專題4第一單元第3課時(shí)分子的極性手性分子2023-2024學(xué)年新教材高二化學(xué)選擇性必修2同步課堂高效講義配套教學(xué)設(shè)計(jì)（蘇教版2019）

專題4第一單元第3課時(shí)分子的極性手性分子2023-2024學(xué)年新教材高二化學(xué)選擇性必修2同步課堂高效講義配套教學(xué)設(shè)計(jì)（蘇教版2019）課題：科目：班級(jí)：課時(shí)：計(jì)劃1課時(shí)教師：?jiǎn)挝唬阂?、課程基本信息1.課程名稱：分子的極性及手性分子

2.教學(xué)年級(jí)和班級(jí)：高二化學(xué)選擇性必修2

3.授課時(shí)間：2023-2024學(xué)年第二學(xué)期第6周周三上午第2課時(shí)

4.教學(xué)時(shí)數(shù)：1課時(shí)（45分鐘）二、核心素養(yǎng)目標(biāo)本節(jié)課旨在培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)，強(qiáng)化科學(xué)思維與科學(xué)方法，提升學(xué)生對(duì)化學(xué)學(xué)科的基本認(rèn)識(shí)和理解。通過學(xué)習(xí)分子的極性及手性分子，使學(xué)生能夠：

1.運(yùn)用微粒模型解釋分子的極性形成原因，培養(yǎng)學(xué)生的模型認(rèn)知能力。

2.分析不同分子結(jié)構(gòu)對(duì)極性的影響，提高學(xué)生的分析判斷能力。

3.認(rèn)識(shí)手性分子的特點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)化學(xué)現(xiàn)象的敏感性和觀察力。

4.通過對(duì)分子極性和手性的學(xué)習(xí)，增強(qiáng)學(xué)生的證據(jù)意識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用科學(xué)證據(jù)進(jìn)行論證的能力。

5.激發(fā)學(xué)生對(duì)化學(xué)學(xué)科的興趣，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)。三、學(xué)情分析本節(jié)課面向高二化學(xué)選擇性必修2的學(xué)生，這一階段的學(xué)生已具備一定的化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)，對(duì)原子、分子、化學(xué)鍵等概念有初步的認(rèn)識(shí)。但在分子的極性及手性分子的學(xué)習(xí)上，學(xué)生仍存在以下問題：

1.知識(shí)層面：學(xué)生對(duì)分子的基本概念和性質(zhì)有了解，但對(duì)分子的極性和手性概念尚不清晰，對(duì)分子空間結(jié)構(gòu)與極性關(guān)系、手性分子的判斷等知識(shí)點(diǎn)掌握不足。

2.能力層面：學(xué)生在分析分子結(jié)構(gòu)、運(yùn)用模型解釋分子性質(zhì)方面存在一定的困難。在解決實(shí)際問題時(shí)，學(xué)生往往難以將所學(xué)知識(shí)運(yùn)用到具體情境中，缺乏解決問題的能力。

3.素質(zhì)方面：學(xué)生普遍具有較好的學(xué)習(xí)積極性，但部分學(xué)生在化學(xué)學(xué)習(xí)上存在恐懼心理，對(duì)復(fù)雜抽象的分子結(jié)構(gòu)及性質(zhì)感到難以理解。此外，部分學(xué)生的學(xué)習(xí)習(xí)慣有待改進(jìn)，如課堂注意力不集中、課下不愿花費(fèi)時(shí)間進(jìn)行深入學(xué)習(xí)等。

4.行為習(xí)慣：學(xué)生在課堂參與度方面存在差異，部分學(xué)生積極性較高，愿意與老師和同學(xué)進(jìn)行互動(dòng)，而部分學(xué)生則較為內(nèi)向，不愿主動(dòng)表達(dá)自己的觀點(diǎn)。在課下學(xué)習(xí)中，部分學(xué)生能夠認(rèn)真完成作業(yè)和預(yù)習(xí)任務(wù)，但也有學(xué)生對(duì)課后復(fù)習(xí)重視不足。

針對(duì)以上學(xué)情分析，本節(jié)課的教學(xué)設(shè)計(jì)將注重以下幾個(gè)方面：

1.結(jié)合學(xué)生的知識(shí)基礎(chǔ)，從簡(jiǎn)單分子結(jié)構(gòu)入手，逐步引入分子的極性及手性概念，使學(xué)生能夠更好地理解和掌握知識(shí)點(diǎn)。

2.注重培養(yǎng)學(xué)生的模型認(rèn)知能力和分析判斷能力，通過實(shí)物模型、動(dòng)畫演示等教學(xué)手段，幫助學(xué)生直觀地理解分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)之間的關(guān)系。

3.針對(duì)學(xué)生對(duì)實(shí)際問題解決能力不足的情況，設(shè)計(jì)具有針對(duì)性的課堂練習(xí)和課后作業(yè)，引導(dǎo)學(xué)生將所學(xué)知識(shí)運(yùn)用到具體情境中，提高解決問題的能力。

4.關(guān)注學(xué)生的心理素質(zhì)，鼓勵(lì)學(xué)生積極參與課堂討論，培養(yǎng)學(xué)生的自信心和克服困難的勇氣。

5.強(qiáng)化課堂管理，提高學(xué)生的課堂注意力，促使學(xué)生養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。

6.針對(duì)學(xué)生的個(gè)體差異，采取不同的教學(xué)策略，給予每個(gè)學(xué)生個(gè)性化的關(guān)懷與指導(dǎo)，使他們?cè)谠谢A(chǔ)上得到提高。四、教學(xué)方法與手段1.教學(xué)方法：

（1）問題驅(qū)動(dòng)法：通過提出問題，引發(fā)學(xué)生思考，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性，培養(yǎng)學(xué)生的問題解決能力。

（2）案例分析法：列舉具體的分子極性和手性案例，讓學(xué)生分析討論，提高學(xué)生的分析判斷能力和實(shí)踐能力。

（3）小組合作法：組織學(xué)生進(jìn)行小組討論和實(shí)驗(yàn)操作，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)和溝通能力。

2.教學(xué)手段：

（1）多媒體演示：利用多媒體設(shè)備展示分子模型、動(dòng)畫和實(shí)驗(yàn)視頻，使學(xué)生更直觀地理解分子的極性和手性概念。

（2）虛擬實(shí)驗(yàn)：利用教學(xué)軟件進(jìn)行分子極性和手性實(shí)驗(yàn)操作，提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能和動(dòng)手能力。

（3）互動(dòng)式教學(xué)：利用教學(xué)軟件進(jìn)行實(shí)時(shí)互動(dòng)，讓學(xué)生積極參與課堂討論，提高學(xué)生的思維能力和表達(dá)能力。

（4）在線學(xué)習(xí)平臺(tái)：利用在線學(xué)習(xí)平臺(tái)提供豐富的學(xué)習(xí)資源，方便學(xué)生進(jìn)行預(yù)習(xí)、復(fù)習(xí)和自我評(píng)估，提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。

（5）評(píng)價(jià)與反饋：利用教學(xué)軟件進(jìn)行實(shí)時(shí)評(píng)價(jià)和反饋，了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，及時(shí)調(diào)整教學(xué)策略，提高教學(xué)效果。五、教學(xué)過程設(shè)計(jì)1.導(dǎo)入新課（5分鐘）

目標(biāo)：引起學(xué)生對(duì)“分子的極性及手性分子”的興趣，激發(fā)其探索欲望。

過程：

開場(chǎng)提問：“你們知道什么是分子的極性嗎？手性分子又是什么呢？它們與我們的生活有什么關(guān)系？”

展示一些關(guān)于分子極性和手性分子的圖片或視頻片段，讓學(xué)生初步感受它們的魅力或特點(diǎn)。

簡(jiǎn)短介紹分子的極性和手性分子的基本概念和重要性，為接下來的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

2.分子極性及手性基礎(chǔ)知識(shí)講解（10分鐘）

目標(biāo)：讓學(xué)生了解分子的極性和手性分子的基本概念、組成部分和原理。

過程：

講解分子的極性的定義，包括其形成原因和影響因素。

詳細(xì)介紹手性分子的特點(diǎn)和判斷方法，使用圖表或示意圖幫助學(xué)生理解。

3.分子極性及手性案例分析（20分鐘）

目標(biāo)：通過具體案例，讓學(xué)生深入了解分子極性和手性分子的特性和重要性。

過程：

選擇幾個(gè)典型的分子極性和手性分子案例進(jìn)行分析。

詳細(xì)介紹每個(gè)案例的背景、特點(diǎn)和意義，讓學(xué)生全面了解分子極性和手性分子的多樣性或復(fù)雜性。

引導(dǎo)學(xué)生思考這些案例對(duì)實(shí)際化學(xué)反應(yīng)或研究的影響，以及如何應(yīng)用分子極性和手性分子解決實(shí)際問題。

4.學(xué)生小組討論（10分鐘）

目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生的合作能力和解決問題的能力。

過程：

將學(xué)生分成若干小組，每組選擇一個(gè)與分子極性及手性分子相關(guān)的主題進(jìn)行深入討論。

小組內(nèi)討論該主題的現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)以及可能的解決方案。

每組選出一名代表，準(zhǔn)備向全班展示討論成果。

5.課堂展示與點(diǎn)評(píng)（15分鐘）

目標(biāo)：鍛煉學(xué)生的表達(dá)能力，同時(shí)加深全班對(duì)分子極性及手性分子的認(rèn)識(shí)和理解。

過程：

各組代表依次上臺(tái)展示討論成果，包括主題的現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)及解決方案。

其他學(xué)生和教師對(duì)展示內(nèi)容進(jìn)行提問和點(diǎn)評(píng)，促進(jìn)互動(dòng)交流。

教師總結(jié)各組的亮點(diǎn)和不足，并提出進(jìn)一步的建議和改進(jìn)方向。

6.課堂小結(jié)（5分鐘）

目標(biāo)：回顧本節(jié)課的主要內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)分子極性及手性分子的重要性和意義。

過程：

簡(jiǎn)要回顧本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容，包括分子的極性和手性分子的基本概念、組成部分、案例分析等。

強(qiáng)調(diào)分子極性及手性分子在化學(xué)研究及實(shí)際應(yīng)用中的價(jià)值和作用，鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)一步探索和應(yīng)用分子極性及手性分子。

布置課后作業(yè)：讓學(xué)生撰寫一篇關(guān)于分子極性及手性分子的短文或報(bào)告，以鞏固學(xué)習(xí)效果。六、知識(shí)點(diǎn)梳理本節(jié)課的主要知識(shí)點(diǎn)包括分子的極性形成原因、分子極性的影響因素、手性分子的特點(diǎn)和判斷方法以及分子極性和手性分子在化學(xué)反應(yīng)和實(shí)際應(yīng)用中的重要性。具體梳理如下：

1.分子的極性形成原因：

-分子中的原子電負(fù)性差異：不同原子對(duì)電子的吸引能力不同，導(dǎo)致分子中的電子分布不均勻。

-分子空間結(jié)構(gòu)：分子的幾何形狀和原子之間的連接方式會(huì)影響電子云的分布，從而產(chǎn)生極性。

2.分子極性的影響因素：

-原子電負(fù)性：原子電負(fù)性越大，其對(duì)電子的吸引能力越強(qiáng)，分子極性越明顯。

-原子間的鍵長(zhǎng)和鍵類型：不同鍵長(zhǎng)和鍵類型會(huì)影響原子間的電子云密度，進(jìn)而影響分子極性。

-分子對(duì)稱性：對(duì)稱性高的分子，其極性通常較低，因?yàn)閷?duì)稱性可以抵消極性效應(yīng)。

3.手性分子的特點(diǎn)：

-手性分子具有非對(duì)稱的空間結(jié)構(gòu)，無(wú)法通過旋轉(zhuǎn)達(dá)到與原分子相同的構(gòu)象。

-手性分子與其鏡像分子在三維空間中無(wú)法重疊，稱為手性異構(gòu)體。

-手性分子通常具有特定的旋光性，即能夠旋轉(zhuǎn)偏振光的方向。

4.手性分子的判斷方法：

-利用手性碳原子：一個(gè)碳原子連接四個(gè)不同的原子或原子團(tuán)，形成手性碳原子。

-利用手性軸：通過分子的對(duì)稱軸或鏡像對(duì)稱性判斷分子的手性。

-利用手性中心：分子中存在一個(gè)中心原子，其連接的原子或原子團(tuán)呈現(xiàn)非對(duì)稱分布，形成手性分子。

5.分子極性和手性分子在化學(xué)反應(yīng)和實(shí)際應(yīng)用中的重要性：

-化學(xué)反應(yīng)：分子極性和手性分子在化學(xué)反應(yīng)中起到關(guān)鍵作用，如催化反應(yīng)、選擇性反應(yīng)等。

-藥物化學(xué)：手性分子在藥物設(shè)計(jì)和合成中非常重要，因?yàn)樗鼈兛梢杂绊懰幬锏幕钚浴┝亢透弊饔谩?/p>

-材料科學(xué)：分子極性和手性分子在材料制備和性能調(diào)控中具有廣泛應(yīng)用，如液晶材料、光學(xué)材料等。七、內(nèi)容邏輯關(guān)系①分子極性的定義與特點(diǎn)：分子極性是指分子中正負(fù)電荷中心不重合，導(dǎo)致分子具有電偶極矩的現(xiàn)象。分子極性取決于分子的空間結(jié)構(gòu)和原子間的電負(fù)性差異。

②分子極性的判斷：分子的極性可以通過分子的對(duì)稱性、原子電負(fù)性以及分子空間結(jié)構(gòu)來判斷。對(duì)于非極性分子，正負(fù)電荷中心重合，如甲烷；而對(duì)于極性分子，正負(fù)電荷中心不重合，如水分子。

③分子極性的重要性：分子極性影響分子的物理和化學(xué)性質(zhì)，如溶解性、熔點(diǎn)、沸點(diǎn)以及分子間的相互作用等。

2.手性分子與手性碳原子

①手性碳原子的定義：手性碳原子是指一個(gè)碳原子連接四個(gè)不同的原子或原子團(tuán)，形成非對(duì)稱的空間結(jié)構(gòu)。

②手性分子的判斷：手性分子可以通過判斷是否存在手性碳原子或手性中心來確定。具有手性碳原子的分子一定是手性分子，而具有手性中心的分子也一定是手性分子。

③手性分子的意義：手性分子在自然界中普遍存在，對(duì)藥物化學(xué)、材料科學(xué)等領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用價(jià)值。

3.分子極性在手性分子中的應(yīng)用

①手性分子旋光性：手性分子具有旋光性，即能夠旋轉(zhuǎn)偏振光的方向。這種旋光性在手性分子分離和測(cè)定中有著重要應(yīng)用。

②手性分子在藥物化學(xué)中的應(yīng)用：手性分子在藥物設(shè)計(jì)中非常重要，因?yàn)樗鼈兛梢杂绊懰幬锏幕钚?、劑量和副作用。通過利用手性分子的特性，可以開發(fā)出更有效、更安全的藥物。

③手性分子在其他領(lǐng)域的應(yīng)用：手性分子在材料科學(xué)、液晶顯示技術(shù)、光學(xué)等領(lǐng)域也有著廣泛的應(yīng)用。通過調(diào)節(jié)分子的手性，可以改變材料的物理和化學(xué)性質(zhì)，實(shí)現(xiàn)特定的功能。八、課堂小結(jié)，當(dāng)堂檢測(cè)課堂小結(jié)：

1.分子的極性定義與判斷：分子極性是指分子中正負(fù)電荷中心不重合，導(dǎo)致分子具有電偶極矩的現(xiàn)象。分子極性取決于分子的空間結(jié)構(gòu)和原子間的電負(fù)性差異?？梢酝ㄟ^分子的對(duì)稱性、原子電負(fù)性以及分子空間結(jié)構(gòu)來判斷分子的極性。

2.分子極性的重要性：分子極性影響分子的物理和化學(xué)性質(zhì)，如溶解性、熔點(diǎn)、沸點(diǎn)以及分子間的相互作用等。

3.手性分子的定義與判斷：手性分子具有非對(duì)稱的空間結(jié)構(gòu)，無(wú)法通過旋轉(zhuǎn)達(dá)到與原分子相同的構(gòu)象。手性分子與其鏡像分子在三維空間中無(wú)法重疊，稱為手性異構(gòu)體。手性分子可以通過判斷是否存在手性碳原子或手性中心來確定。具有手性碳原子的分子一定是手性分子，而具有手性中心的分子也一定是手性分子。

4.手性分子的意義：手性分子在自然界中普遍存在，對(duì)藥物化學(xué)、材料科學(xué)等領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用價(jià)值。

5.分子極性在手性分子中的應(yīng)用：手性分子具有旋光性，即能夠旋轉(zhuǎn)偏振光的方向。這種旋光性在手性分子分離和測(cè)定中有著重要應(yīng)用。手性分子在藥物化學(xué)中非常重要，因?yàn)樗鼈兛梢杂绊懰幬锏幕钚?、劑量和副作用。通過利用手性分子的特性，可以開發(fā)出更有效、更安全的藥物。手性分子在材料科學(xué)、液晶顯示技術(shù)、光學(xué)等領(lǐng)域也有著廣泛的應(yīng)用。通過調(diào)節(jié)分子的手性，可以改變材料的物理和化學(xué)性質(zhì)，實(shí)現(xiàn)特定的功能。

當(dāng)堂檢測(cè)：

1.判斷下列分子的極性：

（1）H2O

（2）CH4

（3）CCl4

（4）C2H5OH

2.判斷下列分子是否為手性分子，并解釋原因：

（1）CH3COOH

（2）C2H5OH

（3）C6H6

（4）C6H5Cl

3.解釋為什么手性分子具有旋光性。

4.舉例說明手性分子在藥物化學(xué)中的應(yīng)用。

5.舉例說明手性分子在材料科學(xué)中的應(yīng)用。典型例題講解例題1：判斷下列分子的極性，并解釋原因。

（1）H2O

（2）CH4

（3）CCl4

（4）C2H5OH

答案：

（1）H2O：極性分子，因?yàn)榉肿又写嬖陔娯?fù)性差異，O原子吸引電子的能力比H原子強(qiáng)，導(dǎo)致分子中電子云偏向O原子一側(cè)，形成電偶極矩。

（2）CH4：非極性分子，因?yàn)榉肿又兴性拥碾娯?fù)性相同，C原子和H原子之間的相互作用力相等，電子云分布均勻，沒有電偶極矩。

（3）CCl4：非極性分子，因?yàn)榉肿又兴性拥碾娯?fù)性相同，C原子和Cl原子之間的相互作用力相等，電子云分布均勻，沒有電偶極矩。

（4）C2H5OH：極性分子，因?yàn)榉肿又写嬖陔娯?fù)性差異，O原子吸引電子的能力比C原子和H原子強(qiáng)，導(dǎo)致分子中電子云偏向O原子一側(cè)，形成電偶極矩。

例題2：判斷下列分子是否為手性分子，并解釋原因。

（1）CH3COOH

（2）C2H5OH

（3）C6H6

（4）C6H5Cl

答案：

（1）CH3COOH：非手性分子，因?yàn)榉肿又写嬖谝粋€(gè)手性碳原子，但其構(gòu)型為R型或S型，因此整個(gè)分子為非手性分子。

（2）C2H5OH：手性分子，因?yàn)榉肿又写嬖谝粋€(gè)手性碳原子，其構(gòu)型為R型或S型，因此整個(gè)分子為手性分子。

（3）C6H6：非手性分子，因?yàn)榉肿泳哂兄行膶?duì)稱性，其結(jié)構(gòu)可以旋轉(zhuǎn)達(dá)到相同的構(gòu)象，因此整個(gè)分子為非手性分子。

（4）C6H5Cl：非手性分子，因?yàn)榉肿泳哂休S對(duì)稱性，其結(jié)構(gòu)可以旋轉(zhuǎn)達(dá)到相同的構(gòu)象，因此整個(gè)分子為非手性分子。

例題3：解釋為什么手性分子具有旋光性。

答案：手性分子具有旋光性是因?yàn)槭中苑肿优c其鏡像分子在三維空間中無(wú)法重疊，導(dǎo)致手性分子能夠旋轉(zhuǎn)偏振光的方向。這是由于手性分子具有非對(duì)稱的空間結(jié)構(gòu)，使得偏振光通過手性分子時(shí)，其振動(dòng)方向會(huì)受到手性分子的影響，產(chǎn)生旋光現(xiàn)象。

例題4：舉例說明手性分子在藥物化學(xué)中的應(yīng)用。

答案：手性分子在藥物化學(xué)中具有廣泛的應(yīng)用，例如：

（1）手性分子可用于制備特定的藥物分子，以提高藥物的活性、劑量和副作用。例如，某些藥物分子具有手性碳原子，通過調(diào)節(jié)其構(gòu)型，可以開發(fā)出更有效、更安全