高中化学优质教案 杂化轨道理论 教学设计[选修](1)

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。

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。

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。

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。

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。

杂化轨道理论教学设计模板课题名称杂化轨道理论简介教师姓名冯明华学生年级高二课时 1课程标准描述来源:]通过分析甲烷、乙烯和乙炔的杂化轨道形成过程，学会用杂化轨道理论解释分子构型的方法；学会从甲烷、乙烯和乙炔的结构解释物质性质的方法考试大纲描述能说出sp、sp2、sp3杂化轨道的形成过程；会用杂化轨道理论解释分子的构型教材内容分析认识共价分子的多样性和复杂性判断简单分子或离子构型。

根据杂化轨道理论和价层电子对互斥理论判断分子或离子构型，帮助学生充分理解sp、sp2、sp3杂化轨道的形成过程可以确保学生正确判断分子或离子构型学生分析学生的空间想象思维略弱，相关知识的准确度不够，在教学中需要细致把握。

可通过微观和宏观模型或者模拟视频认识微观分子。

学习目标1．学生通过阅读教材，了解分子杂化轨道理论。

2．学生通过理解学案相关内容，能判断常见分子的杂化方式。

重点判断常见分子的杂化轨道形成过程难点判断常见分子的分子构型教学过程教师活动学生活动阅读学生快速阅读教材，填写学案甲烷的杂化能说出甲烷的轨道杂化方式引入新课观察甲烷分子的球棍模型和比例模型，回忆甲烷分子构型通过碳原子结构与甲烷分子结构的认知冲突引导学生思考，引入杂化轨道的概念sp3杂化过程讲解引导学生从甲烷分子中碳原子的成键情况与碳原子价电子轨道表示式的冲突进行思考。

碳原子最外层未成对电子是2个，但是甲烷分子中碳原子却形成了四个共用电子对；碳原子最外层四个电子能量并不相同，但是甲烷分子中碳原子形成四个能量相同分析甲烷分子的结构，思考甲烷分子中碳原子与氢原子的成键情况并答复下列问题。

同时认识甲烷分子中碳原子的原子轨道发生。

化学杂化轨道讲解教案教案标题：化学杂化轨道讲解教案目标：1. 了解化学杂化轨道的概念和作用。

2. 掌握化学杂化轨道的形成原理和分类。

3. 能够应用化学杂化轨道理论解释分子的形状和化学性质。

教学重点：1. 化学杂化轨道的概念和作用。

2. 化学杂化轨道的形成原理和分类。

教学难点：1. 化学杂化轨道理论的应用。

教学准备：1. 教师准备：教学课件、化学杂化轨道模型、分子模型。

2. 学生准备：课前预习相关概念和知识。

教学过程：Step 1: 引入（5分钟）教师通过引入相关实例或问题，激发学生对化学杂化轨道的兴趣和好奇心。

例如，可以问学生：“为什么氢气是稳定的，而氧气是活泼的？”或者展示一些分子的形状，让学生思考形状背后的原因。

Step 2: 理论讲解（15分钟）教师通过课件和示意图，讲解化学杂化轨道的概念和作用。

重点包括：- 化学杂化轨道的定义：原子轨道通过线性组合形成新的杂化轨道，用于描述分子中共价键的形成和分子的形状。

- 化学杂化轨道的作用：帮助解释分子的形状、键长和键角，并预测分子的化学性质。

Step 3: 形成原理和分类（20分钟）教师详细讲解化学杂化轨道的形成原理和分类。

重点包括：- 形成原理：通过原子轨道的线性组合形成新的杂化轨道，使得杂化轨道的形状和数量适应分子的几何构型。

- 分类：根据杂化轨道的形态和方向性质，可以分为sp、sp2、sp3等不同类型的杂化轨道。

Step 4: 应用实例（15分钟）教师通过具体的分子示例，引导学生应用化学杂化轨道理论解释分子的形状和化学性质。

可以选择一些常见的分子，如甲烷、乙烯和氨等，让学生根据杂化轨道理论推测它们的形状和键角，并解释它们的化学性质。

Step 5: 总结和拓展（5分钟）教师对本节课的内容进行总结，并展示化学杂化轨道在化学研究和应用中的重要性。

鼓励学生进一步拓展学习，了解更多相关的化学杂化轨道理论和应用领域。

Step 6: 课堂练习（10分钟）教师布置一些与化学杂化轨道相关的练习题，让学生在课堂上或课后进行练习，巩固所学知识。

专题杂化轨道理论教学设计一、教学设计背景1、面向学生：高二学生2、教材版本：人教版选修3《物质结构与性质》3、学科：高中化学4、课时：1课时5、课前准备：提前通知学生预习教材，下发学案二、教学目标：知识与技能：认识共价分子结构的多样性与复杂性，能用杂化轨道理论解释分子空间构型。

过程与方法：培养分析、归纳、空间想像能力和学以致用的能力。

情感态度与价值观：通过杂化轨道理论的学习，激发学习兴趣和追求科学真理的情感；提高学生探究物质结构的兴趣，感受物质结构与性质的奇妙三、教学重点难点重点：杂化轨道理论的要点难点：对杂化轨道理论的理解，应用杂化轨道理论解释分子的空间构型四、教情和学情分析教情分析：杂化轨道理论安排在共价键和价层电子对互斥理论之后学习，，即可以丰富和完善价键理论，有利于更好的解释分子的空间构型，又可以为后续配合物和晶胞学习奠定空间想象基础，有承上启下的作用。

学情分析：学生已经学过原子结构与相关性质、价键理论、价层电子对互斥理论，有一定的知识基础。

另外高二学生好奇心强思维能力敏捷，但空间想象力弱，根据这个特点，采取问题探究法结合动画演示和小组合作形式去突破重难点。

五、教法与学法教法：问题驱动法；对比归纳法；多媒体辅助教学法，讲授法学法：自主、探究、合作六、教学流程：1、创设教学情境，引入新课：完成两个问题。

（1）画出碳原子和氢原子的价层电子排布图质疑：对照1和2两个问题有没有产生矛盾？引出杂化轨道 2、教师进行点拨，初步介绍杂化轨道理论。

3、讲授新课，介绍杂化轨道含义，杂化过程，学生理解。

杂化轨道的含义：在形成多原子分子的过程中，同一原子的不同类型的能量相近的原子轨道重新组合成新的轨道，这个过程叫杂化，产生的新轨道叫杂化轨道。

过程：激发杂化轨道重叠杂化轨道4、介绍常见的杂化轨道类型，采用动画展示教师讲解，学生结合动画配音展示、大胆猜测5、合作探究，完成对对杂化轨道类型的归纳总结6、介绍杂化轨道与价层电子对互斥理论关系因为杂化轨道只能用于形成σ键或用来容纳孤电子对，而未参与的P 轨道可用于形成 π键 因此杂化轨道数=中心原子价层电子对数 =中心原子孤电子对数＋ σ键电子对数 7、课堂反馈，活学活用8、思考与交流，小组合作完成（1）鲍林为什么要提出杂化轨道理论？（2）什么叫杂化？什么叫杂化轨道？（3）任意不同的轨道都可以杂化吗？（4）常见的杂化轨道有哪些类型？9、概括总结：杂化轨道理论交流要点：杂化前后下列参数是否发生变化？①杂化前后原子轨道数目__________②杂化后原子轨道空间伸展方向______，原子轨道形状________③原子轨道的能量_________④原子轨道的成分________________⑤杂化轨道的成键能力_________ 未杂化轨道10、练习巩固、七、教学反思：本节课的教学以“学生为主体，老师为主导”的原则为前提，学生“主”，老师“导”，突出学生的主体地位，在知识点的学习上，老师大多以问题的形式，把思考的空间留给学生，让学生自己去寻找去构建，力图使学生变“被学”为“会学”，而大量的探究和多媒体模拟等教学方式的运用，则是力图实现教学的多样化，将抽象枯燥的理论结合图片和视频具体化。

清泉州阳光实验学校第2课时杂化轨道理论简介发展目标体系构建1.知道杂化轨道理论的根本内容。

2.能根据杂化轨道理论确定简单分子的空间构造。

1．用杂化轨道理论解释甲烷分子的形成在形成CH4分子时，碳原子的一个2s轨道和三个2p轨道发生混杂，形成4个能量相等的sp3杂化轨道。

4个sp3杂化轨道分别与4个H原子的1s轨道重叠形成4个C—Hσ键，所以4个C—H键是等同的。

2．杂化轨道的形成及其特点3．杂化轨道类型及其空间构造(1)sp3杂化轨道sp3杂化轨道是由1个s轨道和3个p轨道杂化形成的。

sp3杂化轨道间的夹角是109°28′，空间构造为正四面体形(如以下列图所示)。

(2)sp2杂化轨道sp2杂化轨道是由1个s轨道和2个p轨道杂化而成的。

sp2杂化轨道间的夹角是120°，呈平面三角形(如以下列图所示)。

(3)sp杂化轨道sp杂化轨道是由1个s轨道和1个p轨道杂化而成的。

sp杂化轨道间的夹角是180°，呈直线形(如以下列图所示)。

微点拨：sp、sp2两种杂化形式中还有未参与杂化的p轨道，可用于形成π键，而杂化轨道只用于形成σ键或者者者用来包容未参与成键的孤电子对。

(4)VSEPR模型与中心原子的杂化轨道类型杂化轨道类型VSEPR模型典型分子空间构造sp CO2 直线形sp2 SO2 V形sp3 H2O V形sp2 SO3 平面三角形sp3 NH3 三角锥形sp3 CH4 正四面体形1．判断正误(对的在括号内打“√〞，错的在括号内打“×〞。

)(1)杂化轨道与参与杂化的原子轨道的数目一样，但能量不同。

(√)(2)杂化轨道间的夹角与分子内的键角不一定一样。

(√)(3)但凡中心原子采取sp3杂化轨道成键的分子其空间构造都是正四面体形。

(4)凡AB3型的一一共价化合物，其中心原子A均采用sp3杂化轨道成键。

(×) 2．能正确表示CH4中碳原子的成键方式的示意图为()D[碳原子的2s轨道与2p轨道形成4个等性的杂化轨道，因此碳原子4个价电子分占在4个sp3杂化轨道上，且自旋状态一样。