高中化学-选择性必修2 第二章 第一节 共价键教学设计学情分析教材分析课后反思

选择性必修2第二章第一节《共价键》【教学目标】:1、认识共价键的形成方式，性质和类型。2、理解并践行“能量最低原理”，建立“能量—结构—性质”的化学思维模型。3、初步认识和体验“证据推理和模型认知”的化学核心素养。初步形成“存在即合理”的化学观点。培养严谨求实的科学态度，认识化学对社会发展的重大贡献，强化社会责任意识。【教学重点】:通过能量最低原理理解共价键的形成；理解σ键和π键的原子轨道理论模型认识σ键和π键的特征，并会判断σ键和π键【教学难点】:建立“能量—结构—性质”的化学思维模型，学会证据推理与模型认知。【教学过程】:教学环节教师活动学生活动设计意图前置作业1、什么是化学键？相邻原子之间为什么要形成化学键？2、核外电子排布为何要遵循构造原理？3、构造原理与能量最低原理之间有何关系？物质的稳定性与能量之间有何关系？【教师补充讲解】：化学键是相邻原子之间的强烈相互作用，这种相互作用的结果是使体系能量降到最低，从而达到稳定状态。当核外电子遵循构造原理排布时，原子的能量处于最低状态，因此才能处于稳定状态——“存在即合理”。构造原理是能量最低原理的一种表现形式。物质的能量越低越稳定。学生提前预习，对布置的前置作业进行思考，探讨，课堂上进行回答。思考化学键的本质，并充分理解其本质通过前置作业，回顾必修阶段共价键的知识，进一步加深对“能量最低原理”的认识，提炼出“能量最低原理”这一朴实原理的应用。建立“存在即合理”的意识。“前置作业”是“概括归理”的形式，目的是建立模型。每课一题画出H、O、N的最外层电子排布图【教师补充讲解】：通过电子排布图，我们可以看到，在同一轨道中，有两个电子，它们能在一个轨道中，说明除了电性作用，一定还有别的作用存在。当然我们高中的知识还不能进行解释，感兴趣的同学可以去探求。这也是我们化学所谓“证据推理”的学科精神。学习化学的目的，一是探求规律，二是追求创新。而探求规律最重要的是“讲理”，即一切结论必须讲求证据。三名学生上讲台书写学生听讲，分析理解复习第一章内容，对本节内容进行铺垫。初步建立对化学学科精神的认识。问题一：原子为什么形成分子?【提问】：根据刚才我们提到的能量最低原理，思考，原子为什么形成分子呢？请同学们思考回答。【投影】：【提问】：原子会以什么形式形成共价键呢？学生根据学案内容尝试用“能量最低原理”进行解释。概括归理出：1.原子形成分子的原因是“能量最低原理”。结果是形成化学键。通过学习，让学生建立“证据意识”。进一步介绍微观化学的三重表征“能量——结构——符号”。问题二：原子怎样结合成分子？【练习】：用电子式表示H2、HCl分子的形成过程。【归纳】：共价键的本质：形成了共用电子对【提问】：观察共价键数和未成对电子数之间有什么关系？一般而言，形成的共价键数=未成对电子数，所以不会有H3、H2Cl这样的分子。【思考】：根据必修知识，我们把共用电子对画在原子中间，但是根据选修三第一章的知识，电子是绕核进行运动的，所以如果用电子云模型解释共价键的话，应该怎么解释呢？介绍σ键的形成过程。以H2、HCl、Cl2为例。注：讲课时采用实物模型和动画演示相结合的模式。实物模型有：用毛刷设计成的球型、哑铃型的原子轨道模型，通过毛刷相互粘连时电子云密度的改变、形状的改变等形式演示。s-sσ键可以联想椭球型鸡蛋，s-pσ键可以联想两个大小不一的气球，p-pσ键可以联想糖果的形状。①H2的成键情况电子云形状：球形形成分子时，氢原子的(s)电子云(头碰头)重叠，重叠后的电子云是(轴)对称的，所以形成的是(s-sσ)键。②HCl的成键情况H的(s)电子云和Cl的(p)电子云(头碰头)重叠，重叠后的电子云是(轴)对称的，所以形成的是(s-pσ)键。③Cl2的成键情况电子云形状：(哑铃型)形成分子时，氯原子的(p)电子云(肩并肩)重叠，重叠后的电子云是(轴)对称的，所以形成的是(p-pσ)键。2、介绍π键的形成电子云形状：(哑铃型)电子云以“(肩并肩)”形式重叠后，分(两)部分且(镜面)对称，形成(p-pπ)键。两名学生上台板书学生思考、回答师生相互配合，共同完成知识的学习。总结出σ键的特点：1、原子轨道以“头碰头”的方式重叠。2、σ键的电子云呈现轴对称的特点3、根据形成σ键的轨道不同可以分为：s-sσ、s-pσ、p-pσ三类。总结出π键的特点：原子轨道以“肩并肩”的方式重叠。2、π键的电子云呈镜面对称的特点3、π键是p-p轨道重叠形成的。概括归理出：1、共价键具有饱和性。引出共价键的电子云模型学习过程中，鼓励学生发挥想象，通过生活中的实物模型，让学生加深对电子云模型的理解。活跃课堂气氛，增强化学学习的兴趣。加深对模型的认知和理解应用问题三σ键和π键的关系【提问】已知氮气分子中存在共价三键，通过模拟原子轨道的重叠过程，探究该三键中含有的σ键和π键分别是多少？相互垂直的三个2P轨道上的电子云：1、σ键的形成X方向的2p电子的电子云以“(头碰头)”形式重叠后沿(轴)对称形成(p-pσ)键2、π键的形成Y方向的2p电子的电子云以“(肩并肩)”形式重叠后，分(两)部分且(镜面)对称，形成(p-pπ)键。Z方向的(2p)电子的电子云以“(肩并肩)”形式重叠后，分(两)部分且(镜面)对称，形成(p-pπ)键。根据老师的设问，小组进行讨论，并派出代表，根据模型进行演示，理解并作出判断。学生根据本节所学知识，对共价键的形成有全面而清晰的认识。会对σ键和π键进行判断。根据能量最低原理，共价键形成是采取最大程度重叠的方式，所以概括归理出：2、共价键具有方向性对比归纳：学生进行总结，回答并记录。对本节知识进行提炼，总结。通过重叠程度大小的比较，让学生明白σ键和π键的重叠程度是因物而异的。从而建立严谨的科学态度。当堂达标练习：1.对σ键的认识不正确的是（）A、分子中含有共价键，则至少含有一个σ键B、S-Sσ键与S-Pσ键的对称性相同C、共价键是两个原子轨道以“头对头”重叠形成的D、含有π键的化合物与只含σ键的化合物的化学性质不同2.乙烷、乙烯和乙炔分子中的共价键分别有几个σ键和几个π键组成？【课外探究】：σ键一定比π键强度大吗？3、学生回答学生思考当堂达标练习，巩固所学知识。提出设问，让学生思考，并进行课外延伸学习。本堂小结学生与老师一起归纳总结。对化学核心素养进行再次的认知学习。选择性必修2第二章第一节《共价键》学情分析：本节课知识是高二化学选择性必修2第二章第一节内容，学生在高一化学必修第一册已经了解了共价键，较好地掌握了离子键和共价键的形成过程，具备书写一些简单物质电子式的能力，在本书第一章的学习中，学生已经掌握了原子的核外电子排布式和排布图，清楚S电子云、P电子云在空间的形状及从电负性来判断离子键和共价键。但对共价键的形成实质、共价键的饱和性和方向性及共价键的类型还不甚清楚，尤其是从原子轨道重叠的角度理解共价键的形成，就更加抽象了。而恰恰高二学生的微观想象能力不足、抽象思维还没有得到全面的发展，给教学带来了很大的困难。所以，在本节课的设计中，通过各种模型展示、动画等形式，使学生进一步提升抽象思维能力和空间想象力，掌握共价键的形成的过程和本质 ，逐步形成科学的价值观，为后面对分子空间构型的学习做好准备。选择性必修2第二章第一节《共价键》效果分析：本节课的设计环节流畅、衔接自然，以学生探究为主，教师精心准备，充分利用教材活动环节，引导学生进行理论的分析，关键知识点的理解让学生上台展示，充分突出了学生学习主体的地位。PPT课件制作精美，有层次感，与课本、学案配合紧密，动画模拟形象生动，使学生对共价键的两种类型有了深刻的认识。知识处理详略得当，重点突出。从学生回答问题的参与度开看，学校效果比较明显，学生掌握较好。学生是探究活动的主体，但在探究过程中也有个别同学对教师的依赖程度较大，探究能力不足，不能体会到探究的乐趣，在以后的教学中应该更加注重对不同层次学生的关注。另外，通过本节课的学习，学生虽然已经了解掌握了相应的答题思路，但是具体到相应的题目还是会出现这样那样的不足。这就要求我们通过课下进一步深入地学习指导让学生更加熟练的掌握此类题目的解题方法，并且训练相应的答题思路。选择性必修2第二章第一节《共价键》教材分析：本节地位与功能《共价键》一节选自新人教版高中化学选择性必修2第二章第一节。本节从原子轨道重叠的视角来进一步认识共价键的本质和特征，通过图片的方式描述了原子轨道重叠并形成共价键的过程。使学生在原子水平上，进一步形成有关物质结构的基本观念。对共价键类型的认知，也为后续章节中分子的空间结构、分子的性质等的学习，打下了重要的理论基础。学生的学习兴趣能够得到有效的保证，学生的化学核心素养也能得到有效的提升。2.内容的选择与呈现《化学·必修第一册》已经介绍了共价键的概念，并用电子式的方式描述了原子间形成共价键的过程，对共价键的形成条件、成键微粒、成键实质有了初步的认识，并对由共价键形成的物质类型有了一些积累。尤其是本节“共价键”是在《化学·必修第一册》中已有知识的基础上，运用第一章学过的电子云和原子轨道的概念来进一步认识和理解共价键，通过电子云轮廓图的方式，很形象生动地引出共价键的主要类型δ键和π键，以及它们的差别。在σ键和π键的形成过程示意图中，使用的是电子云轮廓图来示意原子轨道重叠，教材在表达时，描述为原子轨道重叠，而不是电子云重叠，体现了新教材的科学严谨。在介绍σ键和π键两种不同类型共价键的强度时，教材是这样描述的：“σ键和π键的强度不同”，不再描述为“σ键的强度比π键的强”。也是新教材科学严谨的体现。最后，教材设置了一个探究，让学生自主地进一步认识σ键和π键，并且要求学生探究共价双键和三键中的π键是如何形成的。此时，教材还没有介绍杂化轨道理论，学生难以理解双键和三键π键是如何通过p轨道和p轨道“肩并肩”重叠形成的。组织教学探究时，可以要求学生先查阅资料，了解相关的知识。综上所述，新教材无论是知识内容的呈现还是模型、图片的展示，都更加符合课标要求，更加科学严谨，更加符合教师的一线教学。选择性必修2第二章第一节《共价键》评测练习1、下列说法正确的是（）A、含有共价键的化合物一定是共价化合物B、分子中只有共价键的化合物一定是共价化合物C、由共价键形成的分子一定是共价化合物D、只有非金属原子间才能形成共价键r=2、下列过程中，共价健被破坏的是（）A、碘升华B、碘蒸气被木炭吸附C、蔗糖溶于水D、HCl气体溶于水3、分子中所含的电子数与HF分子相等且只含有2个极性共价健的是（）A、CO B、NO C、H2O D、CH44、下列分子中所有原子都满足最外层为8电子结构的是（）A、BF3B、H2OC、SiCl4D、PCl55、下列分子中，只有σ键而没有π键的是：（）A、CH4B、CH3CH3C、CH2=CH2D、CH≡CH6、氮分子中的化学键是（）A、3个σ键B、1个σ键，2个π键C、个π键D、个σ键，1个π键7、对δ键的认识不正确的是（）A、δ键不属于共价键，是另一种化学键B、S-Sδ键与S-Pδ键的对称性相同C、分子中含有共价键，则至少含有一个δ键D、含有π键的化合物与只含δ键的化合物的化学性质不同8、下列说法中正确的是（）A、p轨道之间以“肩并肩”重叠可形成σ键B、p轨道之间以“头对头”重叠可形成π键C、s和p轨道以“头对头”重叠可形成σ键D、共价键是两个原子轨道以“头对头”重叠形成的9、在氯化氢分子中，形成共价键的原子轨道是（）A、氯原子的2p轨道和氢原子的1s轨道B、氯原子的2p轨道和氢原子的2p轨道C、氯原子的3p轨道和氢原子的1s轨道D、氯原子的3p轨道和氢原子的3p轨道10、已知次氯酸分子的结构式为H—O—Cl，下列有关说法正确的是：（）A、次氯酸中存在非极性共价键B、O原子与H、Cl都形成σ键C、该分子存在π键D、该分子的电子式是H︰O︰Cl11、(1)叫做共价键，其本质是。(2)按共价键的共用电子对理论，不可能有H3、H2Cl、和Cl3分子，这表明共价键具有除了这一特征外，共价键还具有特征(3)HCl分子里的共价键是由氢原子提供的未成对电子的原子轨道和氯原子提供的未成对电子的原子轨道重叠形成的。这样的σ键称为。σ键还包括、。12、A、B、C均为短周期元素，可形成A2C和BC2两种化合物。A、B、C的原子序数依次递增，A原子的K层的电子数目只有一个，B位于A的下一周期，它的最外层电子数比K层多2个，而C原子核外的最外层电子数比次外层电子数少2个。(1)它们的元素符号分别为：A；B；C；(2)BC2是由键组成的分子。选择性必修2第二章第一节《共价键》课后反思：本节课是高二化学选择性必修2第二章第一节的第1课时。在刚开始准备这节课的时候，我的思维还停留在比较“原始”的旧教材旧方法的教学模式中—“教师讲，学生听”，所以在课堂的设计上总有很多不满意。在全组老师们的研讨后，尤其是淄博市教研室董军老师的指导后，我对本节课有了新的认识，概念教学不能仅仅靠老师讲授进行，它的主体应该仍然是学生，教师的作用是引导学生建立起结构化学学习的思维模型，进而理解概念，并使用概念和模型解决实际问题。很多时候学生对知识的学习往往落实不到位，与老师忽视概念的学习和思维建模有很大关系。因此本节课从已有知识概念入手，帮助学生建立起“能量最低原理”的理论模型，然后使用模型解决问题，一气呵成，让学生对化学有了更加深入的认识。另外，本节课充分利用模型、动画、实物等帮助学生学习，学生学习兴趣高，效果较好。从课堂流程上来说，本节课主要有目标分析——前置作业——每课一题——课堂探究——应用训练等几个重要环节。可以说是基本符合学生的认知思路，能够顺利而有效地指导学生完成相应的学习内容。从目标完成上来说，本节课设置的大的教学目标有两个，一个是通过共价键的形成建立“能量最低原理”的理论模型，另一个是培养“宏观辨识与微观探析和证据推理与模型认知”的化学核心素养。本节课的重点也就是围绕这两个目标展开，课堂环环相扣，让学生在学习过程中有的放矢。从最终的课堂训练来看，大多数学生能够很好地完成这两个教学目标，并且能够将相应的答题模式切实地应用到解题当中。从达成效果上来说，大多数学生能够学以致用，能够将自己的所学灵活运用。但是也有一部分同学由于对概念的理解存在偏差或者阅读审题不够仔细，所以造成了自己在学习应用上不够灵活自如。这就要求我在以后的课堂中，更加细化地降低目标要求，更加深入地了解学生学情，真正放眼“低处”，争取在更大范围内地帮助学生提高自己的解题能力，以及更有效地指导学生对于方法的应用。从课后反应上来说，很多同学认为通过本节课的学习，不仅仅理解了共价键形成的方式、特征，更重要的是了解了“能量最低原理”在整个结构化学中的地位。本节课的授课对我的业务能力有很大的提升，今后的教学中，我应该继续多思考多研究，多向专家和老教师学习，争取早日成为一名更加优秀的教师。选择性必修2第二章第一节《共价键》课标分析：新出版的《普通高中化学课程标准（2017年版）》中对本节共价键作了如下要求：一、内容要求：“2.2共价键的本质和特征”：认识原子间通过原子轨道重叠形成共价键，了解共价键具有饱和性和方向性。知道根据原子轨道的重叠方式，共价键分为σ键和π键键等类型；知道共价键可分为