高中化学人教版 (2019)选择性必修2第三节 分子结构与物质的性质教学设计

这是一份高中化学人教版 (2019)选择性必修2第三节 分子结构与物质的性质教学设计，共8页。教案主要包含了思考讨论，课堂练习等内容，欢迎下载使用。


课题
《分子结构与物质的性质》
单元
2
学科
化学
年级
高二
教材
分析
本章内容比较系统地介绍了分子的结构与性质，内容比较丰富。首先，在第一章有关电子云和原子轨道等概念的基础上，介绍了共价键的主要类型δ键和π键，以及键参数——键能、键长、键角；接着，在共价键概念的基础上，介绍了分子的立体结构，并根据价层电子对互斥理论和杂化轨道理论对简单共价分子结构的多样性和复杂性进行了解释；最后，介绍了极性分子和非极性分子、分子间作用力、氢键等概念，以及它们对物质性质的影响，并从分子结构的角度说明了“相似相溶“规则、无机含氧酸分子的酸性等。本节教学内容是人教版高中化学选择性必修第二册第二章《分子结构与性质》第三节《分子结构与物质的性质》第二课时。这一课时的教学内容主要是分子间作用力。
本节安排了“分子间作用力及范德华力”这部分内容。学生通过学习这部分知识，认识分子间存在相互作用，知道范德华力和氢键是两种常见的分子间作用力。掌握范德华力的影响因素，理解范德华力对物质物理性质的影响。
学生能够在分子水平上，从分子结构的视角认识物质的性质，进一步形成有关物质结构的基本观念；学生的学习兴趣能得到有效保持，学生的科学素养能得到进一步提高。
教学目标与核心素养
宏观辨识与微观探析：认识分子间存在相互作用，知道范德华力和氢键是两种常见的分子间作用力。
证据推理与模型认知：通过对范德华力的学习，掌握范德华力的影响因素，理解范德华力对物质物理性质的影响。
重点
难点
分子间作用力
教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
导入新课
【思考讨论】
冰山融化现象是物理变化还是化学变化？
冰山融化过程中有没有破坏其中的化学键？
那为什么冰山融化过程仍要吸收能量呢？
这说明水分子之间存在着相互作用力。
思考交流
通过思考问题，引发学生兴趣，提高学生学习积极性。
讲授新课
第三节 分子结构与物质的性质
第二课时 分子间作用力—范德华力
一、分子间作用力
1.概念：把分子聚集在一起的作用力，叫分子间作用力，也叫范德华力。常见的有范德华力和氢键两类。
2.本质：属于分子间作用力的一种，本质是一种分子之间的静电作用。
3.存在：广泛存在于各种分子之间。
二、构成物质的微粒之间的作用力
1. 非金属单质：有的非金属单质，内部只有共价键，不存在分子，例如金刚石（C）；Si
有的非金属单质，原子之间靠共价键连接，并形成分子，分子之间有分子间作用力，如C60。P4,H2 , O2
2.共价化合物：由两个或两个以上的不同元素的原子构成，原子之间有共价键相互连接；如果原子按一定的结合方式形成分子，则分子之间有分子间作用力；例如CO2,NO,NO2 N2O3,SO2；
而有些共价化合物不形成分子，例如SiO2，只有Si—O键，没有分子间作用力,再如SiC，只有Si—C键，没有分子间作用力。
3.离子化合物：由阳离子与阴离子构成，离子之间有离子键，没有分子这一概念，因此不存在分子间作用力。
4. 金属单质：由金属阳离子与自由电子构成，有金属键进行联系，无分子的概念，因此也不存在分子间作用力。
三、范德华力
1.概念：是一种普遍存在于固体、液体和气体中分子间的作用力。
2.存在：非金属单质（除C、Si）分子、稀有气体分子、共价化合物（除SiO2）分子之间；石墨片层之间。
【范德华力与共价键的区别】
（1）范德华力很弱，比化学键的键能小1∽2个数量级。
（2）范德华力一般没有方向性和饱和性
哪些物质的微粒存在分子间作用力呢？
①.大多数共价化合物，例如：CO2、H2SO4、HF, H2O, AlCl3、各种有机化合物等等；
②.大多数非金属单质，例如：H2、P4、S8、C60、
③.各种稀有气体（例如Ar、Kr），等等
3.影响范德华力的因素：
分子的大小，分子的构型，分子的电荷分布等。
对于组成和结构相似的物质，范德华力一般随着相对分子质量的增大而增大。相对分子质量相同或相近时，分子的极性越大，范德华力越大。
4. 范德华力对物质性质的影响：
①主要影响物质的熔沸点
范德华力越强，物质的熔沸点越高。F2，Cl2, Br2, I2
②可以影响物质的溶解度
例如;稀有气体在水中的溶解度从氦到氡依次增大。
思考与讨论：怎样解释卤素单质从F2-I2的熔点和沸点越来越高？
提示：由分子构成的物质的沸点取决于分子间作用力的大小，随着相对分子质量的增大，它们分子间的作用力逐渐增大，沸点逐渐升高。
【判断分子的熔沸点高低的方法】
相对分子质量（越大）→范德华力（越大）→熔沸点（越高）
如果两物质的相对分子质量相近，则看分子的极性。
分子的极性（越大）→范德华力（越大）→熔沸点（越高）
例：将下列物质按熔沸点由高到低的顺序排列：
D2O_____H2O I2_____Br2 CO_____N2CH4_____SiH4
答案：＞ ＞ ＞ ＜
范德华力是怎样影响分子的物理性质（如熔沸点）的？
固体→液体→气体的过程，熵值增大，分子间的距离不断被拉开，这个过程是分子吸收外界能量，克服范德华力
某分子的范德华力如果越大，克服它就需要吸收外界更多的能量，因此只有外界温度较高时，分子才能顺利克服范德华力，实现固体→液体→气体的三态变化
范德华力越大，则分子的熔沸点越高（与化学性质无关）
【总结】
1．组成和结构相似的分子，相对分子质量越大，范德华力越大，物质的熔、沸点就越高，如熔、沸点：CF42．组成相似且相对分子质量相近的物质，分子极性越大(电荷分布越不均匀)，其熔、沸点就越高，如熔、沸点：CO>N2。
3．在同分异构体中，一般来说，支链数越多，熔、沸点就越低，如沸点：正戊烷>异戊烷>新戊烷。
【课堂练习】
1．判断正误(对的在括号内打“√”，错的在括号内打“×”。)
①.极性分子中不可能含有非极性键。 ( )
②一般极性分子中含有极性键。( )
③.相对分子质量越大，物质熔沸点越高。( )
④.分子极性越大，范德华力越大。( )
⑤HF的沸点较高，是因为H—F的键能很大。( )
答案： (1)× (2)× (3)× (4)√ (5) ×
2.下列关于范德华力的叙述中，正确的是( )
A．范德华力的实质也是一种电性作用，所以范德华力是一种特殊的化学键
B．范德华力与化学键的区别是作用力的强弱问题
C．任何分子间在任意情况下都会产生范德华力
D．范德华力非常微弱，故破坏分子间的范德华力不需要消耗能量
答案：B。范德华力的实质也是一种电性作用，但范德华力是分子间较弱的作用力，不是化学键，A错误；化学键是粒子间的强烈的相互作用，范德华力是分子间较弱的作用力，B正确；若分子间的距离足够远，则分子间没有范德华力，C错误；虽然范德华力非常微弱，但破坏它时也要消耗能量，D错误。
3.下列物质的变化中,破坏的主要是范德华力的是( )
A.碘单质的升华
B.NaCl溶于水
C.将冰加热变为液态
D.NH4Cl受热分解
答案：A 碘升华只是状态发生了变化,破坏的是范德华力,没有破坏化学键;NaCl溶于水,会破坏离子键;冰由固态变为液态,破坏的主要是氢键;NH4Cl受热分解,破坏的是化学键(包括共价键和离子键)。
4.人们熟悉的影片《蜘蛛侠》为我们塑造了一个能飞檐走壁、过高楼如履平地的蜘蛛侠，现实中的蜘蛛能在天花板等比较滑的板面上爬行，蜘蛛之所以不能从天花板上掉下的主要原因是( )
A．蜘蛛脚的尖端锋利，能抓住天花板
B．蜘蛛的脚上有“胶水”，从而能使蜘蛛粘在天花板上
C．蜘蛛脚上的大量细毛与天花板之间的范德华力这一“黏力”使蜘蛛不致坠落D．蜘蛛有特异功能，能抓住任何物体
答案：C 解析:蜘蛛不能掉下的根本原因是蜘蛛脚上的大量细毛与天花板之间存在范德华力。
5. (1)BCl3分子的空间结构为平面三角形，则BCl3分子为________(填“极性”或“非极性”，下同)分子，其分子中的共价键类型为________键。(2)BF3的熔点比BCl3________(填“高”“低”或“无法确定”)。
答案： (1)BCl3分子的空间结构为平面三角形，故BCl3为含有极性键的非极性分子。(2)BF3与BCl3的组成和结构相似，但BF3的相对分子质量较小，范德华力较弱，熔点较低。
6.下列关于范德华力的叙述中，正确的是( )
A．范德华力是化学键
B．范德华力与化学键的强弱相同
C．范德华力实质是一种静电引力
D．范德华力非常微弱，故破坏范德华力不需要消耗能量
答案：C 解析:范德华力是分子之间的一种相互作用，其实质也是一种电性作用，既包括静电引力，也包括静电斥力，但比较微弱，化学键是强烈的相互作用，故范德华力不是化学键，A、B、C错误；虽然范德华力非常微弱，但破坏它时也要消耗能量，D错误。
7.下列关于范德华力影响物质性质的叙述中，正确的是( )
A．范德华力是决定由分子构成的物质的熔、沸点高低的唯一因素
B．范德华力与物质的性质没有必然的联系
C．范德华力能够影响物质的化学性质和物理性质
D．范德华力仅影响物质的部分物理性质
答案：D解析:范德华力是一种分子间作用力，因此范德华力不会影响物质的化学性质，只影响物质的部分物理性质。

认真思考
思考
认真思考
检测反馈
通过概念学习，认识分子间存在相互作用，知道范德华力和氢键是两种常见的分子间作用力。
。
通过模型了解构成物质微粒之间的相互作用力的类型。
通过对范德华力的学习，掌握范德华力的影响因素，理解范德华力对物质物理性质的影响
归纳总结
知识应用
通过具体例子理解范德华力对物质的物理性质的影响。
总结归纳
课堂小结
一、分子间作用力—范德华力
板书
一、分子间作用力—范德华力