《多樣的分子空間結(jié)構(gòu)》教案一、課標解讀1．內(nèi)容要求結(jié)合實例了解共價分子具有特定的空間結(jié)構(gòu)。識記簡單分子的空間結(jié)構(gòu)，建立結(jié)構(gòu)影響性質(zhì)的認知模型。2．學(xué)業(yè)要求能根據(jù)給定的信息分析簡單分子的空間結(jié)構(gòu)，能通過空間結(jié)構(gòu)協(xié)助推理判斷具體物質(zhì)。二、教材分析提高學(xué)生對分子空間結(jié)構(gòu)的具體認知，深化對微粒間相互作用模型的認識。發(fā)展學(xué)生“證據(jù)推理與模型認知”核心素養(yǎng)。人教版教材中本節(jié)課主要是過渡章節(jié)，建立學(xué)生對分子空間結(jié)構(gòu)的直觀認知。之后再進一步學(xué)習(xí)空間結(jié)構(gòu)形成的理論基礎(chǔ)。而在魯科版的教材中，并無本節(jié)課的設(shè)置，而是選擇將本節(jié)課所講內(nèi)容以案例的方式融入雜化軌道理論和價電子對互斥理論的分析中。三、學(xué)情分析已經(jīng)學(xué)習(xí)過共價鍵的知識，對鍵能、鍵角、鍵長有一定基礎(chǔ)，因此可以理解分子的基本構(gòu)成，知道水是V形，CO2是直線形。同時學(xué)習(xí)過分子結(jié)構(gòu)的測定，了解常見的分子結(jié)構(gòu)的測定方法。由于分子空間結(jié)構(gòu)的微觀和抽象，同學(xué)們并未建立起直觀的、形象的微觀認知模型，對于之后價層電子對互斥模型與雜化軌道模型的接受存在一定的困難，因此，需要通過本節(jié)課對分子的空間結(jié)構(gòu)進行認知，建立起直觀的、形象的分子空間認知模型。四、素養(yǎng)目標【教學(xué)目標】1．通過案例了解分子空間結(jié)構(gòu)的多樣性，建立起直觀的分子空間結(jié)構(gòu)認知模型。2．識記簡單分子的分子空間結(jié)構(gòu)，鍵角。3．了解分子空間結(jié)構(gòu)與性質(zhì)之間的關(guān)聯(lián)?！驹u價目標】1．能夠快速說出常見分子的空間結(jié)構(gòu)與鍵角，并能靈活應(yīng)用。2．能夠根據(jù)結(jié)構(gòu)判斷個別分子的穩(wěn)定性。3.建立起直觀的分子空間結(jié)構(gòu)模型。五、教學(xué)重點、難點重點：常見的分子空間結(jié)構(gòu)難點：分子空間結(jié)構(gòu)模型的建立六、教學(xué)方法講授法七、教學(xué)思路表1教學(xué)結(jié)構(gòu)表目標落實任務(wù)環(huán)節(jié)問題線活動線教學(xué)目標1任務(wù)一：了解分子空間結(jié)構(gòu)多樣性情境創(chuàng)設(shè)兩原子有空間結(jié)構(gòu)嗎？通過學(xué)生展示，對宏觀和微觀世界的空間結(jié)構(gòu)產(chǎn)生直觀認知。教學(xué)目標2任務(wù)二：識記常見分子空間結(jié)構(gòu)講授知識H2O、CO2、CH4等分子的空間結(jié)構(gòu)是什么？通過分子球棍模型搭建和知識講授，識記常見分子的空間結(jié)構(gòu)及鍵角。教學(xué)目標3任務(wù)三：建立結(jié)構(gòu)性質(zhì)之間的聯(lián)系討論練習(xí)不同的空間結(jié)構(gòu)的分子性質(zhì)有何不同？通過討論探究，建立分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)之間的關(guān)系。八、教學(xué)過程環(huán)節(jié)教師活動學(xué)生活動課程引入【圖一】2021年6月，神州十二號圓滿發(fā)射成功，標志著我國載人航天事業(yè)的又一重大突破。上圖是宇航員楊洪波拍攝的從太空俯瞰地球的圖片，我們可以看到浩瀚的宇宙也有著它獨有的空間結(jié)構(gòu)?！緢D二】而人類體內(nèi)的小小的DNA分子，也有著復(fù)雜的雙螺旋結(jié)構(gòu)。【圖三】在高一的學(xué)習(xí)中，我們學(xué)習(xí)過石墨和C60這兩種C的同素異形體。他們分別呈現(xiàn)網(wǎng)狀堆積和球形。分子的種類繁多，結(jié)構(gòu)也各不相同，構(gòu)成了多樣的分子空間結(jié)構(gòu)。新課講授【問題啟發(fā)】請同學(xué)們思考討論，在O2、HCl這樣的雙原子分子中存在分子的空間結(jié)構(gòu)問題嗎？何謂“分子的空間結(jié)構(gòu)”？雙原子分子必定是直線形分子，因此分子的空間結(jié)構(gòu)指兩個以上原子構(gòu)成的分子中的原子的空間關(guān)系。【學(xué)生討論】雙分子原子不存在分子空間結(jié)構(gòu)，因為雙原子必定在一條線上。常見分子的空間結(jié)構(gòu)請同學(xué)們思考，從幾何的角度，三個原子可以構(gòu)成哪些空間結(jié)構(gòu)？V形、直線形，平面三角形（在化學(xué)中基本沒有）；例如H2O分子，呈V型，鍵角為105°；二氧化碳分子呈直線型，鍵角為180°。請同學(xué)們思考，從幾何的角度，四個原子可以構(gòu)成哪些空間結(jié)構(gòu)？平面三角形、三角錐型、正四面體兩種結(jié)構(gòu)。例如甲醛，呈平面三角形，鍵角約為120°，氨氣是三角錐型，鍵角為107°。白磷為正四面體結(jié)構(gòu)，鍵角為60°。請同學(xué)們思考，從幾何的角度，五個原子可以構(gòu)成哪些空間結(jié)構(gòu)？正四面體、平面四邊形五原子分子的空間結(jié)構(gòu)種類繁多，最常見的是四面體結(jié)構(gòu)。例如甲烷，呈正四面體結(jié)構(gòu)，C原子位于正四面體的正中央。鍵角為109°28’。為了更好的建立起直觀的空間結(jié)構(gòu)模型，請同學(xué)們分組用手中的球棍模型搭建以上分子空間模型。并展示手中的球棍模型?！拘〗M實踐】搭建分球棍模型練習(xí)鞏固請同學(xué)們練習(xí)學(xué)案1、2題?！咎崾尽客瑢W(xué)們是否可以利用手中搭建好的球棍模型更加直觀的驗證題目知識。完成練習(xí)并回答問題新課講授在化學(xué)的學(xué)習(xí)中，我們一直貫徹組成和結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，進而決定用途的遞進關(guān)系。分子的空間結(jié)構(gòu)也對其性質(zhì)產(chǎn)生影響，例如穩(wěn)定性。S8大多呈皇冠型，如果把一個向上的原子翻轉(zhuǎn)向下，這樣的分子依然可以存在，只是不穩(wěn)定。在有機化學(xué)的學(xué)習(xí)中，我們經(jīng)常見到環(huán)己烷，環(huán)己烷有椅式和船式兩種結(jié)構(gòu)，而椅式比船式更加穩(wěn)定。除了以上分子之外，我們還可以看到呈正四面體的白磷分子；在白磷的基礎(chǔ)上，在每兩個P原子之間加入一個O原子，便成了P4O6；在P4O6的基礎(chǔ)上，每個P原子將四個正四面體搭建起來拼成了P4O10；除此之外還有呈六面體形狀的SF6；將兩個甲烷分子各去除一個氫原子，拼接起來變成了乙烷，而將乙烷的一個氫原子換成氫氧根，就變成了乙醇。作業(yè)鞏固接下來我們通過幾道題鞏固以上所學(xué)請同學(xué)們練習(xí)學(xué)案4、5、6題。練習(xí)及回答題目課堂小結(jié)最后我們總結(jié)一下本節(jié)課所學(xué)知識常見的分子空間結(jié)構(gòu)二、分子的空間結(jié)構(gòu)影響其穩(wěn)定性環(huán)己烷椅式結(jié)構(gòu)比船式更穩(wěn)定九、板書設(shè)計十、課堂練習(xí)（典型性、代表性和覆蓋面）二、選擇題1、下列能夠證明甲烷分子的空間結(jié)構(gòu)為正四面體的事實是（D）A.甲烷分子中4個C—H鍵的強度相同B.甲烷分子中4個C—H鍵的長度相同C.甲烷的一氯代物只有1種D.甲烷的二氯代物只有1種2、(不定選)下列敘述正確的是(BC)A.NH3分子中N原子處在3個H原子所組成的三角形的中心B.CCl4分子中C原子處在4個Cl原子所組成的四面體的中心C.H2O分子中O原子不處在2個H原子所連成的直線的中央D.CO2分子中C原子不處在2個O原子所連成的直線的中央三、非選擇題3、判斷題（1）鍵角為180°的分子，空間結(jié)構(gòu)是直線形。（正確）（2）鍵角為120°的分子，空間結(jié)構(gòu)是平面三角形。（錯誤）（3）空間結(jié)構(gòu)是正四面體形，鍵角一定是109°28′。（錯誤）（4）鍵角在90°~109°28'之間的分子，空間結(jié)構(gòu)可能是V形。（正確）4、下列物質(zhì)分子的空間結(jié)構(gòu)與CH4相同的是（B）A.H2OB.P4C.NH3D.CO25、D、E、X、Y、Z是周期表中的前20號元素，且原子序數(shù)逐漸增大。它們的最簡單氫化物分子的空間結(jié)構(gòu)依次是正四面體形、三角錐形、正四面體形、角形(V形)、直線形?；卮鹣铝袉栴}：(1)Y的最高價氧化物的化學(xué)式為。(2)上述5種元素中，能形成酸性最強的含氧酸的元素是,寫出該元素的任意3種含氧酸的化學(xué)式：。(3)D和Y形成的化合物，其分子的空間結(jié)構(gòu)為。(4)D和X形成的化合物，其化學(xué)鍵類型屬于。(5)金屬鎂和E的單質(zhì)在高溫下反應(yīng)得到的產(chǎn)物是。答案：SO3；Cl；HClO、HClO2、HClO3、HClO4；直線形；共價鍵；Mg3N2《多樣的分子空間結(jié)構(gòu)》作業(yè)設(shè)計一、選擇題1.下列分子的空間結(jié)構(gòu)模型正確的是()A.CO2的空間結(jié)構(gòu)模型B.H2O的空間結(jié)構(gòu)模型C.NH3的空間結(jié)構(gòu)模型D.CH4的空間結(jié)構(gòu)模型【參考答案】D【質(zhì)量水平】考點細化內(nèi)容質(zhì)量水平多樣的分子空間結(jié)構(gòu)ACO2的空間結(jié)構(gòu)模型為直線形L1BH2O的空間結(jié)構(gòu)模型為V形L1CNH3的空間結(jié)構(gòu)模型為三角錐形L1DCH4的空間結(jié)構(gòu)模型為正四面體形L12.下列分子的空間結(jié)構(gòu)與分子中共價鍵鍵角對應(yīng)正確的是()A.V形：105°B.平面正三角形：120°C.三角錐形：109°28′D.正四面體形：109°28′【參考答案】B【質(zhì)量水平】考點細化內(nèi)容質(zhì)量水平多樣的分子空間結(jié)構(gòu)A二氧化硫分子為V形，鍵角不是105°L2B平面正三角形鍵角120°L2C氨氣分子為三角錐形，鍵角為107°L2D.白磷分子為正四面體形，鍵角為60°L23.下列物質(zhì)分子的空間結(jié)構(gòu)與CH4相同的是（）A.H2OB.P4C.NH3D.CO2【參考答案】B【質(zhì)量水平】考點細化內(nèi)容質(zhì)量水平多樣的分子空間結(jié)構(gòu)ACH4是正四面體形結(jié)構(gòu)，H2O是V形結(jié)構(gòu)L2BNH3是三角錐形結(jié)構(gòu)L1CP4是正四面體形結(jié)構(gòu)L1D.CO2是直線形結(jié)構(gòu)L14.下列說法不正確的是（）A.蛋白質(zhì)、棉花、PVC、淀粉都是由高分子構(gòu)成的物質(zhì)B.乙醇和二甲醚互為同分異構(gòu)體，可利用紅外光譜法鑒別兩者C.雙原子或多原子形成的氣體單質(zhì)分子中，一定有σ鍵，可能有π鍵D.P4和CH4都是正四面體形分子且鍵角都為109°28′。解析：P4和CH4都是正四面體形分子，其中P4中鍵角為60°CH4中鍵角為109°28′,所以D不正確?！緟⒖即鸢浮緿【質(zhì)量水平】考點細化內(nèi)容質(zhì)量水平多樣的分子空間結(jié)構(gòu)A蛋白質(zhì)、棉花、PVC、淀粉都是由高分子構(gòu)成的物質(zhì)L2B乙醇和二甲醚互為同分異構(gòu)體，可利用紅外光譜法鑒別兩者L2C雙原子或多原子形成的氣體單質(zhì)分子中，一定有σ鍵，可能有π鍵L3DP4和CH4都是正四面體形分子，其中P4中鍵角為60°CH4中鍵角為109°28′L35.NH3、NF3、NCl3等分子中心原子相同，如果周圍原子電負性大者鍵角小，那么NH3、NF3、NCl3三種分子中，鍵角大小的順序正確的是()A.NH3>NF3>NCl3B.NCl3>NF3>NH3C.NH3>NCl3>NF3D.NF3>NCl3>NH3解析：已知電負性F>C1>H,且NH3、NF3、NCl3這些分子中心原子相同，如果周圍原子電負性大者鍵角小，則鍵角的大小順序為NH3>NCl3>NF3。答案：C【參考答案】C【質(zhì)量水平】考點細化內(nèi)容質(zhì)量水平多樣的分子空間結(jié)構(gòu)A-L3B-L3C已知電負性F>C1>H,且NH3、NF3、NCl3這些分子中心原子相同，如果周圍原子電負性大者鍵角小，則鍵角的大小順序為NH3>NCl3>NF3L3D-L36.下列模型分別表示C2H2、S8、SF6的結(jié)構(gòu)，下列說法錯誤的是()A.32gS8分子中含有1molσ鍵B.1molC2H2分子中有3molσ鍵和2molπ鍵C.1molS8中含有8molS—S鍵D.SF6易燃燒生層二氧化硫【參考答案】D【質(zhì)量水平】考點細化內(nèi)容質(zhì)量水平多樣的分子空間結(jié)構(gòu)A每個S8分子中含有8個鍵，則32g(即0.125mol)S8分子中含有1molσ鍵L3B單鍵為σ鍵，三鍵中含有1個σ鍵、2個π鍵，所以1molC2H2分子中有3molσ鍵和2molπ鍵L3C1個S8分子中含有8個S-S鍵，所以1molS8中含有8molS—S鍵L3DSF6中S元素為+6價，S已處于最高價，不能與氧氣反應(yīng)生成+4價的二氧化硫L2二、非選擇題8.PH3在常溫下是一種無色、劇毒、易自燃的氣體，分子結(jié)構(gòu)和NH3相似。在常溫下1體積的水能溶解0.26體積的PH3、PH3和鹵化氫(HX)作用生成相應(yīng)的化合物PH4X、PH4X在水溶液中完全電離(PH4+的結(jié)構(gòu)類似于CH4)(1)PH3分子的空間結(jié)構(gòu)為,和H+的結(jié)合能力較NH3(填“強”或“弱”);在PH4+里，P—H鍵之間的夾角為