《分子结构与性质》教学设计.docx

分子结构与性质教学设计高二化学教案：有机物分子式及分子结构的确定教学设计 【学习目标】 1、了解元素分析法的原理和有机物分子式确定的计算 2.识别红外光谱和核磁共振氢谱谱图 【重点难点】 重点：有机物分子式确定 难点：有机物分子结构的鉴定 【学情分析】 有机物分子式确定的计算方法是重点会读取红外光谱和核磁共振氢谱谱图从而确定分子结构 【导学流程】 自主学习 一、回顾旧知： 分别、提纯常用方法：_ 二、基础学问感知 一、元素分析与相对分子质量的确定 1元素分析 (1)元素定量分析的原理：将肯定量的有机物 ，分解为简洁的 ，并作 测定，通过无机物的质量推算出组成该有机物元素原子的 ，然后计算出该有机物分子所含元素原子最简洁的整数比，即确定其 _ (2) 有机物的元素定量分析最早是由德国人李比希提出的。他用CuO作氧化剂将仅含C、H、O元素的有机物氧化，产生的H2O用 汲取，CO2用KOH浓溶液汲取。分别称出汲取前后汲取剂的质量，计算出 在分子中的含量，剩余的就是 的含量。 (3) 元素分析只能确定组成分子的各原子 ，即确定 ，若想确定分子式，还需知道或测定未知物的 。 2相对分子质量的测定质谱法 质谱是近代发展起来的快速、微量、精确测定 的方法。它用高能的电子流等轰击样品分子，使该分子 变成带正电荷的 和 。 二、分子结构的鉴定 1红外光谱 在有机物分子中，组成化学键或官能团的原子处于不断 的状态，其 与 相当。所以，当用 照耀有机物分子时，分子中的化学键或官能团可发生 ，不同的化学键或官能团 不同，在红外光谱图上将处于不同的位置。 2核磁共振氢谱 处在不同化学环境中的 因产生共振时汲取电磁波的 不同，在谱图上出现的位置也不同，各类氢原子的这种差异被称为化学位移；而且 与_ 成正比。因此，从核磁共振氢谱图上可以推知该有机物分子有几种不同类型的氢原子及它们的数目。核磁共振氢谱中有多少个峰，有机物分子中就有多少种处在不同化学环境中的氢原子；峰的面积比就是对应的处于不同化学环境的氢原子的数目比。 (1)红外光谱在确定有机物分子结构中的作用是推知有机物分子含有的化学键和官能团。 (2)核磁共振氢谱在确定有机物分子结构中的作用是推知有机物分子有几种不同类型的氢原子及各自的数目。 (3)分析乙醇和甲醚的核磁共振氢谱，填写下表： 乙醇 甲醚 核磁共振氢谱 结论 氢原子类型汲取峰数目_ 氢原子类型汲取峰数目_ 不同氢原子的个数之比不同汲取峰的面积之比_ 只有一种类型的氢原子 3.依据性质试验，确定有机物的结构 (1)烃A分子式为C3H6且能使溴的四氯化碳溶液褪色，其结构简式为_。 (2)试验测得某醇1 mol与足量钠反应可得1 mol气体，该醇分子中含羟基的个数是_。 4依据题给条件，确定有机物的结构 (1)烃B的分子式为C8H18，其一氯代烃只有一种，其结构简式是_ (2)化学式为C2H8N2的有机物经试验测定知，其分子中有一个氮原子不与氢原子相连，则确定其结构简式为_ (3)试验式分别为CH3、CH3O的有机物的结构简式分别为_、_。 请刚好记录自主学习过程中的疑难： 探究问题 有机物分子式的确定方法？ 请刚好记录小组探讨过程中的疑难： 基本学问拓展与迁移 有机物分子式的确定 (1)依据标准状况下气体的密度，计算该气体的相对分子质量M22.4·L_mol1(限于标准状况下)；依据气体A相对于气体B的相对密度D，计算气体A的相对分子质量MAD·MB： A、B两种气体组成的混合气体中，它们的体积分数分别为w(A)、w(B)，该混合气体的平均相对分子质量MMA·w(A)MB·w(B)。 【例1】试验测得某碳氢化合物A中，含碳80%，含氢20%，求该化合物的试验式_。又测得该化合物的相对分子质量是30，求该化合物的分子式_。 【例2】燃烧某有机物A 1.50 g，生成1.12 L(标准状况)CO2和0.05 mol H2O。该有机物的蒸气对空气的相对密度是1.04，求该有机物的分子式_。 【例3】某烃的相对分子质量为72，求其分子式_ 某烃的相对分子质量为70，求其分子式_ 某烃的相对分子质量为68，求其分子式_ 某烃的相对分子质量为64，求其分子式_ 【例4】某有机化合物仅由碳、氢、氧三种元素组成，经测定其相对分子质量为90。取该有机物样品1.8 g，在纯氧中完全燃烧，将产物先后通过浓硫酸和碱石灰，两者分别增重1.08 g和2.64 g。试求该有机物的分子式_。 【例5】室温时某气态烃10 mL与过量氧气混合，点燃爆炸后复原至室温，气体体积比点燃前削减了25 mL。再把这些气体通过苛性钠溶液，气体体积又削减了30 mL。试确定该烃的分子式。 提问展示问题预设 1、口头展示：其他 2、板书展示：总结 课堂训练问题预设 分子的立体结构教学设计分子的立体结构教学设计教学目标1、学问和技能（1）相识共价分子的多样性和困难性；初步相识价层电子对互斥模型；（2）杂化轨道理论说明分子的空间构型；键的极性与分子的极性的关系，杂化轨道理论。（3）相识协作物理论，了解协作物的结构2、过程与方法（1）能用VSEPR模型预料简洁分子或离子的立体结构；（2）.相识分子的极性与分子构型的关系.了解手性分子在生命科学等方面的应用。（3）能依据协作物结构与协作物形成的条件和过程试验说明3、情感、看法与价值观（1）培育学生严谨仔细的科学看法和空间想象实力；（2）培育学生搜集资料和信息处理实力；（3）对学生进行辨证唯物主义教化。重点难点（1）利用价层电子对互斥模型预料分子的立体结构；（2）杂化轨道理论；（3）配位键，协作物理论，协作物结构与协作物形成的条件和过程试验说明。教学课时3节教学过程第一课时一、形形色色的分子师生互动：与学生一起相识形形色色的分子学生活动：学问整理：运用你对分子的已有的相识，完成下列表格分子式分子的立体结构原子数目键角电子式H2OCO2NH3BF3CH2OCH4C2H2C2H4C6H6C8H8P4问题发觉：同为三原子分子的CO2和H2O，四原子分子的NH3和CH2O，它们的立体结构却不同，为什么？二、价层电子对互斥模型（VSEPR模型）（一）首先引导学生学习其中的基本学问。1、中心原子：学习活动：指出下列分子的中心原子：H2OCO2NH3CH4BF3CH2O2、价层电子对：学生活动：（1）依据上表中分子的电子式，指出下列分子里中心原子的价层电子对数目：H2OCO2NH3CH4BF3CH2O（2）依据你对价层电子对现有的学问，价层电子对可分为哪几类？（二）与学生一起相识VSEPR模型1、VSEPR模型结合CH4、CH2O的立体结构的球棍模型理解VSEPR模型（重点是从键角的角度理解价层电子对的相互排斥）2、分类第一类：中心原子的价层电子对全部为成键电子对。如：CH4排斥力：价层电子对相同，排斥力相同；价层电子对不同，叁键双键单键推断方法：分子的立体结构ABnn=2n=3n=4其次类：中心原子的价层电子对中除了成键电子对，还有孤对电子对如：H2O排斥力：孤对电子对与孤对电子对孤对电子对与成键电子对成键电子对与成键电子对推断方法：依据中心原子的孤对电子对的数目及中心原子结合的原子的数目确定。应用反馈：1、请你应用VSEPR理论完成下表。化学式中心原子含有孤对电子对数中心原子结合的原子数空间构型H2SNH2-NF3CHCl3CCl42、完成课本P40思索与沟通。回顾小结：略课外作业：1、用VSEPR模型预料，下列分子的立体结构与水分子相像的是（）A、OF2B、H2SC、BeCl2D、CO22、下列分子的立体结构，其中属于直线型分子的是（）A、H2OB、CO2C、C2H2D、P43、下列分子中，各原子均处于同一平面上的是（）A、NH3B、CCl4C、H2OD、CH2O4、下列分子或离子的中心原子，带有一对孤对电子的是（）A、XeO4B、BeCl2C、CH4D、PCl35、多核离子所带电荷可以认为是中心原子得到或失去电子导致，依据VSEPR模型，下列离子中全部原子都在同一平面的一组是（）A、NO2-和NH2-B、H3O+和ClO3-C、NO3-和CO32-D、PO43-和SO42-6、写出你所知道的分子具有以下形态的物质的化学式，并指出它们分子中的键角分别是多少？（1）直线形（2）平面三角形（3）三角锥形（4）正四面体7、为了说明和预料分子的空间构型，科学家在归纳了很多已知的分子空间构型的基础上，提出了一种非常简洁的理论模型价层电子对互斥模型。这种模型把分子分成两类：一类是；另一类是。BF3和NF3都是四个原子的分子，BF3的中心原子是，NF3的中心原子是；BF3分子的立体构型是平面三角形，而NF3分子的立体构型是三角锥形的缘由是。8、用价层电子对互斥模型推想下列分子或离子的空间构型。BeCl2SCl2SO32-SF6其次课时三、杂化轨道理论简介1、SP杂化轨道和简洁分子几何构型的关系:杂化方式SPSP2SP3SP3不等性杂化轨道夹角180120229o28中心原子位置A，BAAAAA中心原子孤对电子数000123分子几何构型直线型平面三角正四面体三角锥V字形直线型实例BeCl2HgCl2BF3CH4SiCl4NH3PH3H2OH2SHCl2.共价键的分类:按原子轨道重叠方式分为键(头碰头的方式)和键(肩并肩的方式);按电子对在两原子核间是否偏离分为极性键和非极性键.按电子对来源:正常共价键和配位共价键按成键状况分:单键,双键和三键3.分子的极性推断：同种元素形成的双原子分子肯定是非极性分子，如：H2、O2、Cl2等。不同种元素形成的双原子分子肯定是极性分子，如：CO、HCl、NO等。多原子分子的极性主要取决于分子的空间构型，若为对称结构，则是非极性分子，若为不对称结构，则为非极性分子。如CH4、CCl4，正四面体型；CO2、CS2、C2H2，直线型；BF3平面正三角形，均为对称图形，因此以上分子均为非极性分子，而NH3、PH3，三角锥型；H2O、H2S折线型，是不对称图形，分子为极性分子。分子的极性推断也可以采纳阅历推断规律：对于ABn型的共价化合物，假如化合物ABn中A元素的化合价数的肯定值等于其主族序数，则ABn为非极性分子，否则为非极性分子。如NH3中N的化合价为3价与其族序数A不相等，因此NH3是极性分子，而CO2中C的化合价为4价与其族序数A相等，则CO2为非极性分子。相像相溶原理：由极性分子组成的溶质易溶于由极性分子组成的溶剂中，如HCl、NH3、H2SO4等极性分子易溶于极性溶剂水中。由非极性分子组成的溶质易溶于非极性分子组成的溶剂中，如非极性分子Br2，I2，S等易溶于非极性溶剂CCl4，CS2,苯等中。【典型案例】【例题1】.有关苯分子中的化学键描述正确的是()A.每个碳原子的sp2杂化轨道中的其中一个形成大键B.每个碳原子的未参与杂化的2p轨道形成大键C.碳原子的三个sp2杂化轨道与其它形成三个键D.碳原子的未参与杂化的2p轨道与其它形成键【解析】苯分子中每个碳原子中的三个sp2杂化轨道分别与两个碳原子和一个氢原子形成键.同时每个碳原子还有一个未参与杂化的2p轨道,他们均有一个未成对电子.这些2p轨道相互平行,以肩并肩方式相互重叠,形成一个多电子的大键.【答案】BC【例题2】下列叙述中正确的是A.极性分子中不行能含有非极性键B.离子化合物中不行能含有非极性键C.非极性分子中不行能含有非极键D.共价化合物中不行能含有离子键【解析】A如H2O2中含非极性键,B如Na2O2中含非极性键,C如CCl4是极性键构成的非极性分子.【答案】D【例题3】试验测得BeCl2为共价化合物,两个BeCl键间的夹角为180,由此可推断BeCl2属于（）A.由极性键形成的极性分子B.由极性键形成的非极性分子C.由非极性键形成的极性分子D.由非极性键形成的非极性分子【解析】键角是1800说明分子是对称的，正电荷中心与负电荷中心重合是非极性分子【答案】B第三课时四、配位键理论简介请写出NH4+、SO2的电子式。1、配位键：其中供应孤对电子的原子叫做；接受电子的原子，叫做。2、形成配位键的条件：其中一个原子必需供应孤对电子，另一原子必需能接受孤对电子的空轨道。3、结构式中配位键的表示方法：4、协作物理论试验1：视察现象填写课本表格。（1）协作物：中心原子：配体：配位数：协作物的组成：如图协作物的命名，关键在于协作物内界（即配离子）的命名。命名依次：自右向左：配位体数（即配位体右下角的数字）配位体名称合字或络字中心离子的名称中心离子的化合价。如：Zn(NH3)2SO4内界名称为：，K3Fe(CN)6内界名称为，Zn(NH3)4Cl2命名为，K3Fe(CN)6命名为，Cu(NH3)4SO4命名为，Ag(NH3)2OH命名为。协作物的结构式可表示为：试验2：现象：蓝色沉淀蓝色透亮溶液深蓝色的晶体成份：（）（）（）协作物为：名称为：中心原子为，配体为，配位数为结构可表示为：试验3：现象：协作物为：名称为：中心原子为，配体为，配位数为结构可表示为：作业：1、下列分子或离子中都存在着配位键的是()ANH3、H2OBNH4+、H3O+CN2、HClODCu(NH3)42+、PCl32、下列各种说法中错误的是（）A、形成配位键的条件是一方有空轨道一方有孤对电子。B、配位键是一种特别的共价键。C、配位化合物中的配体可以是分子也可以是阴离子。D、共价键的形成条件是成键原子必需有未成对电子。3、下列不属于配离子的是（）AAg(NH3)2+BCu(CN)42CFe(SCN)63DMnO44、在Pt(NH3)4Cl2中Pt2+离子的配位数是（）A1个B2个C4个D6个5、对于协作物Co(NH3)5ClCl2的名称正确的是（）A氯化氯氨合钴B氯化氯氨合钴(III)C氯化一氯五氨合钴D氯化一氯五氨合钴(III)6、既有离子键又有共价键和配位键的化合物是（）ANH4NO3BNaOHCH2SO4DH2O7、向下列协作物的水溶液中加入AgNO3溶液不能生成AgCl沉淀的是（）ACo(NH3)4Cl2ClBCo(NH3)3Cl3CCo(NH3)6Cl3DCo(NH3)5ClCl28、Co（III）的八面体协作物化学式为CoClmnNH3，若1mol协作物与AgNO3作用生成1molAgCl沉淀，则m、n的值是Am=1，n=5Bm=3，n=4Cm=5，n=1Dm=4，n=59、指出协作物K2Cu(CN)4的配离子、中心离子、配位体、配位数和配位原子，并写出其电离方程式。作业答案：1.B2.D3.D4.C5.C6.A7.B8.B9.略分子构型与物质的性质 教学时间其次十周7月4日本模块第24课时教学课题专题专题4分子空间结构与物质性质单元第一单元分子构型与物质的性质节题第三课时分子的极性教学目标学问与技能1、初步相识分子空间构型、键角、极性分子、非极性分子、手性分子等概念。过程与方法相识分子空间构型与极性的关系，能运用有关理论预料分子的极性情感看法与价值观培育学生科学的世界观和实事求是的科学看法，激发学生探究未知世界的爱好。教学重点极性分子、非极性分子教学难点极性分子、非极性分子教学方法探究讲练结合教学打算教学过程 老师主导活动学生主体活动三、分子的极性1非极性分子和极性分子（1）极性分子（2）非极性分子2常见分子的类型与形态分子空间构型键角键的极性分子极性O2、H2HCl、NOCO2、CS2H2O、SO2BF3SO3NH3、NCl3CH4、CCl4CH3Cl、CH2Cl2He、NeO3、P4H2O2、C2H2 P65探讨后口答 完成 理解 教学过程老师主导活动学生主体活动3分子极性的推断只含有非极性键的单质分子是非极性分子。含有极性键的双原子化合物分子都是极性分子。含有极性键的多原子分子，空间结构对称的是非极性分子；空间结构不对称的为极性分子。留意：推断ABn型分子可参考运用以下阅历规律：若中心原子A的化合价的肯定值等于该元素所在的主族序数，则为非极性分子，若不等则为极性分子；（CH4）若中心原子有孤对电子(未参加成键的电子对)则为极性分子，若无孤对电子则为非极性分子。常见分子的极性4.应用：（1）相像相溶（2）极性分子与非极性分子在电场作用下的偏转小结非极性分子极性分子形成缘由存在的共价键分子内原子排列理解 对称性板书三、分子的极性1非极性分子和极性分子2常见分子的类型与形态3分子极性的推断留意：推断ABn型分子可参考运用以下阅历规律： 课后练习一、选择题1.下列说法中不正确的是（）A.共价化合物中不行能含有离子键B.有共价键的化合物，不肯定是共价化合物C.离子化合物中可能存在共价键D.原子以极性键结合的分子，确定是极性分子2.下列四种分子中，只含极性键而没有非极性键的是（）A.CH4B.CH3CH3C.CH2=CH2D.CHCH3.下列分子中，属于含有极性键的非极性分子的一组是（）A.CH4、CCl4、CO2B.C2H4、C2H2、C6H6C.Cl2、H2、N2D.NH3、H2O、SO24.下列现象不能用“相像相溶”规律说明的是（）A氯化氢易溶于水B氯气易溶于NaOH溶液C碘易溶于CCl4D碘难溶于水5下列物质易溶于苯的是（）ANH3BHFCI2DBr26.下列分子中，属于含有极性键的非极性分子的一组是（）A.CH4、CCl4、CO2B.C2H4、C2H2、C6H6C.Cl2、H2、N2D.NH3、H2O、SO27瑞典皇家科学院2022年10月10日宣布，2022年诺贝尔化学奖授予“手性碳原子的催化氢化、氧化反应”探讨领域作出贡献的美、日三位科学家。下列分子中含有“手性碳原子”的是（）ACBr2F2BCH3CH2OHCCH3CH2CH3DCH3CH（OH）COOH8.下列有机物分子中带“*”碳原子就是手性碳原子。 该有机物分别发生下列反应，生成的有机物分子中含有手性碳原子的是（）A.与乙酸发生酯化反应B.与NaOH水溶液反应C.与银氨溶液作用只发生银镜反应D.催化剂作用下与H2反应9.已知氯化铝易溶于苯和乙醚，其熔点为190，则下列结论错误的是（）A.氯化铝是电解质B.固体氯化铝是分子晶体C.可用电解熔融氯化铝的方法制取金属铝D.氯化铝为非极性分子10.依据“相像相溶”的规律，下列溶剂可以用来从溴水中萃取溴的是（）(1)酒精(2)CCl4(3)液氨(4)苯(5)直馏汽油A.(1)(2)(4)(5)B.(2)(4)(5)C.(1)(3)(5)D.(1)(3)(4)11.依据“相像相溶”规律，你认为下列物质在水中溶解度较大的是（）A.乙烯B.二氧化碳C.二氧化硫D.氢气二、填空题12.我们可把共价键按分为极性键和非极性键，而共价键产生极性的根本缘由是，故此有人这样推断键的极性：凡是同种元素原子间形成的共价键属极性键，凡是异种元素原子间形成的共价键属非极性键。另外，对于键的极性与分子的极性的关系可作如下总结：在双原子分子中，假如化学键有极性则分子；假如化学键无极性，通常分子。在多原子分子中，假如全部化学键都无极性，则分子是；假如化学键是极性键，且重合，则分子是非极性分子；否则为极性分子。13.有关手性分子的学问要点如下：(1)手性分子的特点是：。(2)手性异构体具有不同的性质，一种手性分子有药物性，它的手性异构体可能就有反作用。生命科学上的药物合成所采纳的方法是：。(3)有机分子是手性分子应满意的一般条件是：。如：。12（1）具有完全相同的组成和原子排列。结构互为镜像,在三维空间里不能重叠。(2)手性催化剂催化。(3)含有的碳原子是否连有4个不同的原子或原子团。14.请指出表中分子的空间构型，推断其中哪些属于极性分子，哪些属于非极性分子，并与同学探讨你的推断方法。分子空间构型分子有无极性分子空间构型分子有无极性O2HFCO2H2OBF3NH3CCl4三、简答15.现有A、B、C三种物质，A为气态氢化物，分子式为RH3，含R为82.4%，B是另一气态氢化物，A+BC，C与碱液共热放出A。C的水溶液加入稀HNO3酸化后，滴入AgNO3溶液产生不溶性的白色沉淀，回答下列问题：写出A的名称和电子式，并指出它是否是极性分子？其稳定性比PH3、H2O如何？ 写出B的名称和电子式，并指出它是否是极性分子？其稳定性比HF、H2S、HBr如何？其水溶液的酸性比HF、HBr、H2S如何？ 写出C的名称和电子式，详细指明C物质中各部分的化学键。 写出上述有关的化学方程式或离子方程式。 二、填空题12.电子对在两原子核间是否偏移、电子对发生生偏移、有极性、无极性、正负电荷中心14.分子空间构型分子有无极性分子空间构型分子有无极性O2直线型无HF直线型有CO2直线型无H2OV型有BF3三角形无NH3三角锥有CCl4正四面体无（3）氯化铵、极性键、配位键、离子键（4）NH3+HCl=NH4ClNH4+OH-=NH3+H20Cl-+Ag+=AgCl 苯的结构与性质 课题11学案：苯的结构与性质（P48-51）#芳香族化合物：含1的的有机化合物.#芳香烃：含有2的烃，芳香族化合物中的一种. 一.苯的物理性质（从色、态、味、密度、熔沸点、溶解性、特性等方面考虑？）1.3色，有特别芳香气味的4体2.密度5于水（不溶于水）3.6溶有机溶剂4.熔点5.5,沸点80.15.7挥发（密封保存）6.苯蒸气有毒 二、苯的结构P48沟通与探讨：从以上试验事实中，你能得到什么结论？（自主思维）结论：1、苯的分子是平面8形，六个氢原子和六个碳原子是完全一样的。2、苯分子中的碳碳键是9的一种独特的化学键。 三、苯的化学性质1取代反应（1）卤代反应A1试验思索题（简答）装置中垂直的长直导管的作用？10能否用溴水？11通过什么现象可确定有新的有机物生成？12长导管能不能伸入液面之下？13教材中的装置最终为何用干燥管？14怎样净化溴苯？15B1结论：苯在三卤化铁催化下可与Cl2、Br2发生取代反应，生成一卤代苯、二卤代苯（主要是邻、对位取代产物）等。C1方程式：16（2）硝化反应A2试验思索题（简答）混酸的配制？17长直导管的作用？18水浴的作用？19硝基苯为何显黄色?怎样净化?20B2结论：苯与浓硝酸、浓硫酸的混合物在60时生成一取代硝基苯；当温度上升至100110时则生成二取代产物间二硝基苯。C2方程式：21 .加成反应：（肯定条件下与H2反应） 方程式：22.氧化反应：能否使酸性高锰酸钾溶液褪色？23燃烧的化学方程式：24 苯的化学性质小结：25 第18页 共18页第 18 页 共 18 页第 18 页 共 18 页第 18 页 共 18 页第 18 页 共 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