高中化學(xué)-典型分子的空間構(gòu)型教學(xué)設(shè)計(jì)學(xué)情分析教材分析課后反思

第二節(jié)共價(jià)鍵與分子的立體結(jié)構(gòu)（第1課時(shí)）

【教學(xué)目標(biāo)】

1、理解雜化軌道理論的主要內(nèi)容，掌握三種主要的雜化軌道類(lèi)型；

2、學(xué)會(huì)用雜化軌道原理解釋常見(jiàn)分子的成鍵情況與空間構(gòu)型

3、充分挖掘偉人精神，注重學(xué)習(xí)中所蘊(yùn)含的自然規(guī)律和人文精神，

培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)和正確的價(jià)值觀。

【教學(xué)重、難點(diǎn)】

理解雜化軌道理論的主要內(nèi)容，掌握三種主要的雜化軌道類(lèi)型

【教學(xué)方法】

采用圖表、比較、小組合作交流討論、歸納、綜合的方法進(jìn)行教學(xué)

【教學(xué)過(guò)程】

【課題引入】

2017年寒假中央一臺(tái)的詩(shī)詞大會(huì)引起全民熱議，中國(guó)的詩(shī)詞蘊(yùn)意深

刻，意境優(yōu)美，讓我們領(lǐng)略了中國(guó)文化的博大精深。又到春暖花開(kāi)時(shí)、

我們一起去看遠(yuǎn)方和詩(shī)。先讓我們來(lái)欣賞一首出自元初的中國(guó)書(shū)畫(huà)大

家趙孟的妻子管道升的詞，其中一句我泥中有你，你泥中有我。形

象地表達(dá)了夫妻生死相依，不可分離的深厚情感。其實(shí)，除了夫妻關(guān)

系，這世間也還有其他的一些事物之間，同樣也水乳交融,相依相生，

共同發(fā)展。比如氧，價(jià)電子層有兩個(gè)單電子，可以與氫原子形成兩個(gè)

共價(jià)鍵，生成水分子。但是碳原子的最外層只有2P2兩個(gè)單電子，但

在甲烷的分子中有四個(gè)共價(jià)鍵，很明顯不符合共價(jià)鍵的飽和性原則,

如何來(lái)解釋這個(gè)問(wèn)題呢？鮑林提出了雜化軌道理論。單電子不夠可以

激發(fā)，一對(duì)電子可以拆成兩個(gè)單電子，這樣碳原子的價(jià)電子層有四個(gè)

單電子，但這四個(gè)的軌道是一個(gè)2s和3個(gè)2p,這幾個(gè)軌道放在一起，

離甲烷的正四面體結(jié)構(gòu)有些遠(yuǎn)，我們必須改造現(xiàn)有的軌道，把sp軌

道進(jìn)行雜化，使S中有p,p中有So今天我們就順著鮑林的探究之

路走一遍，體會(huì)你中有我，我中有你的意境。

【板書(shū)】

一、一些典型分子的空間構(gòu)型

(一)甲烷分子的形成及立體構(gòu)型

學(xué)生討論【合作探究一】通過(guò)分析甲烷分子的正四面體構(gòu)型的形成過(guò)

程，小組討論下列問(wèn)題，并請(qǐng)小組代表發(fā)表看法。

⑴通過(guò)觀察示意圖描述碳原子雜化的過(guò)程，所有s軌道和p都參與

雜化了嗎？以及雜化前后軌道能量的大小比較。

02P^2Psp?雜化）TTTT

2s2s

(2)通過(guò)觀察軌道雜化后數(shù)目、形狀上是否發(fā)生變化？如何理解sp3

雜化？雜化后軌道的空間構(gòu)型為什么是正四面體?

⑶觀察上圖你能用語(yǔ)言描述一下甲烷的空間構(gòu)型的形成過(guò)程嗎？

⑷軌道為什么要雜化？軌道雜化的結(jié)果是什么？

學(xué)生回答總結(jié)【總結(jié)一】

1、雜化軌道理論：

雜化：_____________________________________________________

雜化軌道：_________________________________________________

軌道雜化的結(jié)果：___________________________________________

2、sp'雜化的要點(diǎn)

雜化類(lèi)參與雜化的原子雜化后的軌雜化軌道夾共價(jià)鍵的類(lèi)

型軌道道和數(shù)目角型和數(shù)目

學(xué)生討論完成【合作探究二】已知BF3的空間構(gòu)型為平面正三角形，

BeCb的空間構(gòu)型為直線型，請(qǐng)根據(jù)雜化軌道理論試解釋其構(gòu)型成因。

(1)請(qǐng)寫(xiě)出B原子和Be原子價(jià)電子排布式，分析BF3和BeCb分子

中B與F原子、Be與C1原子成鍵時(shí)，B原子和Be原子如何滿(mǎn)足成

鍵要求？

(2)B原子和Be原子用了哪幾個(gè)軌道進(jìn)行雜化成鍵?

學(xué)生總結(jié)【總結(jié)二】sp型雜化總結(jié)

123

雜化類(lèi)型SPspsp

參與雜化的軌道

未參與雜化的價(jià)電

子層軌道

雜化后的軌道及數(shù)

目

雜化軌道間夾角

空間構(gòu)型

代表物

【過(guò)渡】我們已經(jīng)知道基本的雜化方式，已知雜化方式和分子空間構(gòu)

型是對(duì)應(yīng)的，那么我們用這個(gè)理論分析一下常見(jiàn)的乙烯和乙快。

學(xué)生討論【學(xué)以致用】通過(guò)分析乙烯、乙煥分子的形成過(guò)程，小組討

論下列問(wèn)題，并請(qǐng)小組代表發(fā)表看法。

1、寫(xiě)出乙烯、乙快的結(jié)構(gòu)式、空間構(gòu)型，并標(biāo)出鍵角。

2、用雜化軌道理論分析乙烯、乙快分子中碳原子的雜化類(lèi)型，描述

各個(gè)鍵的形成過(guò)程及鍵的類(lèi)型。

學(xué)生根據(jù)利用模型分析雜化以及成鍵情況。

課堂小結(jié)：今天我們重新站在鮑林的角度再一次理順了雜化軌道理論,

用雜化軌道理論解決部分科學(xué)難題，體會(huì)鮑林成功的成功?？茖W(xué)探

索的過(guò)程是艱辛的，但只要我們抱著好奇和不服輸?shù)男拍?，就一定?huì)

成功。

【板書(shū)設(shè)計(jì)】

一、一些典型分子的立體結(jié)構(gòu)

(一)甲烷分子的形成及立體構(gòu)型

1.雜化原子軌道

2.常見(jiàn)的sp雜化過(guò)程

(l)sp'雜化ls+3P4個(gè)sp'雜化軌道正四面體109.5

(2)sp?雜化ls+2P3個(gè)spz雜化軌道平面正三角形120

(3)spi雜化ls+lp2個(gè)spi雜化軌道直線180

典型分子的空間構(gòu)型學(xué)情分析

分子的許多性質(zhì)與化學(xué)反應(yīng)都與分子的立體構(gòu)型有關(guān)，故本節(jié)

課是學(xué)生在學(xué)習(xí)了《共價(jià)鍵模型》一節(jié)的基礎(chǔ)上為進(jìn)一步解釋分子的

立體構(gòu)型而學(xué)習(xí)的發(fā)展的價(jià)鍵理論一雜化軌道理論,并以此理論為基

礎(chǔ)認(rèn)識(shí)幾種常見(jiàn)分子的立體構(gòu)型。本節(jié)課的功能價(jià)值定位是將更加有

利于學(xué)生正確認(rèn)識(shí)分子構(gòu)型,進(jìn)一步體會(huì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)這一內(nèi)在

關(guān)系。分子的許多性質(zhì)及化學(xué)反應(yīng)都與分子的空間構(gòu)型有關(guān)，但利用

共價(jià)鍵的方向性和飽和性并不能解釋大部分多原子分子的空間構(gòu)型。

本節(jié)知識(shí)屬于化學(xué)理論教學(xué)和已有知識(shí)關(guān)聯(lián)度較少,本節(jié)課教材案例

編寫(xiě)按照由簡(jiǎn)單到復(fù)雜的思路，從對(duì)甲烷的空間構(gòu)型的分析入手到對(duì)

乙烯、乙煥分子和苯分子空間構(gòu)型的分析，逐漸實(shí)現(xiàn)單個(gè)中心雜化

——兩個(gè)中心雜化一一多個(gè)中心雜化的階梯式遞進(jìn)，使學(xué)生深刻的認(rèn)

識(shí)分子的空間構(gòu)型，全面了解共價(jià)鍵與分子空間構(gòu)型的關(guān)系，以及分

子的空間構(gòu)型與分子對(duì)稱(chēng)性和其他性質(zhì)的關(guān)系。學(xué)生的空間想象思維

略弱，相關(guān)知識(shí)的準(zhǔn)確度不夠，在教學(xué)中需要細(xì)致把握。

典型分子的空間構(gòu)型效果分析

課堂從詩(shī)詞開(kāi)始，優(yōu)美的詩(shī)詞激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。閱讀鮑

林簡(jiǎn)介：《以巨人為目標(biāo)，向偉大靠攏》，體會(huì)偉人的價(jià)值觀并相互交

流，從鮑林探索物質(zhì)空間構(gòu)型的史實(shí)中體會(huì)科學(xué)探究的過(guò)程和方法,

培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)和正確的價(jià)值觀。

整節(jié)課主要采用了典型的“啟發(fā)講授式”的教學(xué)，學(xué)生在教師的

啟發(fā)下進(jìn)行思考，并且在教師的啟發(fā)下進(jìn)行知識(shí)的總結(jié)。啟發(fā)式的教

學(xué)使學(xué)生實(shí)現(xiàn)了自我認(rèn)知、自行理解，知識(shí)呼之欲出，知識(shí)點(diǎn)自然而

然得以掌握。在實(shí)際的教學(xué)過(guò)程中，啟發(fā)問(wèn)題適當(dāng)，學(xué)生配合積極,

學(xué)生在問(wèn)題的指引下積極思考問(wèn)題，取得了較好的教學(xué)效果。課堂采

取問(wèn)題組的形式逐步推進(jìn)，從簡(jiǎn)單分子甲烷（CHD入手，通學(xué)習(xí)甲

烷分子成鍵情況和分子空間構(gòu)型的學(xué)習(xí)，形成雜化軌道理論的基本思

想，通過(guò)BeCL和BF3認(rèn)識(shí)sp型的其他雜化形式，再運(yùn)用雜化軌道理

論剖析乙烯和乙快的成鍵情況和分子的空間構(gòu)型。介紹了甲烷、乙烯

和乙煥的成鍵情況和空間構(gòu)型后，又以氨分子為例，引出不等性雜化

的問(wèn)題，是學(xué)生的認(rèn)識(shí)擴(kuò)展到雜化軌道理論的特殊情況。積極主動(dòng)地

探求遠(yuǎn)大于消極被動(dòng)的接受；好奇和不服輸是不竭的動(dòng)力。整節(jié)課按

照學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，由淺入深、由易入難，自我感覺(jué)比較流暢，學(xué)生

接受的也比較理想。

典型分子的空間構(gòu)型教材分析

本節(jié)課位于魯科版化學(xué)選修三第二章《化學(xué)鍵與分子間作用力》

的第二節(jié)《共價(jià)鍵與分子的空間構(gòu)型》的第一節(jié)課。因?yàn)榉肿拥脑S多

性質(zhì)與化學(xué)反應(yīng)都與分子的立體構(gòu)型有關(guān),故本節(jié)課是學(xué)生在學(xué)習(xí)了

《共價(jià)鍵模型》一節(jié)的基礎(chǔ)上為進(jìn)一步解釋分子的立體構(gòu)型而學(xué)習(xí)的

價(jià)鍵理論一雜化軌道理論,并以此理論為基礎(chǔ)認(rèn)識(shí)幾種常見(jiàn)分子的立

體構(gòu)型O本節(jié)課的功能價(jià)值定位是將更加有利于學(xué)生正確認(rèn)識(shí)分子構(gòu)

型，進(jìn)一步體會(huì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)這一內(nèi)在關(guān)系。分子的許多性質(zhì)及

化學(xué)反應(yīng)都與分子的空間構(gòu)型有關(guān)，但利用共價(jià)鍵的方向性和飽和性

并不能解釋大部分多原子分子的空間構(gòu)型。例如碳價(jià)電子層只有兩個(gè)

單電子，但甲烷中碳形成四個(gè)共價(jià)鍵，如果和NH3分子中的0-H

和N-H鍵分別由氫原子的1s軌道與氧原子和氮原子中單電子占據(jù)的

2p軌道重疊形成的，H-O-H和H-N-H鍵角應(yīng)為90°,而事實(shí)上這兩

種分子中共價(jià)鍵的鍵角都大于90°o為了進(jìn)一步解釋分子空間構(gòu)型

的原因，教材在“共價(jià)鍵”一節(jié)的基礎(chǔ)上，引入了鮑林的雜化軌道理

論。該理論較好的解釋了簡(jiǎn)單分子空間構(gòu)型的成因。本節(jié)課教材對(duì)'雜

化軌道理論”的編寫(xiě)按照由個(gè)別到一般、再?gòu)囊话愕絺€(gè)別的思路，即

從簡(jiǎn)單分子甲烷（CH4）入手，通過(guò)對(duì)甲烷分子成鍵情況和分子空間

構(gòu)型的學(xué)習(xí)，形成雜化軌道理論的基本思想，通過(guò)BeCL和BF3認(rèn)識(shí)

sp型的其他雜化形式，再運(yùn)用雜化軌道理論剖析乙烯和乙塊的成鍵

情況和分子的空間構(gòu)型。介紹了甲烷、乙烯和乙煥的成鍵情況和空間

構(gòu)型后，又以氨分子為例，引出不等性雜化的問(wèn)題，是學(xué)生的認(rèn)識(shí)擴(kuò)

展到雜化軌道理論的特殊情況。本節(jié)課教材案例編寫(xiě)按照由簡(jiǎn)單到復(fù)

雜的思路，從對(duì)甲烷的空間構(gòu)型的分析入手到對(duì)乙烯、乙快分子和苯

分子空間構(gòu)型的分析，逐漸實(shí)現(xiàn)單個(gè)中心雜化一一兩個(gè)中心雜化一一

多個(gè)中心雜化的階梯式遞進(jìn)，使學(xué)生深刻的認(rèn)識(shí)分子的空間構(gòu)型，全

面了解共價(jià)鍵與分子空間構(gòu)型的關(guān)系，以及分子的空間構(gòu)型與分子對(duì)

稱(chēng)性和其他性質(zhì)的關(guān)系。

通過(guò)探究雜化軌道理論，培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力；合作交流的

能力；學(xué)生自己動(dòng)手制作分子模型，開(kāi)闊他們的視野，激發(fā)他們的學(xué)

習(xí)興趣，并提高他們對(duì)分子構(gòu)型的的感性認(rèn)識(shí)。教材通過(guò)活動(dòng)探究的

形式使學(xué)生獲取知識(shí)，在關(guān)注獲取知識(shí)結(jié)果的同時(shí)，也關(guān)注獲取知識(shí)

的過(guò)程，從而實(shí)現(xiàn)三維目標(biāo)的培養(yǎng)。閱讀鮑林簡(jiǎn)介：《以巨人為目標(biāo)，

向偉大靠攏》，體會(huì)偉人的價(jià)值觀并相互交流，從鮑林探索物質(zhì)空間

構(gòu)型的史實(shí)中體會(huì)科學(xué)探究的過(guò)程和方法，增強(qiáng)學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，培

養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)和正確的價(jià)值觀。

典型分子的空間構(gòu)型觀評(píng)記錄

1、課堂引入能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。課堂從詩(shī)詞開(kāi)始，一首情詩(shī)與

化學(xué)能有什么關(guān)系呢？能引起學(xué)生的興趣。通過(guò)鮑林的簡(jiǎn)介：《以巨

人為目標(biāo)，向偉大靠攏》，體會(huì)偉人的價(jià)值觀并相互交流，從鮑林探

索物質(zhì)空間構(gòu)型的史實(shí)中體會(huì)科學(xué)探究的過(guò)程和方法,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)

素養(yǎng)和正確的價(jià)值觀。

2、整節(jié)課主要采用了典型的“啟發(fā)講授式”的教學(xué)，在實(shí)際的教學(xué)

過(guò)程中，啟發(fā)問(wèn)題適當(dāng)，學(xué)生配合積極，學(xué)生在問(wèn)題的指引下積極思

考問(wèn)題，取得了較好的教學(xué)效果。啟發(fā)式的教學(xué)使學(xué)生實(shí)現(xiàn)了自我認(rèn)

知、自行理解，知識(shí)呼之欲出，知識(shí)點(diǎn)自然而然得以掌握。

3、學(xué)案設(shè)計(jì)合理，符合學(xué)生的認(rèn)知，課堂采取問(wèn)題組的形式逐步推

進(jìn)。從簡(jiǎn)單分子CL、BeCb和BF3入手，成雜化軌道理論的基本思想，

認(rèn)識(shí)sp型的雜化形式，再運(yùn)用雜化軌道理論剖析乙烯和乙煥的成鍵

情況和分子的空間構(gòu)型。整節(jié)課按照學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，由淺入深、由

易入難，自我感覺(jué)比較流暢，學(xué)生接受的也比較理想。

4、學(xué)生課堂活動(dòng)積極，與老師互動(dòng)多，體現(xiàn)了學(xué)生為主體，教師為

主導(dǎo)的學(xué)習(xí)模式。

5、時(shí)間安排不是很合理，有點(diǎn)前松后緊。

典型分子的空間構(gòu)型評(píng)測(cè)練習(xí)

1、用鮑林的雜化軌道理論解釋甲烷分子的四面體結(jié)構(gòu)，下列說(shuō)法不

正確的是()

A.C原子的四個(gè)雜化軌道的能量一樣

B.C原子的sp?雜化軌道之間夾角一樣

C.C原子的4個(gè)價(jià)電子分別占據(jù)4個(gè)sp?雜化軌道

D.C原子有1個(gè)sp?雜化軌道由孤對(duì)電子占據(jù)

2、在乙烯(CH2=CH2)分子中有5個(gè)。鍵、一個(gè)n鍵，它們分別是

()

A.sp?雜化軌道形成。鍵、未雜化的2P軌道形成n鍵

B.sp?雜化軌道形成n鍵、未雜化的2P軌道形成。鍵

C.C-H之間是sp?形成的。鍵，C-C之間是未參加雜化的2P軌道形

成的n鍵

D.C-C之間是sp?形成的。鍵，C-H之間是未參加雜化的2P軌道形

成的n鍵

3、有關(guān)乙煥（CH三CH）分子中的化學(xué)鍵描述不正確的是

（）

A.兩個(gè)碳原子采用sp雜化方式

B.兩個(gè)碳原子采用sp?雜化方式

C.每個(gè)碳原子都有兩個(gè)未雜化的2p軌道形成n鍵

D.兩個(gè)碳原子形成兩個(gè)31鍵

4、實(shí)驗(yàn)測(cè)得BeCb為共價(jià)化合物，兩個(gè)Be—C1鍵間的夾角為180°,

由此可判斷BeCL屬于（）

A.由極性鍵形成的極性分子B.由極性鍵形成的非極性分子

C.由非極性鍵形成的極性分子D.由非極性鍵形成的非極性分

子

5、下列物質(zhì)中不含非極性共價(jià)鍵的是（）

①Na2。？②CCL③FeSz④NH4cl⑤H—0—0—H⑥Ca（OH）2

A.①②③④B.④⑤⑥C.②④⑥D(zhuǎn).②③⑤

6、下列分子的中心原子形成s/雜化軌道的是（）

A.H20B.NH3C.C2H4D.CH4

7、氨氣分子空間構(gòu)型是三角錐形，而甲烷是正四面體形，這是因?yàn)?/p>

（）

A.兩種分子的中心原子的雜化軌道類(lèi)型不同，加3為so,型雜化，而

CIL是即3型雜化。

B.NIL分子中N原子形成三個(gè)雜化軌道，CH4分子中C原子形成4個(gè)

雜化軌道。

C.NB分子中有一對(duì)未成鍵的孤對(duì)電子，它對(duì)成鍵電子的排斥作用較

強(qiáng)。

D.氨氣分子是極性分子而甲烷是非極性分子。

8、下列分子中鍵角不是120°的是（）

A.C2H4B.C6H6C.BF3D.NH3

9、苯分子不能使酸性高鎰酸鉀褪色的原因是（）

A.分子中不存在n鍵B.分子中存在6電子大n鍵，結(jié)構(gòu)

穩(wěn)定

C.分子是平面結(jié)構(gòu)D.分子中只存在。鍵

10、下列分子或離子中，含有孤對(duì)電子的是（）

A.H20B.CH4C.SiH4D.NH；

11、試用雜化軌道理論分析為什么BF3的空間構(gòu)型是平面三角形，而

他3是三角錐形的？

12、2003年10月16日“神舟五號(hào)”飛船成功發(fā)射，實(shí)現(xiàn)了中華民

族的飛天夢(mèng)想。

運(yùn)送飛船的火箭燃料除液態(tài)雙氧水外，還有另一種液態(tài)氮?dú)浠衔铩?/p>

已知該化合物中氫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為12.5%,相對(duì)分子質(zhì)量為32,結(jié)

構(gòu)分析發(fā)現(xiàn)該分子結(jié)構(gòu)中只有單鍵。

（1）該氮?dú)浠衔锏碾娮邮綖镺

（2）若該物質(zhì)與液態(tài)雙氧水恰好完全反應(yīng)，產(chǎn)生兩種無(wú)毒又不污染

環(huán)境的氣態(tài)物質(zhì)，寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程

式o

(3)NB分子中的N原子有一對(duì)孤對(duì)電子,能發(fā)生反應(yīng):NH3+HC1=NH4C1O

試寫(xiě)出上述氮?dú)浠衔锿ㄈ胱懔葵}酸時(shí)，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程

式O

典型分子的空間構(gòu)型教學(xué)反思

高中化學(xué)新課程以進(jìn)一步提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)為宗旨，著眼于

學(xué)生未來(lái)的發(fā)展，體現(xiàn)時(shí)代性、基礎(chǔ)性和選擇性;倡導(dǎo)“生活化教學(xué)”、

“探究性教學(xué)”、“互動(dòng)對(duì)話(huà)教學(xué)的理念；注重從知識(shí)與技能、過(guò)程

與方法、情感態(tài)度與價(jià)值觀三個(gè)方面培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

本課時(shí)對(duì)“雜化軌道理論”的學(xué)習(xí)按照由個(gè)別到一般、再?gòu)囊?/p>

般到個(gè)別的思路，即從簡(jiǎn)單分子甲烷(CHD入手，通學(xué)習(xí)甲烷分子

成鍵情況和分子空間構(gòu)型的學(xué)習(xí)，形成雜化軌道理論的基本思想，通

過(guò)BeCL和BF3認(rèn)識(shí)sp型的其他雜化形式，再運(yùn)用雜化軌道理論剖析

乙烯和乙煥的成鍵情況和分子的空間構(gòu)型。介紹了甲烷、乙烯和乙煥

的成鍵情況和空間構(gòu)型后，又以氨分子為例，引出不等性雜化的問(wèn)題，

是學(xué)生的認(rèn)識(shí)擴(kuò)展到雜化軌道理論的特殊情況。從特殊入手，體會(huì)雜

化軌道理論的基本思想，然后總結(jié)規(guī)律，利用規(guī)律解釋一般問(wèn)題，以

點(diǎn)帶面的鋪展知識(shí)體系，符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律。

課堂從詩(shī)詞開(kāi)始，優(yōu)美的詩(shī)詞激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。閱讀鮑

林簡(jiǎn)介