2024-2025年高中化学 专题1 第2单元 第2课时 共价键 分子间作用力教学设计 苏教版必修2

2024-2025年高中化学专题1第2单元第2课时共价键分子间作用力教学设计苏教版必修2教学内容一、教学内容本课时为苏教版必修2专题1第2单元第2课时，主要内容包括：共价键的概念（原子间通过共用电子对形成的相互作用），共价键的分类（极性键如H-Cl、非极性键如Cl-Cl）及表示方法（电子式、结构式），典型共价分子（H₂、O₂、H₂O、CO₂等）的结构分析；分子间作用力的概念（分子间存在的弱相互作用），范德华力的影响因素（分子极性、相对分子质量）及对物质性质（熔沸点、溶解性）的影响。核心素养目标分析二、核心素养目标分析通过共价键概念与分子结构的学习，发展学生宏观辨识与微观探析能力，能从微观视角解释物质性质；通过对极性键、非极性键及分子间作用力的分析，提升证据推理与模型认知水平，建立“结构决定性质”的认知模型；结合典型分子性质探究，培养科学探究与创新意识；联系物质性质在生活中的应用，强化科学态度与社会责任。学情分析本课时面向高一学生，已完成原子结构、离子键等前置知识学习，具备微观粒子初步认知能力。知识层面，学生对化学键有基础理解，但对共价键的极性判断、分子空间构型认知模糊；能力上，能绘制简单电子式，但复杂分子结构分析能力较弱，空间想象尚需培养；素质方面，多数学生具备实验探究兴趣，但逻辑推理与模型构建能力待提升。行为习惯上，学生习惯记忆结论，对“结构决定性质”的深层关联挖掘不足，易将分子间作用力与化学键混淆。这些特征直接影响学生对共价键本质、分子极性及物质性质关联的理解深度，需通过模型建构与实例辨析强化认知。教学资源软硬件资源：多媒体教学设备（投影仪、交互式电子白板）、分子结构模型球棍模型及比例模型（H₂O、CO₂、CH₄等典型分子）、共价键形成过程演示装置。

课程平台：智慧课堂教学平台、校本化学必修2专题1资源库。

信息化资源：苏教版必修2电子教材、共价键极性判断动画课件、分子间作用力对物质性质影响的虚拟实验软件。

教学手段：模型演示法、多媒体动态微观分析法、小组合作探究学习法。教学过程五、教学过程

1.导入（约5分钟）：

激发兴趣：展示冰融化成水、水蒸发成水汽的图片，提问“冰融化时水分子本身没有改变，水蒸发时水分子也没有改变，那么是什么力量让水分子在固态时紧密排列，液态时可以流动，气态时可以自由分散？”引发学生思考分子间的作用。

回顾旧知：回顾上一课时学习的离子键（阴阳离子通过静电作用形成，如NaCl），提问“如果原子之间不通过电子得失，而是通过共用电子对结合，会形成什么化学键？”引导学生从离子键过渡到共价键。

2.新课呈现（约30分钟）：

讲解新知（15分钟）：

（1）共价键的概念：原子间通过共用电子对所形成的相互作用，如H₂中H与H共用1对电子，Cl₂中Cl与Cl共用1对电子。强调共价键的本质是原子核对共用电子对的吸引力。

（2）共价键的分类：极性键（电子对偏向一方，如HCl中H显+1价，Cl显-1价）、非极性键（电子对均等共用，如O₂中O原子不显电性）。

（3）共价键的表示方法：电子式（如H₂O：H∶Ö∶H）、结构式（如H₂O：H—O—H）。

举例说明（10分钟）：

（1）典型共价分子分析：H₂（非极性键）、HCl（极性键）、H₂O（两个极性键，分子为极性分子）、CO₂（两个极性键，分子为非极性分子，对称结构）。

（2）分子间作用力的概念：分子之间存在的弱相互作用（如范德华力），比化学键弱得多，影响物质的熔沸点、溶解性等物理性质。

互动探究（5分钟）：

（1）小组活动：用分子结构模型搭建H₂O、CO₂、CH₄，讨论“为什么H₂O是极性分子，而CO₂是非极性分子？”引导学生从空间构型（H₂O为V型，CO₂为直线型对称）分析分子极性。

（2）汇报交流：各小组展示模型并说明结论，教师总结“分子极性不仅与键的极性有关，还与分子的空间构型有关”。

3.巩固练习（约10分钟）：

学生活动：

（1）书写练习：写出H₂、Cl₂、H₂O、CO₂、CH₄的电子式和结构式，判断其中共价键的极性。

（2）判断练习：下列物质中含有极性键的是（），含有非极性键的是（）：A.H₂B.HClC.NaClD.C₂H₂。

（3）应用练习：解释“为什么酒精（C₂H₅OH）易溶于水，而汽油（C₈H₁₈）难溶于水？”（提示：酒精分子与水分子间能形成氢键，汽油是非极性分子，与水分子间范德华力弱）。

教师指导：

（1）巡视学生书写情况，纠正电子式中的错误（如H₂O的电子式不应写成H⁺∶Ö⁻∶H⁺，应正确表示共用电子对）。

（2）针对判断练习，强调“NaCl是离子化合物，不含共价键；H₂是非极性键，HCl是极性键，C₂H₂含极性键（C≡C）和非极性键（C—H）”。

（3）引导学生分析分子间作用力对溶解性的影响：“相似相溶”原理，极性分子易溶于极性溶剂（如水），非极性分子易溶于非极性溶剂（如汽油）。

4.课堂小结（约3分钟）：

（1）梳理本节课核心内容：共价键的概念、分类、表示方法；分子间作用力的概念及对物质性质的影响。

（2）强调“结构决定性质”：共价键的类型和分子的空间构型决定分子极性，分子极性和分子间作用力决定物质的物理性质。

5.作业布置（约2分钟）：

（1）基础作业：完成课本P32“练习与实践”1-4题。

（2）拓展作业：查阅资料，了解氢键对物质性质（如水的沸点、蛋白质结构）的影响，写一段100字左右的说明。教师随笔Xx拓展与延伸1.拓展阅读材料

（1）共价键的键参数：键长、键能与键角

共价键的稳定性可通过键参数定量描述。键长是形成共价键的两个原子核间的平均距离，键长越短，键越稳定。例如，H-F键的键长为92pm，H-Cl键为127pm，H-Br为141pm，HI为161pm，键长依次增大，键能依次减小（H-F:565kJ/mol，H-Cl:431kJ/mol，H-Br:366kJ/mol，HI:299kJ/mol），因此HF分子最稳定，HI分子最易分解。键角是分子中两个化学键之间的夹角，决定分子的空间构型，如H₂O中O-H键角为104.5°，CO₂中O=C=O键角为180°，影响分子的极性。

（2）分子极性与分子构型的关系

分子极性不仅与共价键的极性有关，还与分子的空间构型是否对称密切相关。例如，CH₄分子中C-H键为极性键，但正四面体对称结构使正负电荷重心重合，为非极性分子；NH₃分子中N-H键为极性键，三角锥形结构使正负电荷重心不重合，为极性分子。通过VSEPR理论（价层电子对互斥理论）可预测分子构型：中心原子的价层电子对数决定了电子对排布，孤电子对对成键电子对有排斥作用，影响键角。

（3）氢键的特殊性及其对物质性质的影响

氢键是分子间作用力的一种特殊形式，存在于H原子与电负性大、半径小的原子（N、O、F）之间，如水分子间氢键（O-H…O）、氨分子间氢键（N-H…N）。氢键比范德华力强，但比化学键弱，可使物质的熔沸点显著升高。例如，水的相对分子质量为18，熔沸点却高于同族的H₂S（相对分子质量34），因水分子间存在氢键；DNA双螺旋结构的维持也依赖碱基对间的氢键，氢键的断裂与重组与遗传信息的传递密切相关。

2.课后自主探究

（1）探究任务一：键参数对物质稳定性的影响

查阅资料，比较C-C、C=C、C≡C的键长和键能数据（C-C:154pm，347kJ/mol；C=C:134pm，614kJ/mol；C≡C:120pm，839kJ/mol），解释为什么烷烃（如C₂H₆）较稳定，烯烃（如C₂H₄）易发生加成反应，炔烃（如C₂H₂）反应活性更高。结合课本中“结构决定性质”的观点，分析键参数与化学性质的关系。

（2）探究任务二：分子极性与溶解性的关系

实验探究：分别取少量碘（I₂，非极性分子）、蔗糖（C₁₂H₂₂O₁₁，极性分子）于两支试管中，加入5mL水和5mL四氯化碳（CCl₄，非极性溶剂），振荡后观察溶解情况。记录现象并解释：“碘难溶于水、易溶于CCl₄”“蔗糖易溶于水、难溶于CCl₄”的原因，用“相似相溶”原理论证分子极性对溶解性的影响。

（3）探究任务三：氢键在生活中的应用实例

查阅资料，列举至少3个氢键影响物质性质的实例，并分析其原理。例如：①冬天水管冻裂：水结冰时，分子间氢键使冰的晶体结构疏松，密度比水小，体积膨胀导致水管破裂；②蛋白质变性：高温破坏蛋白质分子中的氢键，使空间结构改变，失去生物活性；③甘油（丙三醇）的吸湿性：甘油分子与水分子间形成氢键，可吸收空气中的水分，用作保湿剂。撰写100字左右的实例分析报告，下节课分享。

（4）拓展思考：共价键的极性与分子极性的辩证关系

思考问题：“极性键构成的分子是否一定是极性分子？请举例说明。”（提示：CO₂中C=O键为极性键，但直线型对称结构为非极性分子；SO₂中S=O键为极性键，V型结构为极性分子）。结合课本中典型分子的分析，总结“键的极性”与“分子极性”的判断规律，绘制思维导图。教师随笔教学反思与总结教学反思：本节课通过模型演示和小组探究，学生对共价键的极性判断和分子构型理解较深入，但部分学生在书写电子式时仍出现电荷标注错误。分子间作用力的概念讲解中，学生对“氢键”与“范德华力”的区分存在模糊点，需在后续教学中强化对比案例。互动探究环节，小组合作效率较高，但个别小组对空间构型分析不够深入，需加强巡视指导。

教学总结：学生基本掌握了共价键的分类、表示方法及分子极性判断规律，能运用“结构决定性质”解释物质性质差异，如溶解性规律。多数学生能独立完成典型分子的电子式书写，但对复杂分子（如NH₃）的极性分析仍需巩固。情感态度上，学生对氢键在生活中的应用表现出浓厚兴趣，探究积极性高。不足之处在于时间分配上，分子间作用力部分讲解稍显仓促，建议下节课增加实例对比练习。改进措施：增加“错误电子式辨析”环节，强化模型搭建与动画演示结合，帮助学生建立微观与宏观的联系。作业布置与反馈作业布置：

1.基础巩固：完成课本P32“练习与实践”1-4题，重点书写H₂、HCl、H₂O、CO₂的电子式和结构式，判断共价键极性。

2.能力提升：解释“干冰（固态CO₂）易升华，而食盐（NaCl）难熔化”的原因，结合分子间作用力与化学键强度差异分析。

3.拓展探究：查阅资料，列举1个分子间作用力影响物质物理性质的实例（如氟化氢沸点反常），简要说明原理（80字以内）。

作业反馈：

次日批改后，针对共性问题课堂集中讲解：电子式中电荷标注错误（如H₂O写成H⁺∶Ö⁻∶H⁺）需强化训练；分子极性判断忽略空间构型（如误判CO₂为极性分子）可对比H₂O与CO₂模型；溶解性解释未区分“化学键”与“分子间作用力”的学生，补充“相似相溶”原理的微观图示。对个别学生进行面批指导，如C₂H₅OH溶解性分析中遗漏氢键作用，提示其对比H₂O分子间作用力的特殊性。反馈时注重鼓励性评价，如“电子式书写规范，若能注意孤对电子标注更佳”。板书设计①共价键的本质与分类

-概念：原子间通过共用电子对形成的相互作用

-极性键：电子对偏移（H-Cl、H₂O）

-非极性键：电子对均等（Cl-Cl、O₂）

-表示方法：电子式（H∶Ö∶H）、结构式（H-O-H）

②分子极性的判断

-决定因素：键的极性+分子空间构型

-典型分析：

*H₂O：V型构型（极性分子）

*CO₂：直线型对称（非极性分子）

*CH₄：正四面体对称（非极性分子）

-核心结论："结构决定性质"

③分子间作用力及应用

-范德华力：普遍存在，影响熔沸点（如卤素单质递变）

-氢键：特殊范德华力（O-H…O、N-H…N）

-性质影响：

*溶解性："相似相溶"（酒精溶于水，汽油难溶）

*物理性质：水的沸点反常、冰密度小于液态水课后作业1.写出下列物质的电子式和结构式，并判断其中共价键的极性：H₂、Cl₂、H₂O、CO₂、CH₄。

答案：

H₂：电子式H∶H，结构式H—H（非极性键）；

Cl₂：电子式Cl∶Cl，结构式Cl—Cl（非极性键）；

H₂O：电子式H∶Ö∶H，结构式H—O—H（极性键）；

CO₂：电子式Ö∶C∶Ö，结构式O=C=O（极性键）；

CH₄：电子式H∶C∶H，结构式H—C—H（极性键）。

2.判断下列分子是否为极性分子，并说明理由：CO₂、NH₃、CH₄、BF₃。

答案：

CO₂：非极性分子（直线型对称，正负电荷重心重合）；

NH₃：极性分子（三角锥形，正负电荷重心不重合）；

CH₄：非极性分子（正四面体对称，正负电荷重心重合）；

BF₃：非极性分子（平面三角形对称，正负电荷重心重合）。

3.解释下列现象：

（1）干冰（固态CO₂）易升华，而食盐（NaCl）难熔化；

（2）酒精（C₂H₅OH）易溶于水，而汽油（C₈H₁₈）难溶于水。

答案：

（1）干冰分子间以范德华力结合，较弱，易升华；食盐以离子键结合，强，难熔化。

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