苏教2003课标版《第一单元分子构型与物质的性质》精品优质课教案设计

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第一，学生已经学习了电子式、共价键的形成特征、类型以及杂化轨道理论；对少数几种简单分子的空间结构有一定的感性认识和理论基础，但是对于不常见的，无法用电子式表示的一些分子或离子，学生还不知道如何确定其空间构型。

第二，学生已具备一定的空间结构的想象能力，但是在主动探究新知的方面，主动性不够，依赖于老师的指导。

教学重点难点

价层电子对互斥理论

教学过程

情境引入，点明对象

不管是陆地，还是海洋湖泊，都存在氮素循环。绝大部分的氮以单质N2的形式存在于大气中，从N2开始，有固氮——将大气中的氮气转化为可直接被生物利用的有效氮；氨化——有机氮分解生成氨气或铵；硝化——铵态氮氧化生成NO2－或NO3－；反硝化——NO3－或NO2－→N2O→N2，重返大气。

其中，含氮物质NH3、NH4+、NO2－、 NO3 － 、N2O、NH2OH的空间构型如何呢？

【设计意图】设立氮素循环的情境，考虑以下几个方面，NH3、NH4+、NO3－、NO2－的共同的特点：均是参与氮素循环的含氮物质。四种微粒的结构有相似，也有不同，有可以直接推测结构的，有需要通过VSEPR模型计算推测的，也有需要通过找等电子体来进行预测结构的，有利于阐述分子结构的预测方法；四种微粒的转化涉及不同价态的含氮物质之间的转化，也涉及无机物与有机物之间的转化，有利于探讨物质的性质。最后，含氮物质跟人类生命，与环境息息相关，有利于联系生活实际。所以，以此切入教学内容。

预测：氨分子(NH3)的结构

【教师活动】氨是(NH3)由N、H元素组成的，N原子的价电子数为5，2s22p2，电子式为；H原子的价电子数为1；

【学生活动】画出氨分子的电子式。

【教师活动】评价电子式的正误。解释什么是价电子对？什么是中心原子？中心原子N周围有4对价电子对，4对电子对的电子云在空间是如何分布的呢？是平面四边形取向？还是空间四面体取向？为什么呢？

【气球模型演示】以气球模拟共用电子对的电子云。将4个大小一致的气球依次扎在一起，

在这个过程中，同学们会看到这样的结果（如图2）：

两个气球会自动朝向两端，排成直线形；

三个气球会自动排成平面三角形；

四个气球会自动排成空间正四面体结构。即使将气球压

成平面正方形的取向，用手轻碰，气球又自动转变成四

面体结构，说明气球在空间的相互排斥，使其结构采取更稳定的状态存在。

对比气球模型，再看氨气分子的电子式，中心氮原子周围的四对电子对，其电子云在空间由于斥力作用也会采取尽量远离的四面体取向，使体系能量最低，最稳定。但是其中有一对是孤电子对，略去孤电子对，NH3分子的构型描述为三角锥形，而不是四面体。

另外，共用电子对与孤电子对有差异。共用电子对受N核和H核的影响，集中在两核的键轴位置，电子云形状小（如图3）；孤对电子的电子云只受N原子核的影响，离核更近一些，电子云形状也大，孤电子对对其他共用电子对的电子云的斥力也大，导致NH3分子的键角变小，为107.5°。【球棍模型展示】

【设计意图】现场模拟两个气球、三个气球、四个气球扎在一起的环节设计，给学生以强烈的视觉冲击，帮助学生建立空间构型的认知，引起学生关于分子空间构型的学习兴趣。使理性的抽象的内容变得很有趣。

预测：NH4+的结构

【教师活动】NH4+由NH3与H+结合形成，NH3的电子式为，N提供孤电子对与具有空轨道的H+形成配位键共用，因此NH4+的电子式为，四对价电子对的电子云在空间的取向依然是四面体，NH4+没有孤电子对，其四对共用电子对完全均等，空间构型为 正四面体 。