2020高中化学 第二章 分子结构与性质 第三节 第1课时 键的极性和分子的极性 范德华力 氢键教案 新人教版选修3

2020高中化学第二章分子结构与性质第三节第1课时键的极性和分子的极性范德华力氢键教案新人教版选修3学科政治年级册别八年级上册共1课时教材部编版授课类型新授课第1课时设计意图本节课通过介绍键的极性和分子的极性，以及范德华力和氢键的概念，帮助学生理解化学键的性质及其对分子性质的影响，培养学生的科学思维和探究能力，为后续学习有机化学打下基础。核心素养目标分析培养学生运用化学原理分析分子结构和性质的能力，提升学生的科学探究素养；通过实验和理论联系，增强学生的科学思维和逻辑推理能力；引导学生理解化学与生活的联系，提高学生的社会责任感。学情分析本节课面对的是高中一年级学生，他们在化学学科上已具备了一定的基础，对化学元素和基本概念有所了解。然而，对于分子结构与性质这一章节，学生可能存在以下特点：

1.知识层面：学生对化学键和分子结构有一定认识，但对键的极性和分子极性的概念理解较浅，对范德华力和氢键的认识有限。

2.能力层面：学生的抽象思维能力逐渐增强，但空间想象能力仍需培养。在实验操作方面，学生的动手能力有待提高。

3.素质层面：学生的自主学习能力和合作学习意识较强，但部分学生在课堂上可能存在注意力不集中、参与度不高的问题。

4.行为习惯：部分学生存在依赖老师的现象，对于新知识的探究兴趣不足，需要教师引导和激发。

5.对课程学习的影响：学生对分子结构与性质这一章节的学习兴趣直接影响其后续学习有机化学和物质性质的兴趣。因此，教师需注重激发学生的学习兴趣，提高学生的综合素质。教学资源1.软硬件资源：多媒体教学设备（投影仪、电脑）、化学实验器材（分子模型、极性分子模型、氢键模型等）。

2.课程平台：学校内部教学平台、在线化学学习资源库。

3.信息化资源：分子结构动画、化学键性质相关视频资料。

4.教学手段：多媒体课件、实物模型展示、实验演示、小组讨论。教学过程一、导入新课

（老师）同学们，我们之前学习了化学键的基本概念，今天我们将进一步探讨键的极性和分子的极性，以及范德华力和氢键。这些概念对于我们理解分子的性质至关重要。请大家回忆一下，我们已经学习了哪些类型的化学键？（学生）好的，我们已经学习了离子键、共价键和金属键。那么，今天我们就从这些基础知识出发，深入探讨这些键的特性和它们如何影响分子的性质。

二、新课讲授

（老师）首先，我们来探讨键的极性。同学们，你们知道什么是键的极性吗？（学生）我知道，键的极性是指两个原子之间的电负性差异导致电子云分布不均匀，形成部分正电荷和部分负电荷的现象。

（老师）非常好，接下来我们通过一个简单的例子来理解这一点。比如，氢原子和氯原子之间的共价键。氯原子的电负性比氢原子大，所以电子云会偏向氯原子，形成一个极性共价键。

（老师）现在，让我们通过实验来观察极性分子的性质。请同学们注意观察我们刚才制作的极性分子模型，并思考：为什么极性分子会有这样的性质？（学生）因为电子云的不均匀分布，分子两端会有电荷差异，导致分子表现出极性。

（老师）接下来，我们讨论范德华力。范德华力是一种较弱的分子间作用力，存在于所有分子之间。它与分子的形状和大小有关。请同学们思考：范德华力是如何影响分子的物理性质的？（学生）范德华力使得分子之间有吸引力，从而影响分子的熔点和沸点。

（老师）很好，最后我们来看氢键。氢键是一种特殊的分子间作用力，存在于氢原子和电负性较大的原子（如氧、氮、氟）之间。它比范德华力强，但比共价键弱。氢键的存在对生物大分子的结构和功能有着重要影响。请同学们举例说明氢键在生物体中的作用。（学生）例如，氢键是蛋白质折叠和DNA双螺旋结构稳定性的关键。

三、课堂活动

（老师）为了更好地理解这些概念，我们将进行一个小组讨论。请同学们分成小组，讨论以下问题：

1.如何判断一个共价键是否具有极性？

2.范德华力和氢键在分子性质上的区别是什么？

3.氢键在生物体中的作用有哪些？

（学生）（小组讨论）

（老师）请各小组派代表分享讨论结果。（学生）好的，我们小组讨论的结果是……（学生代表分享讨论内容）

四、巩固练习

（老师）接下来，我们做一些练习题来巩固今天所学的内容。请同学们完成以下练习：

1.判断以下分子中的键是否具有极性：H2O、CH4、CO2。

2.比较范德华力和氢键的强度，并解释原因。

3.解释氢键在DNA双螺旋结构中的作用。

（学生）（完成练习）

五、课堂小结

（老师）今天我们学习了键的极性、分子的极性、范德华力和氢键。这些概念对于我们理解分子的性质非常重要。请同学们总结一下，我们今天学到了哪些关键点？（学生）我们学到了如何判断键的极性，了解了范德华力和氢键的特点，以及氢键在生物体中的作用。

六、课后作业

（老师）为了进一步巩固今天的学习内容，请同学们完成以下课后作业：

1.阅读课本相关章节，加深对键的极性和分子极性的理解。

2.查找资料，了解范德华力和氢键在生活中的应用。

3.思考：除了我们今天讨论的这些分子间作用力，还有哪些其他类型的分子间作用力？它们在分子性质中扮演什么角色？

（学生）了解。学生学习效果学生学习效果主要体现在以下几个方面：

1.知识掌握：通过本节课的学习，学生能够理解并掌握键的极性、分子的极性、范德华力和氢键的基本概念。他们能够区分不同类型的化学键，并解释其极性对分子性质的影响。

2.实验操作能力：学生在实验环节中，通过观察和操作，学会了如何制作和使用分子模型，以及如何通过实验观察分子的极性。这有助于提高他们的实验操作技能和观察能力。

3.科学探究能力：学生在课堂讨论和练习中，学会了如何运用科学方法分析问题，提出假设，并通过实验验证假设。这有助于培养他们的科学探究精神和能力。

4.应用能力：学生能够将所学知识应用于解决实际问题，例如解释生活中常见的现象，如水的高沸点、冰的浮力等，以及理解生物大分子结构稳定性的原因。

5.逻辑思维能力：通过本节课的学习，学生的逻辑思维能力得到了提升。他们能够运用逻辑推理分析化学键的性质，并理解这些性质如何影响分子的行为。

6.合作学习能力：在小组讨论环节，学生学会了与他人合作，共同解决问题。这有助于提高他们的团队协作能力和沟通能力。

7.学习兴趣：通过本节课的学习，学生对化学产生了更浓厚的兴趣，尤其是对分子结构与性质这一领域。这种兴趣将激发他们进一步探索化学世界的动力。

8.综合素质：本节课的学习不仅提高了学生的科学素养，还培养了他们的社会责任感。学生意识到化学知识在科技发展和环境保护中的重要作用，增强了他们的社会责任感。课后作业1.实验探究：设计一个实验方案，验证水的极性。请列出实验步骤、所需材料和预期结果。

答案：实验步骤：

（1）取两个烧杯，分别倒入等量的水和油。

（2）将两个烧杯放在电磁搅拌器上，搅拌至完全混合。

（3）观察水和油混合后的分层情况。

预期结果：水与水分子之间形成氢键，导致水层在上；油分子之间范德华力较弱，导致油层在下。

2.分析与应用：分析下列物质的熔点和沸点，并解释原因。

（1）碘（I2）

（2）氯气（Cl2）

（3）水（H2O）

答案：

（1）碘的熔点较高，沸点较高。碘分子间范德华力较强，需要较高温度才能克服分子间的吸引力。

（2）氯气的熔点较低，沸点较低。氯气分子间范德华力较弱，需要较低温度才能克服分子间的吸引力。

（3）水的熔点较高，沸点较高。水分子间氢键较强，需要较高温度才能克服分子间的吸引力。

3.问题解答：解释为什么氨气（NH3）的沸点比甲烷（CH4）的沸点高。

答案：氨气分子间存在氢键，而甲烷分子间只存在范德华力。氢键比范德华力强，因此氨气的沸点比甲烷的沸点高。

4.应用题：某有机化合物含有C、H、O三种元素，其分子式为C2H4O。根据以下信息，推断该化合物的可能结构。

（1）该化合物具有较低的沸点。

（2）该化合物在酸性条件下能够发生水解反应。

答案：该化合物可能为乙醇（CH3CH2OH）。乙醇具有较低的沸点，且在酸性条件下能够发生水解反应，生成乙醛和氢气。

5.综合题：分析下列化合物的结构，并解释其性质。

（1）甲酸（HCOOH）

（2）乙酸（CH3COOH）

答案：

（1）甲酸分子中，羧基（-COOH）的氢原子与氧原子之间存在氢键，导致甲酸具有较高的熔点和沸点。

（2）乙酸分子中，羧基（-COOH）的氢原子与氧原子之间存在氢键，同时羧基的电子云对相邻的碳原子产生吸引，导致乙酸具有较强的酸性。教学评价与反馈1.课堂表现：课堂上的学生表现活跃，大部分学生能够积极参与讨论，对于提出的问题能够给出自己的理解和观点。部分学生在回答问题时，能够结合实际例子进行说明，体现了良好的知识迁移能力。

2.小组讨论成果展示：在小组讨论环节，学生们的讨论氛围热烈，能够就问题进行深入的探讨。小组内部分工明确，有的学生负责整理资料，有的学生负责记录讨论要点，有的学生负责总结归纳。各小组最终展示的成果具有较高的一致性和完整性。

3.随堂测试：通过随堂测试，学生对本节课所学的知识点掌握情况良好。大部分学生能够正确判断键的极性，并能够解释范德华力和氢键在分子性质中的作用。但也有一部分学生在理解分子极性时存在困难，需要教师在课后进行个别辅导。

4.实验观察：在实验环节，学生能够按照实验步骤进行操作，观察并记录实验现象。部分学生在实验过程中表现出较强的观察能力和分析能力，能够准确描述分子的极性变化。

5.教师评价与反馈：针对学生在课堂上和随堂测试中出现的问题，教师将在课后进行评价和反馈。针对课堂表现，教师将对积极参与讨论、表现突出的学生给予肯定和鼓励；对于在随堂测试中表现不佳的学生，教师将进行个别辅导，帮助他们理解难点，提高学习成绩。同时，教师也将针对小组讨论的成果展示，给予评价和建议，以提高学生的合作学习和交流能力。板书设计①键的极性

-电负性差异

-电子云分布不均匀

-形成部分正电荷和部分负电荷

②分子的极性

-极性分子的定义

-分子极性的判断

-分子极性与物理性质的关系

③范德华力

-弱的分子间作用力

-影响分子物理性质

-分子形状和大小的影响

④氢键

-特殊的分子间作用力

-氢原子与电负性大的原子间

-生物大分子结构稳定性的关键反思改进措施反思改进措施（一）教学特色创新

1.强化实验演示：在讲解分子结构与性质时，我将增加实验演示环节，让学生直观感受极性分子的形成和范德华力、氢键的作用，提高学生的感性认识。

2.融入生活实例：我会尝试将化学知识融入学生的日常生活，比如通过讲解水的沸点高是因为分子间氢键的存在，让学生理解化学与生活的紧密联系。

反思改进措施（二）存在主要问题

1.学生参与度不足：在小组讨论环节，我发现部分学生参与度不高，可能是由于对内容不感兴趣或缺乏合作意识。

2.理解深度不够：部分学生在理解键的极