新教材高中化学 第三章 晶体结构与性质 4 配合物与超分子教学设计 新人教版选择性必修2

新教材高中化学第三章晶体结构与性质4配合物与超分子教学设计新人教版选择性必修2科目Xx授课时间节次--年—月—日（星期——）第—节指导教师Xx老师授课班级、授课课时1授课题目（包括教材及章节名称）Xx教材分析新教材高中化学第三章晶体结构与性质4配合物与超分子教学设计，本章节以新人教版选择性必修2为依据，重点讲解配合物和超分子的概念、组成、结构、性质及其应用，强调学生掌握配合物的配位键理论，了解超分子的形成原理和功能，培养科学探究能力和创新思维。核心素养目标1.培养学生的科学探究能力，通过实验探究配合物的形成和性质。

2.增强学生的结构意识，理解配位键和超分子结构的特点。

3.提升学生的化学解释能力，运用理论知识分析配合物和超分子的应用。

4.培养学生的创新思维，探讨配合物和超分子在材料科学中的应用前景。学情分析本节课的学生为高中二年级学生，他们已具备一定的化学基础知识，对元素周期表、化学键等概念有一定了解。然而，在晶体结构与性质这一章节，学生对配合物和超分子的概念较为陌生，缺乏实践经验。在知识层面，学生对化学键的理解较为有限，对配合物和超分子的结构、性质及应用认识不足。在能力方面，学生的实验操作技能和数据分析能力有待提高，需要通过实验和探究活动来加强。在素质方面，学生的科学探究意识和创新思维有待培养，需要通过本节课的学习激发他们的兴趣和主动性。学生的行为习惯对课程学习有一定影响，部分学生可能存在课堂参与度不高、自主学习能力不强等问题，需要教师通过多样化的教学方法和互动环节来激发他们的学习兴趣，提高课堂参与度。教学资源-软硬件资源：多媒体教学设备（投影仪、电脑）、实验室设备（试管、滴定管、pH计等）、晶体样品、超分子模型。

-课程平台：学校内部教学平台、在线学习资源库。

-信息化资源：配合物和超分子相关的教学视频、实验操作步骤指南、电子教材。

-教学手段：实验演示、小组讨论、案例分析、多媒体教学。教学过程一、导入新课

（教师）同学们，今天我们来学习第三章的第四节——配合物与超分子。首先，让我们回顾一下前面学过的内容，晶体结构与性质是化学中的一个重要领域，它揭示了物质的微观结构与宏观性质之间的关系。今天，我们将进一步探讨配合物和超分子这两个概念，它们在化学领域有着广泛的应用。

（学生）好的，老师。

二、新课讲授

1.配合物的基本概念

（教师）首先，我们来了解一下配合物。配合物是由中心金属离子和围绕它的配体分子或离子通过配位键结合而成的化合物。配位键是一种特殊的化学键，它是由配体提供孤对电子与中心金属离子的空轨道形成的。

（学生）那么，配体是什么呢？它有什么特点？

（教师）配体是指能够提供孤对电子与中心金属离子形成配位键的分子或离子。它们通常具有孤对电子，能够与中心金属离子形成稳定的配合物。

2.配合物结构的表示方法

（教师）接下来，我们学习如何表示配合物的结构。配合物的结构表示方法包括配位数的确定、配位键的表示、配体和中心金属离子的命名等。

（学生）那我们如何确定配位数呢？

（教师）配位数是指中心金属离子周围配体的数量。我们可以通过观察配体与中心金属离子之间的配位键数量来确定。

3.配合物的性质

（教师）配合物具有一些特殊的性质，如颜色变化、磁性变化、配位键的断裂等。这些性质与配位键的形成和断裂有关。

（学生）那配位键的断裂是如何影响配合物的性质的？

（教师）配位键的断裂会导致配合物的分解，从而改变其性质。例如，某些配合物在加热时会分解，释放出金属离子和配体。

4.超分子的概念

（教师）现在，我们来探讨超分子。超分子是由两个或多个分子通过非共价键相互结合而成的复合体。它们在分子层面上具有特定的结构和功能。

（学生）那超分子有什么特点呢？

（教师）超分子具有以下特点：1）由多个分子组成；2）通过非共价键相互结合；3）具有特定的结构和功能。

5.超分子的形成原理

（教师）超分子的形成原理主要包括：1）分子间的相互作用；2）分子识别；3）自组装。

（学生）那分子识别是如何影响超分子形成的？

（教师）分子识别是指分子之间通过特定的相互作用形成稳定的复合体。这种相互作用可以促进超分子的形成。

6.超分子的应用

（教师）超分子在许多领域都有广泛的应用，如材料科学、催化、传感器等。

（学生）那我们如何利用超分子进行催化？

（教师）我们可以利用超分子中的特定官能团作为催化剂，通过分子识别和自组装过程，实现对反应的催化。

三、课堂活动

1.实验演示

（教师）接下来，我们将进行一个实验演示，观察配合物在配位键断裂时的颜色变化。

（学生）好的，老师。

2.小组讨论

（教师）请同学们分成小组，讨论以下问题：1）配合物和超分子在化学领域有哪些应用？2）如何利用超分子进行催化？

（学生）好的，老师。

3.案例分析

（教师）下面，我们来分析一个案例，探讨配合物和超分子在材料科学中的应用。

（学生）好的，老师。

四、课堂小结

（教师）今天，我们学习了配合物和超分子的概念、结构、性质及应用。通过实验演示、小组讨论和案例分析，同学们对这两个概念有了更深入的了解。希望大家在课后能够继续探究配合物和超分子的应用，并尝试设计一些相关的实验。

（学生）好的，老师，我们明白了。

五、课后作业

1.阅读教材相关内容，总结配合物和超分子的特点及应用。

2.设计一个实验，观察配合物在配位键断裂时的颜色变化。

3.查找资料，了解超分子在材料科学中的应用案例。

（学生）好的，老师，我们会按时完成作业。拓展与延伸1.提供与本节课内容相关的拓展阅读材料

-《现代配位化学》一书，详细介绍了配位化学的基本原理、配合物的合成和应用。

-《超分子化学导论》教材，系统阐述了超分子的基本概念、形成原理和实际应用。

-《化学进展》期刊，关注配合物和超分子在材料科学、催化、生物技术等领域的最新研究进展。

2.鼓励学生进行课后自主学习和探究

-学生可以查阅相关书籍和期刊，了解配合物和超分子在生物体内的重要作用。

-通过网络资源，学习超分子在药物输送、传感器等方面的应用实例。

-设计实验方案，探究不同配体对配合物性质的影响，以及超分子在特定条件下的自组装行为。

-结合所学知识，思考如何将配合物和超分子的原理应用于实际问题的解决。

3.实践活动建议

-组织学生参观化学实验室，了解配合物和超分子的合成实验过程。

-开展小组合作，研究配合物和超分子在环境保护、能源转换等领域的应用前景。

-邀请相关领域的专家进行讲座，分享配合物和超分子研究的最新动态。

4.知识点拓展

-配合物在催化反应中的作用机制。

-超分子在材料科学中的应用，如自修复材料、智能材料等。

-配合物和超分子在生物体内的功能，如血红蛋白中的铁配合物、细胞信号传导中的超分子等。

-配合物和超分子在药物设计中的潜在应用，如靶向药物、药物释放系统等。

5.创新思维培养

-鼓励学生思考如何利用配合物和超分子的特性设计新型催化剂。

-探讨超分子在生物医学领域的应用，如疾病诊断、治疗等。

-结合化学与其他学科的知识，如物理学、生物学、材料科学等，进行跨学科研究。教学反思今天上了配合物与超分子这一节课，感觉整体上还算是顺利。学生们对配合物的概念和性质掌握得不错，但在超分子的部分，我发现有些学生还是有些吃力。可能是因为超分子的概念比较抽象，而且涉及到的知识点也比较多。

我在课堂上尽量用简单的语言来解释，还通过了一些实际的例子来帮助他们理解。比如，我拿了一些超分子的模型，让学生们直观地看到超分子的结构。但是，我还是感觉他们对于超分子的形成原理和功能理解得不够深入。

在课堂互动方面，我尝试让学生们分组讨论，希望他们能通过合作学习来更好地理解这些概念。不过，我发现有些小组讨论的时候，学生们还是有点害羞，不太愿意发表自己的看法。这可能是因为他们对这个话题还不够熟悉，或者是对课堂讨论的环节不太适应。

课后，我也反思了一下自己的教学方法。我觉得可能需要更多地鼓励学生们积极参与，比如通过一些小组竞赛或者角色扮演的方式来提高他们的参与度。同时，我也意识到需要更加细致地讲解超分子的形成原理，可能需要通过更多的实验或者模拟来帮助他们更好地理解。板书设计①配合物基本概念

-配合物定义

-中心金属离子

-配体

-配位键

②配合物结构表示方法

-配位数

-配位键表示

-配体和中心金属离子命名

③配合物性质

-颜色变化

-磁性变化

-配位键断裂

④超分子概念

-超分子定义

-分子组成

-非共价键结合

⑤超分子形成原理

-分子间相互作用

-分子识别

-自组装

⑥超分子应用

-材料科学

-催化

-传感器

⑦实验演示

-配合物颜色变化实验

-超分子自组装实验

⑧课堂小结

-配合物与超分子概述

-知识点回顾

-学习方法建议课后作业1.设计一个配合物，中心金属离子为Cu²⁺，配体为NH₃和H₂O，写出其化学式和配位键表示方法。

答案：[Cu(NH₃)₄]²⁺

2.列举三种配合物在工业或生活中的应用实例，并简要说明其作用。

答案：

-血红蛋白：含Fe²⁺的配合物，参与氧气运输。

-水合氯醛：含Cl⁻的配合物，用于镇静和催眠。

-顺铂：含Pt²⁺的配合物，用于癌症治疗。

3.解释为什么某些配合物在溶液中会呈现特定的颜色。

答案：配合物中的中心金属离子和配体之间存在电子转移，导致分子吸收特定波长的光，从而呈现颜色。

4.设计一个实验方案，验证一个配合物在加热后会发生分解。

答案：

实验步骤：

a.配制一定浓度的配合物溶液。

b.将溶液加热至一定温度。

c.观察溶液颜色的变化，记录数据。

d.对分解产物进行鉴定。

5.分析超分子在催化反应中的作用，并举例说明。

答案：

超分子在催化反应中的作用：

-分子识别：超分子可以通过特定的官能团识别底物，提高催化效率。

-自组装：超分子可以在特定条件下自组装成具有特定催化活性的结构。

举例：

-金属有机框架（MOFs）作为催化剂，可以有效地催化有机合成反应。

-超分子催化剂可以催化酶促反应，提高反应速率。教学评价与反馈1.课堂表现：同学们在课堂上表现积极，对于配合物和超分子的基本概念有了较好的理解。在讲解配合物的结构表示方法时，大部分学生能够准确地表示出配位数和配位键，但在超分子的形成原理上，部分学生表现出一定的困惑。

2.小组讨论成果展示：在小组讨论环节，学生们能够围绕超分子在材料科学中的应用展开讨论，提出了许多有创意的想法。例如，有小组提出利用超分子材料进行废水处理，有小组讨论了超分子在药物输送系统中的应用。尽管讨论过程中存在一些观点不够成熟，但整体上学生们能够积极参与，表达自己的看法。

3.随堂测试：通过随堂测试，发现学生对配合物的性质和超分子的基本概念掌握较好，但在超分子的具体应用和配合物的实验操作方面，仍有待加强。

4.实验操作技能：在实验演示环节，学生们能够按照实验步骤进行操作，但在观察和分析实验现象时，部分学生存在一定的困难。例如，在观察配合物颜色变化实验时，部分学生未能准确判