共價(jià)鍵的極性一、教材分析1.教學(xué)內(nèi)容分析《共價(jià)鍵的極性》選自人教版選擇性必修2第二章第三節(jié)，為本節(jié)的第一課時(shí)。從極性鍵與非極性鍵引入內(nèi)容，重點(diǎn)是分子的極性和分子極性的判斷方法，并以羧酸酸性為例探討鍵的極性對(duì)化學(xué)性質(zhì)的影響。極性分子和非極性分子的判斷鍵的極性對(duì)化學(xué)性質(zhì)的影響極性分子和非極性分子的判斷鍵的極性對(duì)化學(xué)性質(zhì)的影響極性鍵非極性鍵極性分子非極性分子復(fù)習(xí)概念新知學(xué)習(xí)宏微判斷應(yīng)用價(jià)值圖1《共價(jià)鍵的極性》主要內(nèi)容和思路本課時(shí)內(nèi)容既是共價(jià)鍵、分子的空間結(jié)構(gòu)相關(guān)內(nèi)容的繼續(xù)，又為下一課時(shí)《分子間作用力》的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)，具有承上啟下的過渡作用。2.《課程標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)本課教學(xué)內(nèi)容的要求知道分子可以分為極性分子和非極性分子，知道分子極性與分子中鍵的極性、分子的空間結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。3.《學(xué)科教學(xué)指導(dǎo)意見》對(duì)本課教學(xué)內(nèi)容的要求1)學(xué)習(xí)目標(biāo)通過成鍵原子的電負(fù)性差異，認(rèn)識(shí)到共價(jià)鍵的極性，學(xué)習(xí)共價(jià)鍵的分類。通過分子中共價(jià)鍵極性判斷分子極性的實(shí)踐活動(dòng)，學(xué)習(xí)分子極性的判斷方法和規(guī)則。以不同羧酸的pKa差異為例，認(rèn)識(shí)有機(jī)分子中不同基團(tuán)之間的相互影響。在宏微結(jié)合實(shí)踐分析中，提升證據(jù)推理與模型認(rèn)知素養(yǎng)，并在分子結(jié)構(gòu)修飾中體驗(yàn)化學(xué)對(duì)生命健康與社會(huì)進(jìn)步的價(jià)值。2)評(píng)價(jià)目標(biāo)通過從共價(jià)鍵極性與分子空間構(gòu)型視角判斷分子的極性，診斷學(xué)生對(duì)分子極性的理解，發(fā)展學(xué)生從極性鍵向量判斷分子極性水平。4.《高中化學(xué)核心素養(yǎng)和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)本課教學(xué)內(nèi)容的要求核心素養(yǎng)1宏觀辨識(shí)與微觀探析水平2能從物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)說明同類物質(zhì)的共性和不同類物質(zhì)性質(zhì)差異及其原因。核心素養(yǎng)3證據(jù)推理與模型認(rèn)知水平1能識(shí)別化學(xué)中常見的物質(zhì)模型；水平2能從宏觀和微觀結(jié)合上收集證據(jù)，能依據(jù)證據(jù)分析問題，推出合理的結(jié)論。二、學(xué)情分析1.學(xué)生已有的認(rèn)知水平和能力基礎(chǔ)經(jīng)過《化學(xué)1》第四章和《物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》第一章的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)初步學(xué)習(xí)共價(jià)鍵和電負(fù)性的概念，會(huì)書寫常見分子的電子式和結(jié)構(gòu)式；經(jīng)過《化學(xué)反應(yīng)原理》第三章的學(xué)習(xí)，認(rèn)識(shí)了酸的電離常數(shù)Ka。2.學(xué)生學(xué)習(xí)本課可能遇到的困難和問題極性分子和非極性分子的判斷。3.學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中可能采取的各種學(xué)習(xí)策略從已有的學(xué)科知識(shí)和生活經(jīng)驗(yàn)出發(fā)并分析新知識(shí)，課上進(jìn)行思考與討論、總結(jié)歸納等，課下請(qǐng)教、做題練習(xí)、信息搜索等。三、教學(xué)目標(biāo)1.知道共價(jià)鍵可分為極性鍵和非極性鍵；能利用電負(fù)性判斷共價(jià)鍵的極性。2.知道分子可分為極性分子和非極性分子，知道分子極性與分子中鍵的極性、分子的空間結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。3.能根據(jù)鍵的極性和分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)來判斷分子的極性，并據(jù)此對(duì)分子的一些典型性質(zhì)及其應(yīng)用做出解釋。四、教學(xué)重難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：極性分子和非極性分子的判斷教學(xué)難點(diǎn)：極性分子和非極性分子的判斷五、教學(xué)策略與手段1.教學(xué)模式以學(xué)生為主體，引導(dǎo)進(jìn)行討論、分析和總結(jié)。教師指導(dǎo)，師生互動(dòng)，學(xué)生實(shí)驗(yàn)、視頻資源、PPT輔助等有機(jī)結(jié)合。2.教學(xué)策略開展總結(jié)概括、比較說明等活動(dòng)，基于模型認(rèn)知，運(yùn)用實(shí)驗(yàn)事實(shí)、數(shù)據(jù)等證據(jù)素材。3.教學(xué)手段及資源運(yùn)用結(jié)合生活中的例子，判斷分子是否有極性的認(rèn)知模型，借助常見分子的球棍模型宏觀判斷，實(shí)驗(yàn)教學(xué)，學(xué)生課外自主學(xué)習(xí)拓展新知。4.教學(xué)流程圖2《共價(jià)鍵的極性》教學(xué)流程六、教學(xué)過程1.情境引入你知道微波爐的加熱原理嗎？圖3微波爐微波爐的加熱原理是以物料吸收微波能，是物料中極性分子與微波電磁場相互作用的結(jié)果。在外加交變電磁場作用下，物料中極性分子隨外加交變電磁場極性變更而交變?nèi)∠?，如此眾多的極性分子因頻繁相互間摩擦損耗，使電磁能轉(zhuǎn)化為熱能。微波爐是利用其內(nèi)部的磁控管，將電能轉(zhuǎn)變成微波，當(dāng)微波被食物吸收時(shí)，食物內(nèi)極性分子快速振蕩，這種震蕩的宏觀表現(xiàn)就是食物被加熱了。任務(wù)一：溫故知新，鍵的極性和分子的極性經(jīng)過化學(xué)1第四章《化學(xué)鍵》的學(xué)習(xí)，我們已經(jīng)知道共價(jià)鍵有極性鍵和非極性鍵。由不同原子形成的共價(jià)鍵，電子對(duì)會(huì)發(fā)生偏移，是極性鍵，電子對(duì)不發(fā)生偏移是非極性鍵。圖4氯化氫分子中的極性共鍵，氯氣分子中的非極性鍵下列物質(zhì)中，既含有非極性鍵又含有極性鍵的是A．NaOH B．Na2O2 C．H2O2 D．H2S2.新知學(xué)習(xí)共價(jià)鍵有極性鍵和非極性鍵之分，分子是否也有極性分子和非極性分子之分？分子的正電中心和負(fù)電中心不重合，使分子的某一部分呈正電性，另一部分呈負(fù)電性，這樣的分子是極性分子。分子的正電中心和負(fù)電中心重合，使分子沒有帶正電和帶負(fù)電的兩部分，這樣的分子是非極性分子。(1)以下雙原子分子中，哪些是極性分子，哪些是非極性分子?完成下列表格。H2O2Cl2HCl表1共價(jià)鍵的極性與分子極性的關(guān)系雙原子分子共價(jià)鍵的極性正電中心和負(fù)電中心是否重合分子極性實(shí)例不同種元素極性鍵不重合極性分子HCl同種元素非極性鍵重合非極性分子H2、O2、Cl2設(shè)計(jì)意圖：從簡單分子入手，建立判斷分子是否有極性的認(rèn)知模型，初步學(xué)會(huì)判斷分子極性的方法，即分子的正電中心和負(fù)電中心是否重合。3.宏微判斷任務(wù)二：學(xué)以致用，分子極性的判斷圖5常見的極性分子與非極性分子根據(jù)上圖，思考和回答下列問題：(2)P4和C60是極性分子還是非極性分子?圖6P4和C60的球棍模型(3)以下化合物分子中，哪些是極性分子，哪些是非極性分子?CO2HCNH2ONH3BF3CH4CH3Cl圖7常見分子的球棍模型設(shè)計(jì)意圖：結(jié)合實(shí)物球棍模型（或利用ChemBioDrawUltra12.0的插件CSChem3DModel進(jìn)行Ball＆Stick投影展示），宏微結(jié)合，便于判斷掌握。表2共價(jià)鍵的極性與多原子分子極性的關(guān)系正電中心和負(fù)電中心是否重合分子極性實(shí)例不重合極性分子HCN、H2O、NH3、CH3Cl重合非極性分子CO2、BF3、CH4總結(jié)歸納：只含非極性鍵的分子一定是非極性分子；含有極性鍵的分子，如果分子空間結(jié)構(gòu)不對(duì)稱，則為極性分子，如果分子空間結(jié)構(gòu)呈對(duì)稱，則為非極性分子?？梢愿鶕?jù)分子的正電中心和負(fù)電中心是否重合，非極性分子正電中心與負(fù)電中心重合，極性分子正電中心與負(fù)電中心不重合。我們還可以根據(jù)化學(xué)鍵的極性的向量和，化學(xué)鍵的極性的向量和等于零是非極性分子，化學(xué)鍵的極性的向量和不等于零是極性分子。圖8判斷CO2、H2O、NH3、BF3的極性的向量和的圖解4.實(shí)驗(yàn)證實(shí)任務(wù)三：實(shí)踐真知，分子的極性實(shí)驗(yàn)學(xué)生實(shí)驗(yàn)：取兩支酸式滴定管，分別裝有H2O和CCl4，控制活塞使液體成細(xì)絲狀流下。用帶電的玻璃棒靠近H2O柱和CCl4液柱，觀察現(xiàn)象。圖8分子的極性實(shí)驗(yàn)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并作分析和交流討論。H2O屬于極性分子，用帶電的玻璃棒靠近，H2O柱向玻璃棒一側(cè)彎曲；CCl4屬于非極性分子，用帶電的玻璃棒靠近，CCl4液柱不彎曲。設(shè)計(jì)意圖：構(gòu)建宏微聯(lián)系。通過實(shí)驗(yàn)探究激發(fā)興趣，使“極性”這一抽象的概念直觀形象化，促進(jìn)對(duì)概念的理解和掌握，建立結(jié)構(gòu)與性質(zhì)之間的聯(lián)系?？茖W(xué)·技術(shù)·社會(huì)表面活性劑和細(xì)胞膜，播放小視頻——《表面活性劑：使溶液體系發(fā)生變化的物質(zhì)》。設(shè)計(jì)意圖：貼近生活的教學(xué)內(nèi)容，優(yōu)化欄目功能，外顯學(xué)科核心素養(yǎng)。5.應(yīng)用價(jià)值任務(wù)四：學(xué)以致用，鍵的極性對(duì)化學(xué)性質(zhì)的影響溫故知新，以乙酸為例，復(fù)習(xí)酸的電離常數(shù)KaCH3COOHCH3COO-+H+羧酸的酸性可用pKa（pKa＝-lgKa）的大小來衡量，pKa越小，酸性越強(qiáng)。表3不同羧酸的pKa結(jié)合上表中的pKa數(shù)據(jù)，引導(dǎo)分析酸性：氯乙酸＜二氯乙酸＜三氯乙酸的變化原因。由于氯的電負(fù)性較大，極性：Cl3C—＞Cl2CH—＞ClCH2—，導(dǎo)致三氯乙酸中的羧基的極性最大，更易電離出氫離子。學(xué)生活動(dòng)：依次討論分析，再給出解釋說明——酸性三氯乙酸＜三氟乙酸；丙酸＜乙酸＜甲酸。氟的電負(fù)性大于氯的電負(fù)性，F(xiàn)—C的極性大于Cl—C的極性，使F3C—的極性大于Cl3C—的極性，導(dǎo)致三氟乙酸的羧基中的羥基的極性更大，更易電離出氫離子；烴基（符號(hào)是R—）是推電子基團(tuán)，烴基越長，推電子效應(yīng)越大，使羧基中的羥基的極性越小，羧酸的酸性越弱。在充分討論、比較和分析的基礎(chǔ)上，歸納總結(jié)得出結(jié)論，即羧酸的酸性強(qiáng)弱與其分子的組成和結(jié)構(gòu)有關(guān)。設(shè)計(jì)意圖：利用數(shù)據(jù)定量證據(jù)推理微觀結(jié)構(gòu)與宏觀性質(zhì)的聯(lián)系。強(qiáng)化運(yùn)用：為什么鈉和水的反應(yīng)比鈉和乙醇的反應(yīng)劇烈？圖9鈉和水的反應(yīng)、鈉和乙醇的反應(yīng)鈉和水的反應(yīng)2Na＋2H2O2NaOH＋H2↑鈉和乙醇的反應(yīng)2Na＋2CH3CH2OH→2CH3CH2ONa＋H2↑乙醇分子中的C2H5—是推電子基團(tuán)，使得乙醇分子中的電子云向著遠(yuǎn)離乙基的方向偏移，羥基的極性比水分子中的小，因而鈉和乙醇的反應(yīng)不如鈉和水的劇烈?？茖W(xué)·技術(shù)·社會(huì)分子結(jié)構(gòu)修飾與分子的性質(zhì)，科學(xué)知識(shí)在生活中的應(yīng)用，學(xué)生課后自主閱讀。七、課堂小結(jié)學(xué)生總結(jié)，進(jìn)行知識(shí)梳理?；貞洷竟?jié)課所學(xué)知識(shí)，教師點(diǎn)評(píng)并作補(bǔ)充，協(xié)助對(duì)所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行歸納整理，補(bǔ)充完善。八、形成性練習(xí)1．使用微波爐加熱，具有使受熱物質(zhì)均勻、表里一致、速率快、熱效率高等優(yōu)點(diǎn)。其工作原理是通電使?fàn)t內(nèi)的微波場以幾億的高頻改變電場的方向，水分子因而能迅速擺動(dòng)，產(chǎn)生熱效應(yīng)，這是因?yàn)锳．水分子具有極性共價(jià)鍵 B．水分子中有共用電子對(duì)C．水由氫、氧兩種元素組成 D．水分子是極性分子2．下列敘述中不正確的是A．鹵化氫分子中，鹵素的非金屬性越強(qiáng)，共價(jià)鍵的極性也越強(qiáng)，穩(wěn)定性也越強(qiáng) B．以極性鍵結(jié)合的分子，不一定是極性分子 C．判斷A2B或AB2型分子為極性分子必須知道該分子的空間構(gòu)型D．非極性分子中，各原子間都應(yīng)以非極性鍵結(jié)合3．已知N、P同屬于元素周期表的ⅤA族元素。NH3呈三角錐形，N原子位于錐頂，3個(gè)H原子位于錐底，N﹣H鍵間的夾角是107°。（1）N4分子的空間結(jié)構(gòu)為，它是一種（填“極性”或“非極性”）分子。（2）PH3分子與NH3分子的結(jié)構(gòu)（填“相同”、“相似”或“不相似”），P﹣H鍵（填“有”或“無”）極性，PH3分子（填“有”或“無”）極性。（3）NCl3是一種淡黃色油狀液體，下列對(duì)NCl3的有關(guān)描述不正確的是。（填標(biāo)號(hào)）a．該分子呈平面三角形b．該分子為極性分子c．該分子中的化學(xué)鍵為極性