【公开课】价层电子对互斥理论++教学设计高二化学人教版（2019）选择性必修2

高二化学《价层电子对互斥理论》教学设计教学章节选修三第二章，第二节教学内容价层电子对互斥理论教学年级高二教学方式新课教材分析本节课选自高二化学选修三第二章第二节《分子的立体构型》第二课时——价层电子互斥理论。分子的立体构型在高中化学是一个重要的知识点，内容上起着承上启下的作用，它建立在共价键的分类、键参数、电子式的书写等基础知识之上，来预测ABn型共价分子的立体构，使学生对已有认知中“CO2分子为直线型、H2O分子为V型、CH4分子为正四面体型”等知识有更深层的认识。第一节的共价键为其做铺垫，而后面的杂化轨道理论又可以与之相辅相成的共同完美解决分子立体构型的问题。学情分析认知基础：对共价键分类、键参数、电子式的书写等基础知识有一定的掌握，对不同分子具有不同的立体结构有疑问，并且成为进一步探究的内动力。认知方式：学生逻辑思维能力较差，空间想象力较弱，对类似“孤对电子数的计算”理解不够，不少学生还停留在死记硬背的层次，不能够灵活运用和处理。教学目标（知识与能力、过程与方法、情感态度与价值观）知识与技能：1.能准确描述价层电子对互斥理论；能准确计算中心原子的价层电子对数和孤电子对；能用价层电子对互斥理论模型推断分子的立体构型。过程与方法：通过学习，激发对新问题的探究兴趣，学会用价层电子对互斥理论预测简单分子或离子空间构型的方法步骤情感态度与价值观：通过对分子立体构型的探究，提高学生的空间想象能力，培养学生严谨的科学态度。教学重点利用价层电子对互斥模型预测简单分子或离子的立体结构教学难点 价层电子对互斥理论模型；价层电子对数的计算教学课型新课教具准备投影仪、相关资料；现代教育技术应用电脑、电子白板、摄像头教师活动学生活动设计意图教学过程设计教学过程设计【引入新课】教师：上节课大家已经对形形色色的分子及分子的立体构型有所了解，请大家思考为什么H2O和CO2同为三原子分子，其对应分子的立体构型却不同，决定分子立体构型的因素有哪些？请同学们和老师一起带着本节课教学目标完成这个问题【展示教学目标】教师用多媒体展示本节课的教学目标。【引入教学重点】教师：同学们都知道随着科技的发展，如今可以用先进的仪器预测分子的立体构型，那在没有这些仪器以前，科学家们最早是用电子式法预测分子的立体构型的，什么是电子式法呢？请同学们和老师一起探究一下吧。教师用多媒体展示有CO2、BF3、CH4、NH3、H2O的表格。教师：....同学写的很正确，通过CO2电子式和结构式可以分析出，碳原子处于该分子的中心，所以碳原子为该分子的中心原子，碳原子的周围有中两对σ键和两对π键；请同学们回忆在两个原子成键的过程中，两个原子轨道以最大重叠方式头碰头的方式成键，而另外两个原子则以肩并肩的方式形成π键，所以分子的最终立体构型与π键无关。教师：同学们根据CO2电子式和结构式分析其周围有孤电子对吗？教师：那么C周围有两对成键电子对，即两个σ键，请同学们思考这两对成键电子对应该以什么样的方式排列才能让它们之间的排斥力最小，分子最稳定？教师用橡皮泥演示CO2的空间立体构型。教师以同样的方式讲解BF3、CH4的空间立体构型。并请同学们用橡皮泥拼平面三角形、正四面体的模型。教师：接下来老师想继续请同学来完成NH3和H2O的电子式和结构式，请同学们在CH4的空间立体构型基础上用橡皮泥拼出NH3和H2O的空间立体构型。从NH3的电子式和结构式分析，该分子的中心原子为N，其周围有四对价电子，其中有三对为与氢原子形成的成键电子对，而孤电子对不参与成键，其立体构型为三角锥形。从H2O的电子式和结构式分析，该分子的中心原子为H，其周围有四对价电子，其中有两对为与氢原子形成的成键电子对，而两对孤电子对不参与成键，其立体构型为V形。【突破重点、难点】教师：早期的化学家们用电子式预测分子或离子的立体构型，后经吉列斯比和尼霍尔姆在20世纪50年代加以发展，定名为价层电子对互斥模型（VSEPR）。（ValenceShellElectronPairRepulsion）接下来请同学们和老师一起学习价层电子对互斥理论的要点。教师多媒体展示价层电子对互斥理论的三个要点。一个ABn型共价分子或离子，中心原子A周围所配置的B原子（配位/端位原子）的立体构型，主要决定于中心原子的价层电子对间的相互排斥作用。②中心原子周围的价层电子对按尽可能互相远离的位置排布，使彼此间的排斥力最小，能量最低，物质最稳定。③中心原子上的价层电子对=σ键电子对+中心原子上的孤对电子。注意：π键电子对对分子的立体构型无影响，不考虑。教师：根据刚才同学们用橡皮泥拼的分子立体构型，我们可以得出价层电子对的互斥理论模型，当价层电子对数分别为2、3、4时，对应的分子价层电子对理论模型为直线性、平面三角形和正四面体形；那么当价层电子对数分别为5和6时，对应的分子价层电子对理论模型为什么呢？请同学们继续分组讨论并用橡皮泥拼出可能的模型。教师：同学们的动手能力和空间想象力都很强，大部分同学都拼对了，但是错了的同学也不要气馁，你可以将你拼的模型和标准模型做对比，分析在你的模型里，中心原子周围的价电子对之间的斥力是否最小？教师：在对NH3和H2O的空间立体构型的推测中，除了考虑中心原子价层电子对还需要考虑什么呢？教师：回答正确，中心原子价层电子对数和孤电子对数共同决定了分子的立体构型。教师多媒体展示价层电子对数和孤电子对数的计算公式。教师多媒体展示多种ABn分子和离子，以CH4和CO32-为例，讲解价层电子对数和孤电子对数公式的用法，并分析用价层电子互斥理论推测分子立体构型的一般过程。教师请学生分组比赛推测常见的分子或离子的立体构型过程，教师并对学生可能出现的一些状况进行点评。【巩固重点、难点】教师：请同学们根据刚才练习的过程总结预测分子的立体构型的一般步骤。教师点评学生的总结，并给出相关计算的顺口溜：问结构，先分叉价、配、电荷取一半叉减配，为孤对立体构型画骨架【限时训练】学生完成相对应的限时训练。学生齐读教学目标。学生在黑板上完成CO2电子式和结构式。学生分组讨论CO2的中心原子C周围两对σ键电子对的排列方式并推其测空间立体构型。学生继续分组用橡皮泥拼出BF3、CH4的空间立体构型。学生继续用橡皮泥拼出NH3和H2O的空间立体构型，并得出价层电子对数和孤对电子数要共同决定分子的立体构型。学生齐读价层电子对互斥理论模型的要点；并整理笔记。学生分组完成当价层电子对数分别为5和6时，对应的分子价层电子对理论模型。学生整理笔记，理解价层电子对数和孤电子对数的相关计算公式。学生分组比赛多媒体上分子或离子的立体构型的推测。学生完成相应的当堂练习。由学生熟悉的三原子分子H2O和CO2引出新课，给学生留下悬念，从而激发学生的求知欲和探究欲。让学生在课前就明确教学目标，能够更好的带着目标去学习。温故才能知新，让学生书写电子式，能够更直观的感受中心原子、成键电子对等知识。同时能够让学生参与到课堂中，让学生自己在课堂中占的主导地位，更有利于提高学生的主观能动性。学生分组讨论一起进行思维的碰撞，不仅可以提高学生合作探究的能力，还可以提高学生分析问题、解决问题的能力。本环节我采用了学生分组合作、动手拼出分子的立体构型，而不是直接给出分子的立体构型，为后面价层电子对互斥模型的讲解作铺垫，叶让学生更直观的理解价层电子对之间如何排斥才能让斥力最小的问题。该环节体现了授人以渔的教法。每个教学环节都尽量让学生参与其中，让学生感受课堂不是老师的课堂，而是他们的课堂，这样更有利于提高那些注意力差的学生的听课效率。三角双锥体和正八面体构型较难理解，但在习题中经常会遇到关于正八面体的二氯取代种类，所以在该环节让学生自己拼图，让学生从实践中去得出真理。课堂讲究的是学生的眼、口、脑、手并用，才能达到最佳效果。推测分子的立体构型是本节课的重点、难点，为了突破重难点，大量的练习必不可少，该环节我采用学生比赛的方式完成练习，从磨课的过程中看来，效果很好。不仅提高了学生的积极性，突破了重难点，也活跃了课堂气氛。教学反思本节课的核心要点是推测分子的立体构型，采用的方法为价层电子对互斥理论模型，历年全国卷中必