归纳与整理教学设计及教案分析

课题：价层电子对互斥理论教学设计

价层电子对互斥理论教学设计

【教材分析】

课标解读：

内容标准要求认识共价分子结构的多样性和复杂性，能根据有关理论判断简单分子或离子的立体构型，能说明简单配合物的成键情况。

教材解读：

价层电子对互斥理论是新课程人教版《化学》选修三第二章“分子结构与性质”第二节的内容，是高中化学新课程教材中新增的内容，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。

【三维目标】

知识与技能：1.认识价层电子对；初步认识价层电子对互斥理论；

2.能用VSEPR模型预测简单分子或离子的立体结构；

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。

【教学重难点】

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

难点：价层电子对互斥理论模型；价层电子对数的计算

【教学方法】讲授、提问，归纳、讨论，多媒体演示

【教学过程】

[旧知回忆] 二氧化碳、水、甲烷的空间结构

[辅助课件展示]

[创设问题情境]：再给出O2、NH3、C2H5OH、CH2O分子空间构型图

提问：1.什么是分子的立体构型？

2.同样三原子分子的H2O和CO2、四原子分子的CH2O和NH3，为什么它们的立体构型不同？

[引入新课]学习了今天的课程之后就会解决这两个问题了。

[讲述]为了预测分子或离子的空间构型发展了许多理论，其中有一种十分简单的理论叫做价层电子对互斥理论。

[举例认识价层电子对]以水为例让学生认识中心原子的成键情况，认识价层电子对，分清成键电子和孤对电子，感受电子之间存在的相互排斥——引出价层电子对互斥理论。

1

.. H2O H :O:H .. [PPT展示并简单板书]价层电子对互斥理论：

1.内容：对ABn型（中心原子只有一个）的分子或离子，中心原子A的价层电子对之间由于存在排斥力，将使分子的几何构型总是采取电子对相互排斥最小的那种构型，以使彼此之间斥力最小，分子体系能量最低,最稳定。

[过渡提问]对于不同的价层电子对怎样排列才能使彼此间的斥力达到最小？

[学生探究]假定中心原子的价电子层呈球形分布，价层电子对看作点电荷，它在空间最可能的排列方式与同样数量的点电荷在球面上最可能分布相同，同学们自己思考一下，全班进行交流：

[PPT展示] 电子对数目与立体结构2 345 模型，又称为VSEPR模型，得出以下结论：

[板书]2.价层电子对互斥理论模型（VSEPR模型）

价层电子对数 VSEPR模型（键角） 2 直线型（180°）

3 平面正三角形（120°）

4 正四面体（109°28′）

6

[小结]根据价层电子对互斥理论确定的立体构型，我们称为价层电子对互斥理论 5 三角双锥（120 °、90°）

6 正八面体（90°）

[练习]确定以下分子的VSEPR模型：H2O BF3 CH4

[提示]利用电子式解决

2

[过渡]我们熟悉的电子式的分子可以用电子式确定价层电子对，那其余的分子怎么解决呢？接下来我们就来学习价层电子对的确定方法。

[PPT板书]价层电子对的确定：

价层电子对

= 成键电子对

+ 孤电子对

（σ键） （中心原子的孤对电子数=1/2（a-xb））

[讲述] 对价层电子对的确定方法进行讲解

1、成键电子对（σ键）数可由分子式或者结构式确定，即与中心原子搭配的原子的个数。例如：H2O 结构式 H-O-H，成键电子对数为 2；双键或者三键中只有一个键是σ键，例如：CO2 结构式 O=C=O 所以成键电子对数为2

2、中心原子的孤对电子数=1/2（a-xb）

a为中心原子的价电子数

x为与中心原子结合的原子数

b为与中心原子结合的原子最多能接受的电子数（氢为1，其他原子等于“8-该原子的价电子数”）

[举例练习]价电子对数的确定

1、H2O的价层电子对数：

H2O的σ键电子对数为 2 H2O的中心原子C的孤对电子对数：

a=6，x=2，b=1，则孤对电子对数为1/2*(6-2*1)=2则价层电子对数为2+2=4 2、CO2的价层电子对数：

CO2的σ键电子对数为 2 CO2的中心原子C的孤对电子对数：

a=4，x=2，b=2，则孤对电子对数为1/2*(4-2*2)=0则价层电子对数为 2+0=2 [分组课堂练习] 计算下列物质的价层电子对数并确定VSEPR模型：

分组 分子 VSEPR模型

第一小组

BeCI2 CO2 第二小组

SO2 SO3 H2S 第三小组

NH3 四面体

CCI4 3 直线型

平面三角形

PCI5 三角双锥

第四小组

SF6 正八面体

根据分子实际的立体结构与VSEPR模型的对比，得出孤电子对对分子立体结构的影响，所以练习板书要整齐的留在黑板上。

[分组汇报]交流结果

[过渡]根据水分子的立体构型是V型，而氨分子是三角锥与VSEPR模型不符而引出孤对电子对空间构型的影响，得出分子的立体构型：

[PPT辅助理解] [练习设计意图] 熟悉价层电子对数的计算方法；进一步练习VSEPR模型的确定；化学式结构式模型H

NH2O3分子立体结构[板书]3.分子空间构型的确定

回到板书2，补充孤电子对数和分子的空间构型

[完整板书展示] 价层电子对VSEPR模型（键角）

数

2

3

4 直线型（180°）

平面正三角形（120°）

正四面体（109°28′）

0 0 1 0 1 2

4 孤电子对数

空间构型

直线型

平面三角形

V 四面体

三角锥

V

5 6 影响。

三角双锥（120°、90°）

正八面体（90°）

[练习]回到上部分课堂练习，得出分子的立体构型，感受孤对电子对空间构型的[巩固扩展练习]CS2 PCI3 CH2O HCN NH4+ CO32-

[设计意图] 1. CH2O HCN中心原子和成键电子对的确定

2. 引出离子孤电子对的计算方法

[板书]4.离子价层电子对数的确定：

阳离子：孤电子对数=1/2（a-电荷数-xb）

阴离子：孤电子对数=1/2（a+电荷数-xb）

[课堂小结] 用价层电子对互斥理论确定分子或离子空间构型的一般步骤

（1）确定分子或离子的价层电子对数（中心原子的σ键电子对数和孤对电子对数1/2(a-xb) ）。

（2）根据价层电子对数确定价层电子对的空间构型（VSEPR模型）

（3）略去VSEPR模型中中心原子上的孤对电子即得到分子或离子的空间构型（如没有孤对电子，则VSEPR模型就是分子或离子的空间构型）

[课后练习] 1．若ABn的中心原子A上没有未用于形成共价键的孤对电子，运用价层电子对互斥模型，下列说法正确的是( ) A．若n＝2，则分子的立体结构为V形

B．若n＝3，则分子的立体结构为三角锥形

C．若n＝4，则分子的立体结构为正四面体形

D．以上说法都不正确

2．下列说法正确的是( ) A．所有的分子都是由两个或两个以上的原子构成

B．所有的三原子分子都是直线型结构

C．所有的四原子分子都是平面三角形结构

D．五原子分子不一定是正四面体型结构

3、课本44页第一题

【板书设计】

第二节

分子的立体结构

一、价层电子对互斥理论：

5

1.内容

2.价层电子对互斥理论模型 3.分子的空间构型

价层电子对VSEPR模型（键角）

数

2

3

4 直线型（180°）

平面正三角形（120°）

正四面体（109°28′）

0 0 1 0 1 2 5 6 三角双锥（120°、90°）

正八面体（90°）

直线型

平面三角形

V 四面体

三角锥

V

孤电子对数

空间构型

4. .离子价层电子对数的确定：

阳离子：孤电子对数=1/2（a-电荷数-xb）

阴离子：孤电子对数=1/2（a+电荷数-xb）

【教学反思】

1.按此教学设计进行本课程后，学生基本上能理解和掌握分子立体构型的确定方法，因为课程中设计了大量的有针对性的课堂练习，对于成键电子对的确定和孤对电子数计算中a、b、x的认识也基本过关，达到了预期的教学效果。本课未将价层电子对数的确定放在课程的最前面，意在让学生先理解价层电子对互斥理论，根据理论再由学生结合数学知识探究其模型，能培养学生科学探究的能力，而不是简单的让学生会去计算，这种设计可能会让课程的难度增大，但对于培养学生的科学素养却很有必要，也能提高学生的学习兴趣和积极性。

2.本节课的师生交互主要体现在VSEPR模型的建立、价层电子对数的确定和分子立体构型的确定中，这也是本节课的重难点，为了能很好的进行突破，老师精心设计把握问题难度和提问的梯度，所以使大部分学生都能积极的参加到课堂思考、答题和探究中，重难点在看似简单的师生交互都恰到好处的解决了。并且课堂练习中，老师恰当的点拨，能让学生心领神会，顺利地掌握新知，取得了师生共同学习的理想效果。

3.教师在本节课中运用了内容型策略突出了“价层电子对互斥理论确定分子的空间构型”的重点，在组织策略中用到了分组练习的方法，在方法型策略中利用了多媒体辅助教学，使教学是深入浅出，效果更好。在课程的引入和知识的过渡中都能采用概念形成策略，认知发展策略，在原有学习的基础上、在已有认知

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的前提下层层推进新知，利用温故知新达到本节课的教学目标。但这节课没有让学生很好的成为组织者，没有提前查阅与本课程相关的资料，所以，是在老师的引导下完成新知的学习，不能很好的培养学生的自主学习能力。

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