高中化学优质教案 杂化轨道理论 教学设计[选修](1)
高中化学优质教案 杂化轨道理论 教学设计[选修]
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第二节分子的立体构型第2课时杂化轨道理论教学目标1．认识杂化轨道理论的要点；2．进一步了解有机化合物中碳的成键特征；3．能根据杂化轨道理论判断简单分子或离子的构型。
教学重点杂化轨道理论的要点教学难点分子的立体结构，杂化轨道理论教学方法采用图表、比较、讨论、归纳、综合的方法进行教学教学过程甲烷分子呈正四面体形结键H。
按照已学过的价健理论，是不可能得到正四面为请同学们1. 学生查阅课本第39页及资料，归纳如下：……碳原子的2s轨道和3个2p轨道会发生混杂，混杂时保持轨道总数不变，……这4个轨道是由1个s轨道和3个p轨道杂化形成的（如图2-20）当碳原子跟4个氢原子结合时，碳原子以4个sp3杂化轨道分别与4个氢原子的1s轨道重叠，形成4个C—H σ键，因此呈正四面体的分子构型。
起学生兴趣，增强求望。
展片，增强直观性，便于学生理解。
sp 道构系化分杂化： 放影图片，轨道和一个np 轨道组合而成的，每个sp 杂化轨道含有21s 和21p 的成分，轨道间的夹角为180°呈直线形。
如图2—21。
（2）sp 2杂化——平面三角形：sp 2杂化轨道是由一个ns轨道和两个np 轨道组合而成的，每个sp 2杂化轨道都含有31s 和32p 成分，杂化轨道间的夹角为120°，呈平面三角形如：BF 3分子。
忆培生思力作精神。
过学习，我们有什内课堂小结：（学生思考，总结）4. 几种常见分子中心原子杂化类型让学生运用所学的知识解答实际问题。
内容见课本第42页：[科学探究]学生小结，教师引导，师生共同完成。
（略）于学生理解。
熟悉常见的分子的中心原子的杂化类型学以致用。
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第2课时杂化轨道理论一、教材与学情分析1.教材分析新教材改革使结构化学成为独立的课本出现在高中化学中，本节内容选自高中化学人教版（新课标）选修3第二章分子与结构第二节第2课时。
杂化轨道理论位于共价键和价层电子对互斥理论之后，对价键理论进行了完善和丰富，很好地解释了多原子分子的空间构型，并且形象地解释了原子之间的成键方法、有关物质的空间结构及其稳定性。
还对后续配合物和晶胞的学习奠定了空间想象基础。
因此杂化轨道理论在高中化学中起着承上启下的作用。
2.学情分析：知识基础：已经学习了原子的结构与性质，价键理论和价层电子对互斥理论，学会了运用价层电子对互斥理论来判断简单分子的空间构型。
能力基础: 高二学生思维敏捷，好奇心强，动手能力强，但空间想象力弱，而且本节对学生空间想象力和抽象思维能力要求较高。
因此我将难点拆分，将其转化为问题抛给学生，再通过模型动画演示和小组合作学习的形式突破教学重难点。
可能遇到的障碍:如果对原子结构和价层电子对互斥理论掌握的不好，空间想象能力欠缺将会影响到对本部分内容的学习。
二、教学目标根据《普通高中化学课程标准（实验）》的要求，制定以下教学目标：1.知识与技能：认识共价分子结构的多样性和复杂性，能根据杂化轨道理论解释分子的空间构型。
2.过程与方法：培养分析、归纳能力和空间想象能力3.情感态度与价值感：通过杂化轨道理论的学习，激发学习兴趣，投身科学追求真理的积极情感；提高学生对探究物质结构的兴趣，感受物质结构与性质的奇妙。
三、教学重难点重点：杂化轨道理论的要点难点：对杂化轨道理论的理解；用杂化轨道理论来解释分子的构型四、教法学法教法：讲授法，问题驱动式教学法，对比归纳法，多媒体辅助教学法学法：自主学习，探究学习，合作学习五、教学流程C二：杂化轨道理论要点1.原子成键时，参与成键的若干个能级相近的原子轨道相互混杂，重新组合成一组新轨道。
这一过程问题一：同学们现在可以解释甲烷分子的形成和他的空间构型了吗？学生回答：老师总结点评给出橡皮泥和牙签让学生发挥动手操作能力，CH4分子模型播放SP2杂化的动画视频，加深理解。
人教版化学选修三2.2《分子的立体构型-杂化轨道理论简介》课程教学设计
第二章第二节分子的立体构型杂化轨道理论简介教课方案【教课目的】1．知识与技术：理解杂化轨道的观点及其重点，运用这一理论剖析和解说分子立体构型。
2．过程与方法：在学习过程中，培育空间抽象思想能力、逻辑辩证思想能力、总结概括能力、合作协调能力和着手实践能力。
学习从宏观到微观，从现象到实质的认识事物的科学方法。
3．感情目标：培育思疑、务实、创新的科学精神；激发学习兴趣，加强集体凝集力。
【教课重点】1.2. 杂化轨道理论的重点运用杂化轨道理论判断分子立体构造。
【教课难点】1.2.3. 杂化轨道理论依据杂化轨道理论判断分子立体构造有机化合物中碳的成键特色。
【教课方法】1.采纳动画演示，自制黏土混淆演示，自制气球模型，自制球棍模型，图片展现等把抽象的杂化过程和分子立体构造形象化，易学易懂，生动风趣。
2.3. 充足调换小组合作学习，小组竞比，激发学习热忱。
合时总结概括知识，练习落实，提升学习能力。
【学习方式】组内议论、合作共学；组间PK 、互补共进；老师组织、评论解惑；课后检测、查漏补缺。
【学情剖析】1．知识方面：学生刚才学习了第二节的“林林总总的分子”和“价层电子对互斥理论”，有必定的价键理论知识。
2．能力方面：高二的学生具备必定的空间想象能力和学习研究能力，但还不够。
教课时利用小组合做模型，把抽象的知识形象化，利用小组互帮互帮，优扶差共同进步。
3．学习模式方面：班级小组合作学习模式还在试行研究阶段，需要不停创新，激发小组激情。
【学习过程】开课：明确学习目标和学习方式，激励小组互帮，小组竞争学习，激发学习热忱。
活动一：检查预教案，复习旧知识，发现新问题指引学生复习甲烷的构造特色和 C 的价电子排布图，从键数、键能、键长、键角、构型各方面察看，发现 C 的价电子排布与CH4的构造之间的矛盾之处。
趁势引出杂化轨道理论。
注意：充足考虑学生学习能力，设计教案时，设置多空仔细指引，谆谆教导，让学生经过指引和议论成功发现 C 的价电子排布与CH4的构造之间的矛盾之处。
杂化轨道理论教案
杂化轨道理论教案新洲区实验高中高二化学教案编制:杨吉启 2010.12.29第二章:分子的结构与性质杂化轨道不同于s轨道，也不同于p轨道。
322第二节:分子的立体结构(第二课时) 根据参与杂化的s轨道与p轨道的数目，除了有sp杂化轨道外，还有sp 杂化和sp杂化，sp 杂化轨教学目标道表示由一个s轨道与两个p轨道杂化形成的，sp杂化轨道表示由一个s轨道与一个p 轨道杂化形成的。
1、了解杂化轨道理论的要点，认识化合物成键特征，能根据杂化轨道理论判断简单分子或离子的构型。
(投影演示原子杂化轨道的形成)重点内容(注意成键的方向性)22、采用图表、比较、讨论、归纳、综合的方法进行教学，培养学生分析、归纳、综合的能力和空间想讨论总结:三种杂化轨道的轨道形状，SP杂化轨道为180?的直线形，SP 杂化轨道为120?的平面三3象能力。
角形，SP杂化轨道为109?28′的正四面体构型。
23)通过对分子结构的学习，让学生知道对事物的认识是逐步深入的，只有不懈地探索，才能发现事物讲述:课本P40 应当注意的是:SP和 SP两种杂化形式中还有未参与杂化的P轨道，可用于形成π键，的奥秘。
而杂化轨道只用于形成σ键或者用来容纳未参与成键的孤电子对。
教学重点: (提出问题)杂化轨道理论的要点如何确定中心原子的杂化轨道类型,或者怎样判断参与杂化的轨道数目, 教学难点: (学生回答)分子的立体结构，杂化轨道理论根据价层电子对互斥理论和杂化轨道理论，可以先确定分子或离子的VSEPR模型，再确定中心原子的杂教学过程: 化轨道类型。
(知识回顾)价层电子对互斥模型探究:完成下列表格中心原子结中心原子的中心原子孤电子对数代表物分子的立体构型价层电子对数杂化轨道类型代表物合原子数孤对电子对数 VSEPR模型分子立体构型 CO 直线形 0+2 SP 22(σ键电子对数) 1?2(a-xb) CHO 平面三角形 0+3 SP 230 CH 正四面体 0+4 SP CO 2 0 直线形直线形 422中心原子 SO V形 1+2 SP 2CHO 3 0 平面三角形平面三角形 23无孤对电子 1 NH 三角锥形 1+3 SP 3CH 4 0 正四面体形正四面体形422 HO V形 1+2 SP 2HO 2 2 正四面体形 V形 2中心原子结论:根据价层电子对的相互排斥得到VSEPR模型，与对应的杂化轨道的轨道形状相同，可以用来确定有孤对电子杂化轨道类型。
2.2.3杂化轨道理论教学设计2024-2025学年高二上学期化学人教版(2019)选择性必修2
3.加强课后辅导，针对学生在杂化轨道理论方面存在的问题，进行有针对性的指导，提高教学效果。
板书设计
1.标题：2.2.3杂化轨道理论
-杂化轨道定义
-杂化类型：sp、sp^2、sp^3
-杂化轨道与分子结构
-杂化轨道与分子性质
核心素养目标
学情分析
本课程面向高二年级学生，他们在前一阶段的学习中，已掌握了原子结构、化学键等基础知识，概念的理解上，学生可能存在一定难度。在知识层面，学生对分子空间构型的认识尚需加强；在能力方面，学生的空间想象和逻辑推理能力有待提高；在素质方面，学生的科学探究精神和合作学习能力需要进一步培养。此外，部分学生可能存在对复杂概念的理解障碍，影响了对杂化轨道理论的掌握。因此，教学中应注重启发式教学，结合实际案例，帮助学生克服学习难点，提高学生的学科素养。
3.应用题：给出2-3个分子的结构，要求学生判断其杂化类型，并解释其分子性质。
4.实践题：分组讨论，每组选择一个有机分子，分析其杂化类型，并在课堂上展示分析过程和结果。
5.快速问答：教师随机提问，学生快速回答，问题涉及课程内容的重点和难点。
总用时：45分钟
在教学过程中，注意关注学生的学习反馈，及时调整教学方法和节奏，确保学生能够理解和掌握杂化轨道理论。同时，注重培养学生的学科素养，提高他们的解决问题的能力。
学生学习效果
1.理解杂化轨道的概念，掌握sp、sp^2、sp^3等杂化类型及其形成原理。
2.应用杂化轨道理论解释分子几何构型及键性，分析分子的结构与性质关系。
板书设计以简洁明了为原则，通过关键词和核心概念突出课程重点，结合直观的分子模型简图和杂化轨道示意图，帮助学生更好地理解抽象的理论知识，增强课堂学习的趣味性和艺术性。
化学杂化轨道课程设计
化学杂化轨道课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解杂化轨道理论，掌握sp、sp²、sp³等常见杂化类型的特征及形成原理；2. 学生能运用杂化轨道理论解释分子几何构型及键性；3. 学生了解杂化轨道在化学键、分子结构及物质性质中的应用。
技能目标：1. 学生能通过实例分析，判断分子中原子轨道的杂化类型；2. 学生能够运用杂化轨道理论，预测分子的空间构型和键角；3. 学生能运用杂化轨道概念，解释现实生活中的化学现象。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对化学学科的兴趣，激发学习热情；2. 培养学生具备批判性思维，敢于对未知领域进行探索；3. 增强学生的环保意识，认识到化学知识在环境保护和可持续发展中的重要性。
课程性质：本课程为高中化学选修课程，以杂化轨道理论为核心，结合实际案例，提高学生理论联系实际的能力。
学生特点：高中学生具备一定的化学基础知识，对分子结构和化学键有初步了解，但杂化轨道理论较为抽象，需要结合具体实例进行教学。
教学要求：注重理论教学与实践应用相结合，通过案例分析、讨论交流等形式，帮助学生理解并掌握杂化轨道理论。
同时，关注学生的情感态度价值观培养，提高学生的综合素质。
在教学过程中，将课程目标分解为具体的学习成果，便于教学设计和评估。
二、教学内容本节教学内容主要包括以下几部分：1. 杂化轨道理论的基本概念与原理：- 杂化轨道的定义与形成；- 常见杂化类型（sp、sp²、sp³等）及其特征；- 杂化轨道与分子几何构型的关系。
2. 杂化轨道在化学键与分子结构中的应用：- 杂化轨道与键性的关系；- 杂化轨道对分子空间构型的影响；- 实例分析：甲烷、乙烯、乙炔等分子的杂化类型及分子结构。
3. 杂化轨道与物质性质的关系：- 杂化轨道对物质物理性质的影响；- 杂化轨道对物质化学性质的影响；- 实际应用案例：杂化轨道在材料科学、生物化学等领域的应用。
教学大纲安排如下：第一课时：杂化轨道理论的基本概念与原理；第二课时：杂化轨道在化学键与分子结构中的应用；第三课时：杂化轨道与物质性质的关系及实际应用案例。
2.2.2杂化轨道理论简介(教学教学设计)高二化学同步备课系列(人教版2019选修第二册)
4.杂化轨道理论在化学键理论中的地位：与价键理论、分子轨道理论相互补充，共同解释分子结构。
本节课将结合实际案例，使学生理解杂化轨道理论的基本概念，并能运用杂化轨道理论分析分子结构。
核心素养目标
1.培养学生运用杂化轨道理论分析分子结构的能力，提高学生的宏观辨识与微观辨析素养。
4.课后作业完成情况
学生能够独立完成课后作业，对杂化轨道的类型、形成原因及在分子结构中的应用进行了总结，并能绘制相应的分子结构图。
板书设计
①杂化轨道理论重点知识点：
1.杂化轨道概念
2.杂化类型：sp、sp^2、sp^3
3.杂化轨道形成原因
4.杂化轨道与分子结构关系
②关键词与句：
1.杂化轨道：原子轨道混合形成新轨道
2.2.2杂化轨道理论简介（教学教学设计）高二化学同步备课系列（人教版2019选修第二册）
授课内容
授课时数
授课班级
授课人数
授课地点
授课时间
教学内容
本节课选自人教版2019选修第二册2.2.2节“杂化轨道理论简介”。教学内容主要包括以下几部分：
1.杂化轨道的概念及类型：sp、sp^2、sp^3杂化。
2.杂化轨道的形成原因：原子轨道重叠形成新的杂化轨道，以满足分子几何构型的需要。
5.团队合作与交流能力：在小组讨论、实验探究等环节，学生学会了与他人合作、沟通交流，提高了团队协作能力。
6.自主学习能力：学生在课后作业和预习过程中，培养了自主查阅资料、总结归纳知识的能力。
1.杂化轨道类型及形成原因
学生能够熟练列举出sp、sp^2、sp^3杂化轨道的类型，并解释其形成原因。例如，当碳原子需要与四个氢原子形成甲烷分子时，碳原子的一个2s轨道和三个2p轨道混合形成了四个sp^3杂化轨道。
人教版高中化学选择性必修二教案：杂化轨道理论
第二章分子结构与性质第二节分子的空间结构2.2.2 杂化轨道理论【教材分析】本节从分子结构的测定、三原子、四原子、五原子分子的立体构型为例，介绍典型分子立体构型；然后从价层电子对互斥理论和杂化轨道理论解释分子结构的多样性和复杂性，并根据上述理论判断简单分子和离子的构型。
【课程目标】教学重点：杂化轨道理论教学难点：杂化轨道理论【教学过程】【思考交流】甲烷呈正四面体形，它的4个C—H键的键能、键长相同，H—C—H的键角109°28′，按照我们已经学过的价键理论，甲烷的4个C- H单键都应该是σ键，然而，碳原子的4个价层原子轨道是3个相互垂直的2p轨道和1个球形的2s轨道，用它们跟4个氢原子的1s原子轨道重叠，不可能得到正四面体形的甲烷分子。
请解释原因。
【释疑解惑】当碳原子与4个氢原子形成甲烷分子时，碳原子的2s轨道和3个2p轨道会发生混杂，混杂时保持轨道总数不变，却得到4个新的能量相同、方向不同的轨道，各指向正四面体的4个顶角，夹角109°28'，称为sp3杂化轨道，表示这4个轨道是由1个s轨道和3个p轨道杂化形成的。
当碳原子跟4个氢原子结合时，碳原子以4个sp杂化轨道分别与4个氢原子的1s轨道重叠，形成4个C-H σ键，因此呈正四面体形的空间结构。
【过渡】了解了CH4的杂化方式，接下来我们就来具体学习杂化轨道理论。
【讲解】1.杂化轨道理论(1)杂化轨道理论是一种价键理论，是鲍林为了解释分子的空间结构提出的。
①轨道的杂化：在外界条件影响下，原子内部能量相近的原子轨道发生混杂，重新组合成一组新的轨道的过程。
②杂化轨道：原子轨道杂化后形成的一组新的原子轨道，叫做杂化原子轨道，简称杂化轨道。
③轨道杂化的过程：激发→杂化→轨道重叠。
(2)杂化轨道理论要点：①原子在成键时，同一原子中能量相近的原子轨道可重新组合成杂化轨道。
①参与杂化的原子轨道数等于形成的杂化轨道数。
①杂化改变了原子轨道的形状、方向。
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学习目标：
1.认识杂化轨道理论的要点；
2.进一步了解有机化合物中碳的成键特征；
3.能根据杂化轨道理论判断简单分子或离子的构型。
导学提纲：
1.（自学、讨论）鲍林提出杂化轨道理论的目的是什么？什么是杂化轨道？
提出杂化轨道理论的目的：合理解释分子的空间构型。
在形成多原子分子的过程中，中心原子的若干能量相近的原子轨道重新组合，形成一组新的轨道，这个过程叫做轨道的杂化，产生的新轨道叫杂化轨道。
2.（自学、讨论）甲烷分子的轨道是如何形成的？
3.（思考、讨论）阅读教材P39～40，并查阅相关资料，请思考：轨道进行杂化时，轨道的
数量、能量、以及在空间的分布（形状）是否发生了变化？如果变化，又是如何改变的？
请分别以sp、sp2、sp3杂化轨道为例说明。
轨道进行杂化时，轨道的数量没有发生改变，但轨道的能量、以及在空间的分布（形状）均发生了变化。
sp 杂化：同一原子中ns-np 杂化成新轨道：一个s 轨道和一个p 轨道杂化组合成两个新的sp 杂化轨道。
杂化轨道间的夹角为180°，分子的几何构型为直线形。
sp2杂化：同一个原子的一个ns 轨道与两个np 轨道进行杂化组合为3个sp2杂化轨道。
杂化轨道间的夹角为120°，分子的几何构型为平面正三角形。
sp3杂化：1个s轨道和3个p轨道会发生混杂，得到4个相同的sp3杂化轨道。
杂化轨道间的夹角为109°28′，分子的空间正四面体或V型、三角锥型。
4.（思考、讨论）怎样判断有几个轨道参与了杂化？中心原子杂化轨道的类型与价层电子
对互斥理论（VSEPR）中的“价层电子对”有何对应关系？中心原子上的价层电子对为
2、3、4、5、6时，该中心原子形成的分别是什么样的杂化轨道？
中心原子的孤电子对数与相连的其他原子数之和（即：孤电子对数＋σ键电子对），就是杂化轨道数。
杂化轨道数也就是中心原子价层电子对数。
【练一练】
分子或离子CO2SO2H2O NH4＋CO32－中心原子价层电子对数 2 3 4 4 3 杂化轨道类型sp sp2sp3sp3sp2
分子或离子SO32－BF3CH4H3O＋PCl5中心原子价层电子对数 4 3 4 4 5 杂化轨道类型sp3sp2sp3sp3sp3d
5.（思考、讨论）任何情况下轨道都可以发生杂化吗？应用杂化轨道理论时应注意什么？
⑴杂化只有在形成分子时才会发生；
⑵能量相近的轨道方可发生杂化；
⑶杂化轨道成键时满足最小排斥原理，从而决定键角；
⑷杂化轨道只用来形成σ键或容纳孤对电子，未参与杂化的p轨道方可用于形成π键。
6.（思考、讨论）水、甲烷、氨气中心原子均为sp3杂化，为什么甲烷的键为109°28′？
水的键角为105°？氨气的为107°？
排斥力：孤-孤＞孤-共＞共-共。
7.（思考、讨论）已知有机化合物中的碳原子的轨道全部是杂化轨道类型。
你如何理解
CH4、C2H4、C2H2、C6H6的分子构型？又如何理解烷烃的碳链形状是锯齿形，而不是直线型？。