化學鍵與物質(zhì)構(gòu)成 教學設(shè)計 高一下學期化學魯科版（2019）必修第二冊

山東科學技術(shù)出版社《第2章第1節(jié)化學鍵與物質(zhì)構(gòu)成》教學設(shè)計課標分析本節(jié)屬于概念建構(gòu)課，本節(jié)教材的教學在高中化學學習中具有核心作用和價值?？疾飕F(xiàn)有不同版本的高中化學教科書，化學鍵的相關(guān)內(nèi)容在高中化學中尤為重要?；瘜W鍵概念的建立為學生從原子、分子水平認識物質(zhì)的構(gòu)成和化學反應打開了一扇窗，而深入研究和利用化學反應又是認識化學反應實質(zhì)的基礎(chǔ)。本節(jié)教材將這兩條線索融合起來，使學生及了解了物質(zhì)的構(gòu)成，又認識了化學反應中物質(zhì)變化的實質(zhì)。學習是意義建構(gòu)的過程，知識與學生是關(guān)乎意義理解的兩個關(guān)鍵要素。化學鍵是有關(guān)物質(zhì)結(jié)構(gòu)的重要概念，化學鍵的學習需要將宏觀、微觀與符號三個層面有機結(jié)合，需要與對物質(zhì)及其變化等學科基本問題的理解相關(guān)聯(lián)。同時，還需要關(guān)注學生的認知發(fā)展對化學鍵知識學習的影響。學生從微觀角度認識物質(zhì)及變化等學科基本問題是伴隨著相關(guān)知識的學習而逐漸深入的，化學鍵知識的學習需要與學生的微觀認知水平相關(guān)聯(lián)。學生先前的知識經(jīng)驗會影響對化學鍵知識的理解，某些先前知識甚至會阻礙學生的理解或造成誤解，如學生之前所學習的電解質(zhì)（如HCl）在水溶液中的電離等知識會干擾學生對HCl分子中的成鍵微粒和化學鍵類型的認識?；瘜W鍵知識的學習還需要與學生已有的知識經(jīng)驗相關(guān)聯(lián)。物質(zhì)是由分子、原子、離子等基本微粒構(gòu)成的。不同的物質(zhì)含有不同的微粒，構(gòu)成物質(zhì)的微粒之間通過一定的作用相互結(jié)合。化學鍵是指物質(zhì)中直接相鄰的原子或離子之間存在的強烈相互作用。化學鍵的形成與原子結(jié)構(gòu)有關(guān)。原子之間相互結(jié)合形成分子時傾向于形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，具有不同結(jié)構(gòu)特點的原子之間相互作用在形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)時所采取的方式有所不同，這可用離子鍵和共價鍵加以區(qū)分。化學鍵知識意義的理解，不僅要考慮該知識本身的含義，還需從整體入手，考慮化學鍵與物質(zhì)結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及變化等之間的關(guān)聯(lián)，以建立具有縱橫聯(lián)系的知識結(jié)構(gòu)。其縱向聯(lián)系，是指化學鍵及其下屬概念（如離子鍵、化學鍵等）與其相關(guān)的特定事實、化學觀念之間的關(guān)系；橫向聯(lián)系是指化學鍵與其他概念（如分子間作用力、氫鍵）之間的關(guān)系。通過了解化學鍵的含義以及離子鍵和共價鍵的形成，增進學生對物質(zhì)結(jié)構(gòu)的認識，使學生對物質(zhì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的認識由朦朧到具體，由膚淺到深入。通過了解化學反應中物質(zhì)變化的實質(zhì)，使學生初步學會從微觀的角度認識化學反應，會使學生從微觀角度回味所學大量反應的實質(zhì)，也會為今后對化學反應的理解奠定了基礎(chǔ)?；瘜W鍵知識概念多，理論性強，學生感到抽象難懂，學習起來困難，有畏懼情緒。本節(jié)課依據(jù)化學鍵知識特點、學生的空間想象能力、化學抽象思維能力、學生原有的認知結(jié)構(gòu)，在教學層面上采用了相應的教學對策，采用視頻、動畫、等活動等鼓勵學生根據(jù)已有的知識進行猜想、質(zhì)疑，激發(fā)他們的學習興趣，突破化學鍵知識的學習難點，有效地進行教學。在化學鍵知識的教學中，不只是局限于認識化學鍵等概念的含義（是什么），而是在“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”這一更為基本、更為深刻的化學觀念引領(lǐng)下去理解化學鍵知識的意義（為什么），關(guān)注物質(zhì)內(nèi)部的化學鍵與物質(zhì)的宏觀性質(zhì)及變化之間的聯(lián)系（有什么用）、關(guān)注化學鍵知識及其使用場景的聯(lián)系（如何用、何處用），關(guān)注化學鍵知識與學生已有知識的聯(lián)系及其對學生認識發(fā)展的作用。由此，把學習化學學科的重要概念及其知識結(jié)構(gòu)、學科獨特的認識事物的視角和思維方式作為教學目標就顯得尤為重要。教材分析本節(jié)屬于概念建構(gòu)課，教學內(nèi)容在整個高中化學課程教材體系中具有核心地位，在《必修1》學生學習了大量的化學反應、物質(zhì)的分類等內(nèi)容以及《必修2》第一章《原子結(jié)構(gòu)與元素周期律》之后，來學習《化學鍵與化學反應》恰到好處，使學生認識了化學鍵的含義和分類，從化學鍵的微觀角度認識了化學反應中物質(zhì)變化的實質(zhì)是舊化學鍵的斷裂和新化學鍵的形成，從化學鍵類型的角度將化合物分為離子化合物和共價化合物，本部分內(nèi)容為《物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》第2章《化學鍵與分子間作用力》和《有機化學基礎(chǔ)》第1章第2節(jié)有機化合物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)奠定基礎(chǔ)。本節(jié)內(nèi)容共分兩課時，本部分是第1課時?！窘虒W重點】化學鍵、化學反應實質(zhì)、離子鍵、共價鍵的含義和化合物類型?！窘虒W難點】對離子鍵和共價鍵本質(zhì)的理解?！倦y點突破】本部分教學時，我將一部分選修教材中的內(nèi)容有機地融合進來，提供一部分數(shù)據(jù)幫助學生理解一些抽象的概念。例如，化學鍵的概念很抽象，僅僅強調(diào)“相鄰原子”、“強”、“相互作用”很枯燥，學生依然沒有清晰的認識。鑒于此，關(guān)于相鄰，我用圖示讓學生來感受；關(guān)于“強”，我用實際數(shù)據(jù)來說話，學生不僅明確了化學鍵的強度，也將學生容易弄混的“化學鍵”與“分子間作用力”明確區(qū)分，關(guān)于“靜電作用”，在后續(xù)的學習中我給學生呈現(xiàn)了“動畫模擬”，這樣一來，這一教學難點就迎刃而解了。再如，學生在判斷形成離子鍵和共價鍵的元素時，對于離子鍵首先確定成鍵元素種類，然后再確定成鍵元素在周期表中的位置，前后知識綜合應用，利于學生對知識的整體掌控；對于共價鍵，嘗試以氯化氫的形成為例，結(jié)合原子結(jié)構(gòu)示意圖和元素類別，理解非金屬元素原子間容易形成共價鍵。兩個教學難點輕松化解。一．核心素養(yǎng)目標微觀探析宏觀辨識：了解化學鍵的含義以及化學反應物質(zhì)變化的實質(zhì)，初步學會從微觀的角度認識化學反應。變化觀念與平衡思想：了解離子鍵和共價鍵的形成，增進對物質(zhì)構(gòu)成的認識，知道分子存在一定的空間結(jié)構(gòu)。實驗探究與創(chuàng)新意識：能判斷離子化合物和共價化合物?？茖W精神與社會責任：關(guān)注物質(zhì)內(nèi)部的化學鍵與物質(zhì)的宏觀性質(zhì)及變化之間的聯(lián)系（有什么用）、關(guān)注化學鍵知識及其使用場景的聯(lián)系（如何用、何處用），關(guān)注化學鍵知識與學生已有知識的聯(lián)系及其對學生認識發(fā)展的作用。二．教學重點和難點【教學重點】化學鍵、離子鍵、共價鍵的含義和對化學反應實質(zhì)的理解；對離子化合物和共價化合物的判斷?！窘虒W難點】對離子鍵和共價鍵本質(zhì)的理解。三．教學理念面向全體學生，著眼于學生的全面發(fā)展，滿足不同層次學生發(fā)展的需要，促進學生個性發(fā)展；尊重學生的主體地位，充分調(diào)動學生學習的主動性和積極性；加強學科知識與生活的聯(lián)系，注重培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力，鼓勵學生實施自主、合作、探究學習。四．教學方法采用啟發(fā)式、探究式、參與式教學，有明確的問題導向，采用多種方法例如采用動畫、數(shù)據(jù)、學生活動等突破教學重點和難點，充分考慮教學目標、教學內(nèi)容及學生心理、學習特點的一致性，采用靈活、多樣、求實的教學方法和手段。五、教學過程教學環(huán)節(jié)驅(qū)動問題與任務教師活動學生活動設(shè)計意圖課堂引入【以圖片引發(fā)思考】1.構(gòu)成物質(zhì)的微粒之間有相互作用嗎？2.微粒之間的相互作用相同嗎？3.利用物質(zhì)的構(gòu)成微?？梢詫ξ镔|(zhì)進行分類嗎？【圖片展示】展示氯化鈉、水、金剛石的宏觀物質(zhì)和微觀圖片。了解物質(zhì)都是由微粒構(gòu)成的，物質(zhì)的構(gòu)成微粒有原子、分子和離子。由生活常見物質(zhì)著手，激發(fā)學生的學習興趣。感受化學鍵的存在和化學反應的實質(zhì)【交流研討】1.加熱至100°C，水會沸騰變成水蒸氣。①該過程是物理變化還是化學變化，為什么？②外界提供能量的作用是什么？2.加熱至2200°C以上時，水會分解。①該過程是物理變化還是化學變化，為什么？②外界提供能量的作用是什么？思考：①水分子之間的相互作用是化學鍵嗎？為什么？②組成水分子的兩個氫原子之間存在化學鍵嗎？為什么？提出問題，小組內(nèi)交流研討。提出問題，利用化學鍵的定義解決問題。結(jié)合現(xiàn)實，小組交流研討問題，并回答問題。結(jié)合化學鍵的定義思考問題并得出答案。通過小組討論培養(yǎng)學生勇于發(fā)表見解的勇氣。對離子鍵的探究【任務】1.從Na原子和C1原子的原子結(jié)構(gòu)示意圖出發(fā)，分析它們在反應中的變化。2.分析Na+和C1-之間存在的相互作用。引領(lǐng)學生解決布置的任務，讓學生探究離子鍵的形成過程及其本質(zhì)，得出離子鍵的定義。【播放動畫】NaCl的微觀形成過程。結(jié)合已有知識，在教師引導下完成活動任務。引領(lǐng)學生探究微觀本質(zhì)，讓學生利用原子結(jié)構(gòu)和氧化還原相關(guān)知識探究離子鍵的形成過程，認清離子鍵的本質(zhì);再運用微觀動畫探析成鍵過程，進一步促進學生對離子鍵概念的建構(gòu)。在概念建構(gòu)過程中重視實驗、動畫、等手段的使用，有助于培育學生“宏觀辨識與微觀探析”“證據(jù)推理”等化學學科核心素養(yǎng)。對共價鍵的探究【任務】1.從H原子和C1原子的原子結(jié)構(gòu)示意圖出發(fā)，結(jié)合8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，分析它們在反應中該如何變化。2.分析H原子和C1原子之間存在的相互作用?！咎岢鰡栴}】1.為什么H與Cl都想得到電子？2.如果讓你協(xié)調(diào)，你會如何解決它們的難題？引領(lǐng)學生從“共用電子”的角度去認識共價鍵的形成過程。【播放動畫】HC1的微觀形成過程。得出共價鍵的定義。在教師引領(lǐng)下，運用所學知識完成相關(guān)任務，體會共價鍵的形成過程。在NaCl的研究基礎(chǔ)上，自然過渡到HC1，引導學生從微觀的角度去探析HCl的形成過程，體會共價鍵的形成特點和本質(zhì)；再運用微觀動畫探析成鍵過程，進一步促進學生對共價鍵概念的建構(gòu)。在概念建構(gòu)過程中發(fā)展學生“宏觀辨識與微觀探析”化學學科核心素養(yǎng)化合物類型的探究【問題】1.結(jié)合課本P47內(nèi)容，從物質(zhì)構(gòu)成微粒和化學鍵的角度如何對物質(zhì)進行分類?引領(lǐng)學生從物質(zhì)構(gòu)成微粒和化學鍵的類型對H2O、NH3、NaOH、KC1、CaC12等物質(zhì)在教師引領(lǐng)下，學生完成對離子化合物和共價化合物分類的認識利用對化學鍵的學習引導學生對宏觀物質(zhì)的分類有更新的認識角度，對物質(zhì)的認識化合物類型的探究2.從化學鍵的角度思考，NaCl和HC1中的化合價成因是什么?進行分類，引出離子化合物和共價化合物的定義。并從物質(zhì)性質(zhì)角度比較離子化合物和共價化合物。遷移應用，并通過化合物性質(zhì)引導學生再次建構(gòu)微觀化學鍵和宏觀物質(zhì)的認識模型，對化合物的判斷有更深刻的認識。經(jīng)歷“微觀-宏觀”的過程，建立起化學鍵和宏觀物質(zhì)構(gòu)成的認識模型。通過對化學鍵的學習，引導學生對化合物有更深的認識，感受化學鍵的價值。感悟化學史實，形成科學學習態(tài)度化學家對微粒間結(jié)合方式的認識是有一個過程的，19世紀初貝采里烏斯提出的電化二元學說，為后來的離子鍵理論打下了堅實的基礎(chǔ)；19世紀70年代范托夫提出甲烷的四面體假說；20世紀20年代路易斯的共價鍵電子對理論。前后歷時大約120余年，由此來看，任何一項成就的取得都不是一蹴而就的。以幻燈片的形式展現(xiàn)化學家對化學鍵的研究歷程。明確提出學習和工作同樣會遇到這樣或那樣的難題，當遇到難題時，要敢于面對、勇于探索、大膽創(chuàng)新，在學習上才能取得更大的進步，在將來的工作中才能成就更好的自己。學生認真觀看PPT，聆聽老師講解化學鍵的發(fā)展歷程。引導學生了解科學家對化學鍵的研究歷程，體會科學發(fā)展的一般進程和科學家為之付出的艱辛和努力，對化學鍵的認識有更深的體會。同時形成科學對待學習和將來工作的態(tài)度?！净A(chǔ)達標】1.下列說法中正確的是（）A.原子之間的相互作用叫做化學鍵B.陰、陽離子通過靜電引力形成的化學鍵叫離子鍵C.非金屬元素之間一定形成共價化合物D.離子化合物中可能有共價鍵【答案】D2.與Ne的核外電子排布相同的微粒跟與Ar的核外電子排布相同的微粒所形成的離子化合物是（）A．Na2SB．CCl4C．SO2D．KF【答案】AD【思維拓展】3.現(xiàn)有下列物質(zhì)：①N2②Ar③CaO④CO2⑤NH3⑥H2SO4⑦NaOH⑧NH4Cl⑨MgCl2(1)只含有共價鍵的物質(zhì)是__________(2)只含有離子鍵的物質(zhì)是______(3)既含有離子鍵又含有共價鍵的物質(zhì)是______(4)不含化學鍵的物質(zhì)是____(5)屬于共價化合物的物質(zhì)是________(6)屬于離子化合物的物質(zhì)是__________【答案】（1）①④⑤⑥（2）③⑨（3）⑦⑧（4）②（5）④⑤⑥（6）③⑦⑧⑨課后反思本節(jié)課我首先從知識角度確定好教學目標，從中確認教學重點和難點，反復思考，這樣一節(jié)抽象枯燥的概念建構(gòu)課，如何能激發(fā)起學生的學習興趣，如何加強所學知識與生活的聯(lián)系，如何使學生在原有基礎(chǔ)上完成知識與能力的建構(gòu)，如何能夠滿足不同層次學生的需要，如何體現(xiàn)學生的主體地位，實現(xiàn)自主、合作、探究學習，同時還能落實宏觀辨識與微觀探析、科學態(tài)度與社會責任的學科核心素養(yǎng)。采用什么樣的教學方法呢？最終我決定采用啟發(fā)式、探究式、參與式教學，有明確的問題導向，采用多種方法例如采用動畫、數(shù)據(jù)分析、小組內(nèi)交流研討等學生活動等突破教學重點和難點，充分考慮教學目標、教學內(nèi)容及學生心理、學習特點的一致性，采用靈活、多樣、求實的教學方法和手段。在本節(jié)課的設(shè)計與實施中，有幾個方面效果不錯：一．化學鍵的概念很抽象，僅僅強調(diào)“相鄰”、“原子”、“強”、“相互作用”很枯燥，學生依然沒有清晰的認識。鑒于此，我結(jié)合水分子的圖示和填充模型讓學生來感受相鄰的原子；用實際數(shù)據(jù)來說明化學鍵究竟有多強，學生不僅明確了化學鍵的強度，也將學生容易弄混的“化學鍵”與“分子間作用力”明確區(qū)分。關(guān)于“靜電作用”，給學生展示了“動畫視頻”，這樣一來，這一教學難點就迎刃而解了。二．離子鍵與共價鍵的形成過程，學生感到抽象難懂，學習起來困難，有畏懼情緒。在設(shè)計時我依據(jù)學生的空