第二章第三节分子的性质1综述.docx

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第二章第三节分子的性质1综述

分子的性质教学设计

教材分析

本节是在学习了共价键和分子立体结构的基础上，进一步来认识分子的重要性质，从而达到利用物质性质的最终目标。

初步认识物质的结构与性质之间的关系，帮助同学建立基本化学观念之一——“物质结构决定物质性质，性质反映结构”。

并能从这一视角解释一些化学现象，推测物质的重要性质——分子的极性等。

学生分析

从学生的认知水平入手，利用学生已有的生活体验和知识经验，创设教学情景并提出相关问题，通过理论分析、实验探究、交流讨论等活动来认识分子的结构和性质的关系。

《分子的性质》（人教版化学选修3）安排在《共价键》和《分子的立体结构》之后，学生学习了共价键和价层电子对互斥模型之后，这对后面分子的极性、分子间的作用力，如范德华力、氢键等，理解起来就比较容易。

分子的性质第一课时

课题

§2.3分子的性质

（1）

教学目标

知识与技能：

1、了解极性共价键和非极性共价键；

2、结合常见物质分子立体结构，判断极性分子和非极性分子；

3、范德华力、氢键及其对物质性质的影响；能举例说明化学键和分子间作用力的区别；

4、例举含有氢键的物质。

过程与方法：

学会用理论指导研究的学习方法，通过理论的应用与指导掌握研究的不同方法。

情感态度与价值观：

培养学生分析问题、解决问题的能力和严谨认真的科学态度；

学生自主参与学习、研究探索物质，养成认真的学习态度。

教学重、难点

重点：

多原子分子中，极性分子与非极性分子的判断

难点：

分子间作用力、氢键及其对物质性质的影响

教学策略

采用图表、比较、讨论、归纳、综合的方法进行教学

教学流程图

教学过程

教师活动

学生活动

设计意图

【科学视野引入】在洗衣服的时候，经常有这种现象，直接用水洗油污，会洗不净，用肥皂、洗涤剂却可以洗去衣服上的油污，通过阅读教材46页的“科学视野”，请同学们自己先来了解一下其中的原因。

【过渡】在“科学视野”里提到了有关分子性质的一些问题，其中原因还得从研究它们的结构开始。

【复习提问】1．什么是化学键？

举例说明离子键、共价键。

2．写出H2、Cl2、N2、HCl、CO2、H2O的电子式

【动画演示】H2、HCl中共价键的形成过程

【问题讨论】H2、HCl都是靠共价键形成的分子，共用电子对在两原子间出现的机会是否相同？

其共价键是否相同？

【教师引导】从两共价键的组成原子、原子吸引电子对能力、共用电子对位置、成键原子电性等方面分析，二者皆不相同。

【板书】一、非极性键、极性键

【引导学生完成下表】

共价键特征

H2

HCl

组成原子

相同原子

不同原子

原子吸引共用电子对能力

相同

不同

共用电子对位置

不偏移

偏移

成键原子电性

电中性

显电性

【讲述】在单质或化合物中，两原子间形成的共价键，若共用电子对不偏向任何一个原子，则形成的是非极性共价键，简称非极性键；否则是极性共价键，简称为极性键。

【提问】如何判断极性键和非极性键？

【练习】指出物质中的共价键类型：

1、O2  2、CH4  3、CO2 4、H2O2 5、Na2O2 6、NaOH

（1.非极性键2.极性键3.极性键4.极性键、非极性键5.非极性键6.极性键）

【思考与交流】共价键有极性、非极性之分，以共价键结合的分子是否也存在极性、非极性之分呢？

【动画演示】H2、HCl分子的形成过程

【板书】二、非极性分子、极性分子

【引导归纳】从H2分子是非极性分子，HCl分子是极性分子不难得出分子极性的概念。

【板书】非极性分子：

正电中心与负电中心重合的分子

极性分子：

正电中心与负电中心不重合的分子

【问题讨论】以下双原子分子中，哪些是极性分子，哪些是非极性分子？

N2O2Cl2CO

【引导学生归纳】以极性键结合的双原子分子为极性分子；以非极性键结合的双原子分子为非极性分子

【多媒体展示】CO2、H2O、NH3、BF3、CH4等分子模型

【方法引领】对于多原子分子，该如何分析？

以CO2为例，从概念出发分析正电中心与负电中心是否重合，表示如下左图：

另外，为了加深理解，我们也可以通过物理学中的“合外力是否为零”的方法来加以分析，表示为上右图。

【学生归纳】含极性键的多原子分子有没有极性，必须依据分子中极性键的极性向量和是否等于零而定。

当分子中各个键的极性的向量和等于零时，是非极性分子。

如：

CO2、BF3、CH4等；

当分子中各个键的极性向量和不等于零时，是极性分子。

如：

HCl、H2O、NH3等。

【引导学生完成下表】

分子

共价键的极性

分子中正负电荷中心

分子的极性

举例

同核原子分子

非极性键

重合

非极性分子

H2、N2、O2、P4、C60

异核双原子分子

极性键

不重合

极性分子

CO、HCl

异核多原子分子

分子中各键向量和为零

重合

非极性分子

CO2、BF3、CH4

分子中各键向量和不为零

不重合

极性分子

H2O、HCN、NH3、CH3Cl

【补充完善】共价键极性与分子极性关系的一般规律

a．以极性键结合成的双原子分子是极性分子。

如：

HCl、HF、HBr；

b．以非极性键结合成的双原子分子或多原子分子是非极性分子。

如：

O2、H2、P4、C60；

c．以极性键结合的多原子分子，有的是极性分子也有的是非极性分子；

d．在多原子分子中，中心原子的价电子都用于形成共价键，且结合的原子又是相同的原子，一般是非极性分子。

【过渡】以上从理论上探讨了分子有极性分子和非极性分子之分，“实践是检验真理的唯一标准”。

【实验】

（1）在酸式滴定管中，注入30mL蒸馏水，夹在滴定管夹上，并在滴定管下方放一个大烧杯。

打开活塞，让水缓慢下流如线状。

把摩擦带电的玻璃棒或塑料棒接近水流，观察水流的方向有无变化；用CCl4代替水，重复上述实验，观察有无变化。

（2）分别将盛有冰块和碘的两个小烧杯放入微波炉中（功率选择“中”或“高”），“加热”30～60s，取出烧杯对比它们的变化。

【引导】请学生描述实验现象，师生交流、讨论并解释原因。

[实验1]中：

水流发生偏移而CCl4液流不发生偏移。

由于H2O为极性分子，而CCl4是非极性分子，当电场存在时，H2O发生偏移，CCl4不发生偏移。

[实验2]中：

冰已熔化，但很容易升华的碘却没有明显变化。

当把极性分子置于高频交变的电磁场之中（每秒钟振动频率为几十亿次的微波），这些极性分子即随之运动，也就摩擦产生高热，而非极性分子却不能产生振动。

【过渡】气体在加压或降温时为什么会变成液体或固体？

联系实际生活中的水的结冰、气体的液化，讨论、交流。

【板书】三、范德华力及其对物质的影响

【讲述】降温加压气体会液化，降温液体会凝固，这一事实表明，分子之间存在着相互作用力。

范德华（vandcrWaRls）是最早研究分子间普遍存在作用力的科学家，因而把这类分子问作用力称为范德华力。

范德华力很弱，约比化学键能小l一2数量级。

相对分子质量越大，范德华力越大；分子的极性越大，范德华力也越大。

【投影】

【板书】范德华力：

分子之间存在着相互作用力。

【讲述】范德华力很弱，约比化学键能小l一2数量级。

相对分子质量越大，范德华力越大；分子的极性越大，范德华力也越大。

【提问】怎样解释卤素单质从F2～I2的熔、沸点越来越高？

【指导阅读科学视野】试着找出：

壁虎在墙壁或天花板上爬行，却掉不下来的原因。

【设问】你是否知道，常见物质中，水是熔、沸点较高的液体之一?

你是否知道，冰的密度比液态的水小?

【板书】四、氢键及其对物质性质的影响

【指导阅读氢键及其对物质性质的影响】思考，归纳氢键的概念、本质及其对物质性质的影响。

【学生总结】1.氢键：

是由已经与电负性很强的原子形成共价键的氢原子（如水分子中的氢）与另一个分子中电负性很强的原子（如水分子中的氧）之间的作用力。

2.分子间氢键：

使物质的熔、沸点升高。

3.分子间内氢键：

使物质的熔、沸点降低。

4.氢键表示方法：

X—H…Y。

【强调】尽管人们把氢键也称作“键”，但与化学键比较，氢键属于一种较弱的作用力，其大小介于范德华力和化学键之间，约为化学键的十分之几，不属于化学键。

【小结】本节课我们主要学习了极性键、非极性键、极性分子和非极性分子的特点和判断依据，以及分子间作用力和氢键对物质性质的影响。

阅读教材

学生思考并回答

看动画

讨论回答：

不同，共用电子对位置不同

思考并完成表格

讨论回答

做练习

学生小组讨论总结归纳：

略

学生讨论归纳

思考讨论

看多媒体

认真听课

结合H2O、NH3、BF3、CH4等分子的球棍模型，运用“合外力是否为零”的方法判断它们的极性。

思考并填表

学生小组讨论总结归纳：

共价键极性与分子极性关系的一般规律

仔细观察实验并记录实验现象

汇报交流

思考交流

听课

思考并回答：

相对分子质量越大，范德华力越大，熔、沸点越来越高

阅读

阅读、归纳、总结

汇报交流

由生活中常见现象引入，激发学生学习兴趣

复习巩固前面所学知识

让学生印象深刻

初步认识极性键和非极性键

加深对极性键和非极性键的认识

培养学生归纳能力

巩固练习

举例说明，让学生有个深刻的认识

利用学生非常熟悉的滴定管、微波炉，演绎出较为深刻的化学原理，一下子就“抓住”了学生的兴致，从而也调动思维到至高点。

同时，他们又体验到了化学在生活中无处不在，感受了学习化学知识的重大意义与作用。

让学生初步对范德华力有个认识

培养学生自学能力

自学会让学生对氢键的认识加深

【板书设计】§2.3分子的性质

（1）

一、非极性键、极性键

二、非极性分子、极性分子

非极性分子：

正电中心与负电中心重合的分子

极性分子：

正电中心与负电中心不重合的分子

三、范德华力及其对物质的影响

范德华力：

分子之间存在着相互作用力

四、氢键及其对物质性质的影响

教学反思

分子的性质第二课时

教学流程图

课题

§2.3分子的性质

（2）

教学目标

知识与技能：

1、从分子结构的角度，认识“相似相溶”规律。

2、了解“手性分子”在生命科学等方面的应用。

3、能用分子结构的知识解释无机含氧酸分子的酸性。

过程与方法：

培养学生分析、归纳、综合的能力

情感态度与价值观：

感受化学科学对人类生活和社会发展的贡献

教学重、难点

重点：

手性分子和无机含氧酸分子的酸性

难点：

手性分子和无机含氧酸分子的酸性

教学策略

采用比较、讨论、归纳、总结的方法进行教学

教学过程

教师活动

学生活动

设计意图

【复习】

分子的极性判断标准，分子间作用力对物质性质的影响。

【过渡】今天我们利用已学过的分子结构理论，继续研究物质的其它性质。

【板书】五、溶解性

【讲述】物质相互溶解的性质十分复杂，有许多制约因素，如温度、压强等。

从分子结构的角度，存在“相似相溶”的规律。

蔗糖和氨易溶于水，难溶于四氯化碳；而萘和碘却易溶于四氯化碳，难溶于水。

如果分析溶质和溶剂的结构就可以知道原因了：

蔗糖、氨、水是极性分子，而萘、碘、四氯化碳是非极性分子。

通过对许多实验的观察和研究，人们得出了一个经验性的“相似相溶”的规律：

非极性溶质一般能溶于非极性溶剂，极性溶质一般能溶于极性溶剂。

【板书】1.“相似相溶”的规律：

非极性溶质一般能溶于非极性溶剂，极性溶质一般能溶于极性溶剂。

【讲述】水是极性溶剂，根据“相似相溶”，极性溶质比非极性溶质在水中的溶解度大。

如果存在氢键，则溶剂和溶质之间的氢键作用力越大，溶解性越好。

相反，无氢键相互作用的溶质在有氢键的水中的溶解度就比较小。

【板书】2.溶解度影响因素：

溶剂的极性、溶剂和溶质之间的氢键作用、分子结构的相似性。

【讲述】此外，“相似相溶”还适用于分子结构的相似性。

例如，乙醇的化学式为CH3CH20H，其中的一OH与水分子的一OH相近，因而乙醇能与水互溶；而戊醇CH3CH2CH2CH2CH20H中的烃基较大，其中的一OH跟水分子的一OH的相似因素小得多了，因而它在水中的溶解度明显减小。

【强调】另外，如果遇到溶质与水发生化学反应的情况，如SO2与水发生反应生成亚硫酸，后者可溶于水，因此，将增加SO2的溶解度。

【思考练习】

1.比较NH3和CH4在水中的溶解度。

怎样用相似相溶规律理解它们的溶解度不同？

2．为什么在日常生活中用有机溶剂（如乙酸乙酯等）溶解油漆而不用水?

3.在一个小试管里放入一小粒碘晶体，加入约5mL蒸馏水，观察碘在水中的溶解性（若有不溶的碘，可将碘水溶液倾倒在另一个试管里继续下面的实验）。

在碘水溶液中加入约1mL四氯化碳（CCl4），振荡试管，观察碘被四氯化碳萃取，形成紫红色的碘的四氯化碳溶液。

再向试管里加入1mL浓碘化钾（KI）水溶液，振荡试管，溶液紫色变浅，这是由于在水溶液里可发生如下反应：

I2+I—＝I3—。

实验表明碘在纯水还是在四氯化碳中溶解性较好?

为什么?

【汇报】略。

【展示】模型：

【设问】看一看两个分子的立体结构，像不像一双手那样?

它们不能相互叠合？

【板书】六、手性

【实践】每个同学亮出自己的左又手。

看能否完全重合？

【讲解并板书】1、具有完全相同的组成和原子排列的一对分子，如同左手与右手一样互为镜像，却在三维空间里不能重叠，互称手性异构体。

有手性异构体的分子叫做手性分子。

【讲述并展示ppt】判断分子具有手性的依据：

（1）凡具有对称面、对称中心的分子，都是非手性分子。

（2）有无对称轴，对分子是否有手性无决定作用。

介绍个规律性知识：

一般：

当分子中只有一个手性碳原子时，分子一定有手性；当分子中有多个手性中心时，要借助对称因素。

无对称面，又无对称中心的分子，必是手性分子。

【讲述】手性分子在生命科学和生产手性药物方面有广泛的应用。

如图所示的分子，是由一家德国制药厂在1957年10月1日上市的高效镇静剂，中文药名为“反应停”，它能使失眠者美美地睡个好觉，能迅速止痛并能够减轻孕妇的妊娠反应。

然而，不久就发现世界各地相继出现了一些畸形儿，后被科学家证实，是孕妇服用了这种药物导致的随后的药物化学研究证实，在这种药物中，只有图左边的分子才有这种毒副作用，而右边的分子却没有这种毒副作用。

人类从这一药物史上的悲剧中吸取教训，不久各国纷纷规定，今后凡生产手性药物，必须把手性异构体分离开，只出售能治病的那种手性异构体的药物。

【练习】ppt展示

【板书】2.合成药物

【自学】科学史话：

了解巴斯德实验室合成的有机物酒石酸盐并制得手性机物酒石酸盐过程。

【板书】七、无机含氧酸分子的酸性

【讲述】无机含氧酸看成是由氢离子和酸根离子组成的。

例如，H2S04是由H＋和SO42－组成，实际上在它们的分子结构中，氢离子却是和酸根上的一个氧相连接的，所以它们的结构式应是：

【讲述】我们知道，H2S04和HN03是强酸，而H2S03和HN02是弱酸，即从酸性强弱来看：

H2S03

在氯的含氧酸中也存在类似的情况

酸性强弱HClO

【板书】1.对于同一种元素的含氧酸来说，该元素的化合价越高，其含氧酸的酸性越强。

【思考】如何解释这种现象呢？

【讲述】化学上有一种见解，认为含氧酸的通式可写成（HO）mROn，如果成酸元素R相同，则n值越大，R的正电性越高，导致R—O—H中O的电子向R偏移，因而在水分子的作用下，也就越容易电离出H＋，即酸性越强。

【板书】2.含氧酸的通式可写成（HO）mROn，R相同，n值越大，酸性越强。

【引导学生讨论】以上是通式中R相同时的规律，那当R不同时又有什么规律呢？

大家可以看出通式（HO）mROn中，n代表非羟基氧原子的个数，下面我们来讨论一下含氧酸酸性强弱与非羟基氧原子数之间的关系，并完成下面这个表：

【引导学生阅读科学视野】阅读科学视野从中找出碳酸酸性弱的原因。

【强调】注意：

碳酸因溶解度较小，酸性弱。

【小结】本节课要求重点掌握“相似相溶”的规律，能够判断手性分子，掌握无机含氧酸酸性的规律。

回想

认真听课并记录

记录强调内容

讨论、总结、归纳

观看模型

亲自动手

看ppt

记录规律

听课并结合课本记录

做练习

阅读课本

听课

听课并记录

思考

记录

讨论完成表格

巩固上节课内容

举例说明“相似相溶”的规律

强调特例，让学生加深印象

培养学生合作精神，归纳总结能力

给学生直观印象，激发学生兴趣

让学生亲历亲为，感受什么是手性

知识扩展，让学生对手性的判断有个依据

了解科学事实，认识到手性分子在科学上的应用

知识巩固

使学生对手性分子的价值更加了解

首先让学生认清无机含氧酸的结构，利用结构决定性质，接下来讲授酸性可以容易理解

规律性的东西更利于记忆，介绍些规律性知识

【板书设计】§2.3分子的性质

（2）

五、溶解性

1.“相似相溶”的规律：

非极性溶质一般能溶于非极性溶剂，极性溶质一般能溶于极性溶剂。

2.溶解度影响因素：

溶剂的极性、溶剂和溶质之间的氢键作用、分子结构的相似性。

六、手性

1.具有完全相同的组成和原子排列的一对分子，如同左手与右手一样互为镜像，却在三维空间里不能重叠，互称手性异构体。

有手性异构体的分子叫做手性分子。

2.合成药物。

七、无机含氧酸分子的酸性

1.对于同一种元素的含氧酸来说，该元素的化合价越高，其含氧酸的酸性越强。

2.含氧酸的通式可写成（HO）mROn，R相同，n值越大，酸性越强。

教学反思