體構(gòu)型為V形?！就黄浦攸c(diǎn)、難點(diǎn)】教師：早期的化學(xué)家們用電子式預(yù)測(cè)分子或離子的立體構(gòu)型，后經(jīng)吉列斯比和尼霍爾姆在20世紀(jì)50年代加以發(fā)展，定名為價(jià)層電子對(duì)互斥模型（VSEPR）。（ValenceShellElectronPairRepulsion）接下來(lái)請(qǐng)同學(xué)們和老師一起學(xué)習(xí)價(jià)層電子對(duì)互斥理論的要點(diǎn)。教師多媒體展示價(jià)層電子對(duì)互斥理論的三個(gè)要點(diǎn)。一個(gè)ABn型共價(jià)分子或離子，中心原子A周?chē)渲玫腂原子（配位/端位原子）的立體構(gòu)型，主要決定于中心原子的價(jià)層電子對(duì)間的相互排斥作用。②中心原子周?chē)膬r(jià)層電子對(duì)按盡可能互相遠(yuǎn)離的位置排布，使彼此間的排斥力最小，能量最低，物質(zhì)最穩(wěn)定。③中心原子上的價(jià)層電子對(duì)=σ鍵電子對(duì)+中心原子上的孤對(duì)電子。注意：π鍵電子對(duì)對(duì)分子的立體構(gòu)型無(wú)影響，不考慮。教師：根據(jù)剛才同學(xué)們用橡皮泥拼的分子立體構(gòu)型，我們可以得出價(jià)層電子對(duì)的互斥理論模型，當(dāng)價(jià)層電子對(duì)數(shù)分別為2、3、4時(shí)，對(duì)應(yīng)的分子價(jià)層電子對(duì)理論模型為直線(xiàn)性、平面三角形和正四面體形；那么當(dāng)價(jià)層電子對(duì)數(shù)分別為5和6時(shí)，對(duì)應(yīng)的分子價(jià)層電子對(duì)理論模型為什么呢？請(qǐng)同學(xué)們繼續(xù)分組討論并用橡皮泥拼出可能的模型。教師：同學(xué)們的動(dòng)手能力和空間想象力都很強(qiáng)，大部分同學(xué)都拼對(duì)了，但是錯(cuò)了的同學(xué)也不要?dú)怵H，你可以將你拼的模型和標(biāo)準(zhǔn)模型做對(duì)比，分析在你的模型里，中心原子周?chē)膬r(jià)電子對(duì)之間的斥力是否最小？教師：在對(duì)NH3和H2O的空間立體構(gòu)型的推測(cè)中，除了考慮中心原子價(jià)層電子對(duì)還需要考慮什么呢？教師：回答正確，中心原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)和孤電子對(duì)數(shù)共同決定了分子的立體構(gòu)型。教師多媒體展示價(jià)層電子對(duì)數(shù)和孤電子對(duì)數(shù)的計(jì)算公式。教師多媒體展示多種ABn分子和離子，以CH4和CO32-為例，講解價(jià)層電子對(duì)數(shù)和孤電子對(duì)數(shù)公式的用法，并分析用價(jià)層電子互斥理論推測(cè)分子立體構(gòu)型的一般過(guò)程。教師請(qǐng)學(xué)生分組比賽推測(cè)常見(jiàn)的分子或離子的立體構(gòu)型過(guò)程，教師并對(duì)學(xué)生可能出現(xiàn)的一些狀況進(jìn)行點(diǎn)評(píng)?！眷柟讨攸c(diǎn)、難點(diǎn)】教師：請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)剛才練習(xí)的過(guò)程總結(jié)預(yù)測(cè)分子的立體構(gòu)型的一般步驟。教師點(diǎn)評(píng)學(xué)生的總結(jié)，并給出相關(guān)計(jì)算的順口溜：?jiǎn)柦Y(jié)構(gòu)，先分叉價(jià)、配、電荷取一半叉減配，為孤對(duì)立體構(gòu)型畫(huà)骨架【限時(shí)訓(xùn)練】學(xué)生完成相對(duì)應(yīng)的限時(shí)訓(xùn)練。學(xué)生齊讀教學(xué)目標(biāo)。學(xué)生在黑板上完成CO2電子式和結(jié)構(gòu)式。學(xué)生分組討論CO2的中心原子C周?chē)鷥蓪?duì)σ鍵電子對(duì)的排列方式并推其測(cè)空間立體構(gòu)型。學(xué)生繼續(xù)分組用橡皮泥拼出BF3、CH4的空間立體構(gòu)型。學(xué)生繼續(xù)用橡皮泥拼出NH3和H2O的空間立體構(gòu)型，并得出價(jià)層電子對(duì)數(shù)和孤對(duì)電子數(shù)要共同決定分子的立體構(gòu)型。學(xué)生齊讀價(jià)層電子對(duì)互斥理論模型的要點(diǎn)；并整理筆記。學(xué)生分組完成當(dāng)價(jià)層電子對(duì)數(shù)分別為5和6時(shí)，對(duì)應(yīng)的分子價(jià)層電子對(duì)理論模型。學(xué)生整理筆記，理解價(jià)層電子對(duì)數(shù)和孤電子對(duì)數(shù)的相關(guān)計(jì)算公式。學(xué)生分組比賽多媒體上分子或離子的立體構(gòu)型的推測(cè)。學(xué)生完成相應(yīng)的當(dāng)堂練習(xí)。由學(xué)生熟悉的三原子分子H2O和CO2引出新課，給學(xué)生留下懸念，從而激發(fā)學(xué)生的求知欲和探究欲。讓學(xué)生在課前就明確教學(xué)目標(biāo)，能夠更好的帶著目標(biāo)去學(xué)習(xí)。溫故才能知新，讓學(xué)生書(shū)寫(xiě)電子式，能夠更直觀(guān)的感受中心原子、成鍵電子對(duì)等知識(shí)。同時(shí)能夠讓學(xué)生參與到課堂中，讓學(xué)生自己在課堂中占的主導(dǎo)地位，更有利于提高學(xué)生的主觀(guān)能動(dòng)性。學(xué)生分組討論一起進(jìn)行思維的碰撞，不僅可以提高學(xué)生合作探究的能力，還可以提高學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。本環(huán)節(jié)我采用了學(xué)生分組合作、動(dòng)手拼出分子的立體構(gòu)型，而不是直接給出分子的立體構(gòu)型，為后面價(jià)層電子對(duì)互斥模型的講解作鋪墊，葉讓學(xué)生更直觀(guān)的理解價(jià)層電子對(duì)之間如何排斥才能讓斥力最小的問(wèn)題。該環(huán)節(jié)體現(xiàn)了授人以漁的教法。每個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)都盡量讓學(xué)生參與其中，讓學(xué)生感受課堂不是老師的課堂，而是他們的課堂，這樣更有利于提高那些注意力差的學(xué)生的聽(tīng)課效率。三角雙錐體和正八面體構(gòu)型較難理解，但在習(xí)題中經(jīng)常會(huì)遇到關(guān)于正八面體的二氯取代種類(lèi)，所以在該環(huán)節(jié)讓學(xué)生自己拼圖，讓學(xué)生從實(shí)踐中去得出真理。課堂講究的是學(xué)生的眼、口、腦、手并用，才能達(dá)到最佳效果。推測(cè)分子的立體構(gòu)型是本節(jié)課的重點(diǎn)、難點(diǎn)，為了突破重難點(diǎn)，大量的練習(xí)必不可少，該環(huán)節(jié)我采用學(xué)生比賽的方式完成練習(xí)，從磨課的過(guò)程中看來(lái)，效果很好。不僅提高了學(xué)生的積極性，突破了重難點(diǎn)，也活躍了課堂氣氛。教學(xué)反思本節(jié)課的核心要點(diǎn)是推測(cè)分子的立體構(gòu)型，采用的方法為價(jià)層電子對(duì)互斥理論模型，歷年全國(guó)卷中必