漯河市第五高级中学

点亮化学微观结构之光—气球“变”分子! ——漯河五高铷此出铯化学研学社团活动

2025-4-27 18:06|查看: 7|评论: 0

摘要: 想让孩子告别枯燥的课本,在真实世界中快乐成长吗?这个假期,让孩子们走出课堂,暂别千篇一律的补习班,带上探索的好奇心,来漯河市示范性综合实践基地开启一场别开生面的成长体验吧!一、开放对象1—8年级中小学生 ...

在化学的微观世界里,分子的立体构型如同神秘的密码,隐藏着物质性质与反应的奥秘。为了让同学们更直观地理解这一抽象概念,漯河五高铷此出铯化学研学社精心策划了一场别开生面的“气球模拟VSEPR模型预测分子构型”活动,让大家通过趣味动手实践,探索分子构型背后的科学原理。


 活动预热:知识与趣味的碰撞

活动开始前,社团指导付苗老师首先进行知识讲解付苗老师首先介绍价层电子对的概念,包括成键电子对和孤电子对,然后讲解价层电子对之间存在排斥力,为了使体系能量最低,电子对会尽可能相互远离,从而决定分子的空间结构。最后她总结了运用VSEPR模型预测分子空间结构的具体步骤:首先确定中心原子,计算中心原子的价层电子对数,然后根据价层电子对数,确定VSEPR模型。考虑孤电子对的影响,最后确定分子的实际空间构型。付苗老师用生动的比喻为大家讲解VSEPR模型:“电子对就像怕拥挤的小朋友,总想离得远远的,它们的‘站位’决定了分子的形状!”结合动画演示,同学们初步了解了直线形、平面三角形、正四面体等经典分子构型。但纸上得来终觉浅,一场亲手操作的实验即将登场!

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实验进行时:气球里的化学魔法

1. 分组协作,创意无限

同学们自由组队,每组领取五颜六色的气球、细绳和胶带。在热烈的讨论中,大家迅速分工:有人负责充气,有人设计结构,有人记录实验现象。现场充满欢声笑语,连空气都弥漫着探索的热情!

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2. 从简单到复杂,解锁分子构型

直线形分子的诞生:第一组同学将两个气球绑在一起,它们瞬间伸展成笔直的线条,成功模拟出CO₂分子的直线形结构!“原来电子对真的会‘拉开距离’!”大家惊叹道。并动手搭建的二氧化碳分子的球棍模型。

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平面三角形的奥秘:第二组用三个气球组成平面三角形,完美复刻了BF₃分子的结构。一位同学兴奋地指着气球说:“每个电子对夹角都是120°,太神奇了!”

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挑战正四面体:第三组尝试用四个气球构建正四面体。经过多次调整,气球稳稳地撑开,形成了立体的空间构型。“这和甲烷分子的结构一模一样!”

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挑战三角双锥第四组同学将五个气球组合,会出现“腰部”三个气球围成一圈,上下各一个气球的三角双锥形状。这种结构解释了PCl₅分子中,中心原子周围电子对的分布规律。

挑战六电子对(正八面体)第五组同学将六个气球绑在一起,形成完美对称的正八面体!这和SF₆分子的空间构型一致,每个电子对都与相邻电子对保持最远的距离。

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真实分子中,除了成键电子对,还有“不干活”的孤电子对,它们虽然不形成化学键,却会“霸道”地排斥其他电子对。

用瘪气球模拟孤电子对:在四气球(正四面体)实验中付苗老师指导社团成员将其中一个气球放掉部分气,模拟孤电子对。发现,其他“饱满”的气球被挤压变形,夹角变小!这就像H2O分子中,中心氧原子的两个孤电子对“挤占空间”,让水分子从理想的四面体变成V形结构。直观展现了水分子为何是V形而非直线形。氨气为何是三角锥形,而非平面三角形!

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思维碰撞:在实践中深化理解

实验结束后,各组代表走上讲台,结合气球模型分享实验心得。大家不仅展示了标准的分子构型,还提出了有趣的思考:“孤电子对比成键电子对更‘霸道’,是因为它们离中心原子更近吗?”并且水分子中的键角和氨气中的键角比109度28分小,在你来我往的问答中,抽象的理论变得清晰易懂。

趣味延伸:化学与生活的奇妙联结

社团还准备了趣味环节:用气球模型解释生活中的化学现象!有同学联想到“为什么天然气燃烧器的火焰呈蓝色?”答案就藏在甲烷(正四面体结构)高效燃烧的原理中;还有人提出“冰为什么会浮在水面上?”这与水分子V形结构形成的氢键密切相关……原来化学就在我们身边!

活动总结:收获知识与快乐

活动接近尾声,社团指导付苗老师对本次活动进行了总结。充分肯定了同学们在活动中的积极表现和出色成果,强调了通过实践学习化学知识的重要性。

此次“气球模拟VSEPR模型预测分子构型”活动在大家的欢声笑语中圆满结束。它不仅是一次化学知识的探索之旅,更是德智体美劳全面发展理念的生动实践。在活动中,我们用智慧探索科学之“智”,用协作凝聚团队之“德”,用实践强健体魄之“体”,用创意发现化学之“美”,用行动践行劳动之“劳”。未来,漯河五高将继续开展更多丰富多彩的活动,为同学们搭建更广阔的成长平台,让大家在探索与实践中不断提升自我,向着德智体美劳全面发展的目标奋勇前行!


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