联系本站客服加+微信号15139388181 或QQ：983228566 |
视频标签：杂化轨道理论
所属栏目：高中化学优质课视频
视频课题：苏教版高中化学选修物质结构与性质《杂化轨道理论》海南省优课
本视频配套资料的教学设计、课件 /课堂实录及教案下载可联本站系客服
《杂化轨道理论》教学设计
课 题 杂化轨道理论
课 型
新授课
时 间
2019．6.15
教材分析
1.课标解读
《普通高中化学课程标准（2017年版）》选择性必修模块《物质结构与性质》中“主题2:微粒间的相互作用与物质的性质”指出“2.3分子的空间构型”的内容要求：结合实例了解共价分子具有特定的空间结构，并可用相关理论和模型进行解释和预测。指导分子的结构可以通过波谱、晶体X射线衍射等技术进行测定。此外，这部分内容的学习要求明确为“能根据给定的信息分析常见简单分子的空间结构，能利用相关理论解释简单共价分子的空间结构”。 课标中提及的“相关理论”是指价电子对互斥模型和杂化轨道理论。课
标中对于此部分内容的核心教学策略主要是注重学生对概念的理解 和认识的发展与重视化学史内容，增强对化学发展过程的体验。 2.教材解读
本节内容选自高中化学苏教版选修3专题4第一单元的内容。杂化轨道理论位于共价键和价层电子对互斥理论之后，对价键理论进行了完善和丰富，很好地解释了多原子分子的空间构型，并且形象地解释了原子之间的成键过程、有关物质的空间结构及其稳定性。同时也对后续配合物和晶胞的学习奠定了空间想象基础。因此杂化轨道理论在本模块的学习中起着承上启下的作用。
学情分析
学生已经学习了原子的结构与性质，价键理论和价层电子对互斥理论，学会了运用价层电子对互斥理论来判断简单分子的空间构型。高二学生思维敏捷，好奇心强，动手能力强，但空间想象力弱，而本节对学生空间想象力和抽象思维能力要求较高。
运用归纳的学习方法概括杂化轨道理论的要点、应用对比、类比等学习方法利用杂化轨道理论分析常见简单分子的立体构型。如果对原子结构和价层电子对互斥理论掌握的不好，空间想象能力欠缺将会影响到对本部分内容的学习。
教学目标
1.通过学习杂化轨道理论的提出背景，感悟“提出假设”的创新科学探究精神，通过学习杂化轨道理论的基本要点，掌握sp、sp2
、sp3
三种主要的杂化轨道类型。
2.通过定量计算，比较形成CH2和CH4分子过程中体系能量的变化，从能量的角度感受杂化的意义，体会证据推理对于科学研究的意义。
3.结合实例，根据给定的信息分析常见简单分子的空间结构，采用图解的方式强化微观探析意识，通过比较、讨论的方法学习新知，培养分析、归纳能力和空间想象能力。
4.建构杂化轨道理论解释分子立体构型的认知模型，能用杂化轨道原理解释常见分子的成键情况与空间构型，进一步了解化合物中原子的成键特征。
5.通过杂化轨道理论的学习，激发学习兴趣，提高学生对探究物质结构的兴趣，感受物质结构与性质的奇妙。
2
评价目标
1.通过课前预学案的布置，诊断学生关于价层电子对互斥理论的理解水平和认识分子的立体构型的水平。
2.通过概况杂化理论的基本要点（杂化过程中原子轨道在能量、数目、形状、伸展方向等方
面的变化）的书写表达，诊断学生对于杂化轨道理论的理解。
3.通过画图表达及分组讨论BF3、BeCl2的中心原子杂化过程以及各原子的成键过程，诊断学生对于杂化理论分析分子立体构型的认识思路的结构化水平。
教学重点
建构杂化轨道理论解释分子立体构型的认知模型。 用杂化轨道原理解释常见分子的成键情况与空间构型。
教学难点 中心原子杂化类型的确定
教法学法
教法：多媒体辅助教学法、问题驱动法、启发引导法、思维导图法 学法：合作学习、实验探究、类比学习、对比学习、自主分析
教学环节 教师活动 学生活动
温故知新
预案先行：
布置课前预习案，为新课的学习奠定基础。 ABn 型分子的VSEPR模型和立体结构
回顾旧知 独立完成
情境导入
唤起注意：
自然界中存在许多宏观物质，它们拥有怎么的微观结构呢?为了探究微观分子的立体结构，科学家们做出许多努力，一方面企图实验测定，另一方面尝试构建成熟的理论加以分析。
倾听，了解
3
理论分析高中阶段主要介绍可以用于预测分子构型的价层电子对互斥理论和可以进行成键解释的杂化轨道理论。
问题提出
甲烷是日常生活中很常见的物质，其分子组成为CH4。
①写出碳原子的价电子排布图，依据共价键的饱和性其分子组成应为CH2 ,这与实际是否相同？
②用价电子对互斥理论预测，甲烷的空间构型如何？键角多少？ ③按已学过的价健理论能否解释甲烷分子立体构型？为什么？
思考、讨论
理论提出
为了解释甲烷的分子组成和分子的立体构型，美国化学家鲍林提出杂化轨道理论。
倾听，思考
4
理论简介与问题解决：鲍林认为基态碳原子的2s轨道上的一个电子在外界影响下会激发到2p轨道，能量接近的2s和3个2p轨道重新组合形成4个能量相同的sp3杂化轨道，这四个轨道中分别有一个单电子，当它们与四个氢原子化合时即可构成组成为CH4的分子，由于这四对成键电子对在空间中倾向于以最大的夹角，最大的斥力排列，便形成空间正四面体结构。
合作学习
任务一：杂化轨道理论要点梳理
阅读教材P39-41相关内容，归纳以下问题： ①轨道杂化后在数目，形状，能量上是否发生变化？ ②杂化轨道的构型与分子的立体构型有何联系？
①杂化轨道的能量变化：通过给予相关的能量变化信息求解，比较，感受杂化的意义。
②杂化轨道的数目关系、形状变化、伸展方向：通过动画演示，让学生总结归纳。
阅读思考
书写回答
5
引导启发，概括归纳：
计算思考，整合信息
观看动画，想象、思考
6
总结，归纳
实践活动：
小组合作，利用气球制作简易的sp3
、sp2
、sp杂化轨道模型。
通过动手实践，感受杂化轨道的立体构型，通过气球间的斥力体会中心原子价电子对的斥力
任务二：sp3
杂化分析
结合下图，小组讨论，用简要的语言描述甲烷空间构型形成过程。 ①C原子的杂化轨道形成过程：
C原子的外围电子排布式：
②CH4分子中原子的成键过程：
引导展示：
小组代表上台解说图示，利用杂化轨道理论解释CH4的立体构型。 及时矫正：
整合信息，独立思考，
小组讨论，交流见解
7
针对学生讲解存在的问题展开相应的点评与矫正。 模型构建：
教师结合学生的解说，板书重点，引导学生梳理利用杂化轨道理。论解释分子构型的一般认知模型：
思考，概括 记录，内化
任务三：sp2
与sp杂化分析 构型预测：
请用价层电子对互斥理论预测BF3与BeCl2分子的空间构型如何？键角为多少？ 信息链接：
①BF3是平面正三角形构型，分子中键角均为120º. ②气态BeCl2是直线型分子构型，分子中的键角为180 º 类比分析：
请依据以上信息，类比CH4空间构型的形成过程，请用图示表达BF3与BeCl2的空间结构形成过程。
计算，思考
静思书写，独立作答，画图表达
小组讨论，填写学案 利用制作的气球模型模拟分子中个原子的成键过程（电子云重叠）
8
引导展示：
有请小组代表展示，上台板演并解说。 模型应用：
① ①认知模型：引导学生利用分析甲烷时构建的杂化轨道理论解释分子立体构型的认知模型，用标准化的语言有逻辑地进行表述。 ② ②实物模型：引导学生利用实践活动时制作的气球模型模拟分子
各个原子的成键过程。 动画播放：
与学生解说的同时，同步播放课件动画，更加生动形象地展示杂化过程与成键过程。
展示交流
选取具有代表性的学生上台板演
视频来源：优质课网 www.youzhik.com
