化学键与物质构成 教学设计 高一下学期化学鲁科版（2019）必修第二册

山东科学技术出版社《第2章第1节化学键与物质构成》教学设计课标分析本节属于概念建构课，本节教材的教学在高中化学学习中具有核心作用和价值。考察现有不同版本的高中化学教科书，化学键的相关内容在高中化学中尤为重要。化学键概念的建立为学生从原子、分子水平认识物质的构成和化学反应打开了一扇窗，而深入研究和利用化学反应又是认识化学反应实质的基础。本节教材将这两条线索融合起来，使学生及了解了物质的构成，又认识了化学反应中物质变化的实质。学习是意义建构的过程，知识与学生是关乎意义理解的两个关键要素。化学键是有关物质结构的重要概念，化学键的学习需要将宏观、微观与符号三个层面有机结合，需要与对物质及其变化等学科基本问题的理解相关联。同时，还需要关注学生的认知发展对化学键知识学习的影响。学生从微观角度认识物质及变化等学科基本问题是伴随着相关知识的学习而逐渐深入的，化学键知识的学习需要与学生的微观认知水平相关联。学生先前的知识经验会影响对化学键知识的理解，某些先前知识甚至会阻碍学生的理解或造成误解，如学生之前所学习的电解质（如HCl）在水溶液中的电离等知识会干扰学生对HCl分子中的成键微粒和化学键类型的认识。化学键知识的学习还需要与学生已有的知识经验相关联。物质是由分子、原子、离子等基本微粒构成的。不同的物质含有不同的微粒，构成物质的微粒之间通过一定的作用相互结合。化学键是指物质中直接相邻的原子或离子之间存在的强烈相互作用。化学键的形成与原子结构有关。原子之间相互结合形成分子时倾向于形成稳定结构，具有不同结构特点的原子之间相互作用在形成稳定结构时所采取的方式有所不同，这可用离子键和共价键加以区分。化学键知识意义的理解，不仅要考虑该知识本身的含义，还需从整体入手，考虑化学键与物质结构、性质及变化等之间的关联，以建立具有纵横联系的知识结构。其纵向联系，是指化学键及其下属概念（如离子键、化学键等）与其相关的特定事实、化学观念之间的关系；横向联系是指化学键与其他概念（如分子间作用力、氢键）之间的关系。通过了解化学键的含义以及离子键和共价键的形成，增进学生对物质结构的认识，使学生对物质内部结构的认识由朦胧到具体，由肤浅到深入。通过了解化学反应中物质变化的实质，使学生初步学会从微观的角度认识化学反应，会使学生从微观角度回味所学大量反应的实质，也会为今后对化学反应的理解奠定了基础。化学键知识概念多，理论性强，学生感到抽象难懂，学习起来困难，有畏惧情绪。本节课依据化学键知识特点、学生的空间想象能力、化学抽象思维能力、学生原有的认知结构，在教学层面上采用了相应的教学对策，采用视频、动画、等活动等鼓励学生根据已有的知识进行猜想、质疑，激发他们的学习兴趣，突破化学键知识的学习难点，有效地进行教学。在化学键知识的教学中，不只是局限于认识化学键等概念的含义（是什么），而是在“结构决定性质”这一更为基本、更为深刻的化学观念引领下去理解化学键知识的意义（为什么），关注物质内部的化学键与物质的宏观性质及变化之间的联系（有什么用）、关注化学键知识及其使用场景的联系（如何用、何处用），关注化学键知识与学生已有知识的联系及其对学生认识发展的作用。由此，把学习化学学科的重要概念及其知识结构、学科独特的认识事物的视角和思维方式作为教学目标就显得尤为重要。教材分析本节属于概念建构课，教学内容在整个高中化学课程教材体系中具有核心地位，在《必修1》学生学习了大量的化学反应、物质的分类等内容以及《必修2》第一章《原子结构与元素周期律》之后，来学习《化学键与化学反应》恰到好处，使学生认识了化学键的含义和分类，从化学键的微观角度认识了化学反应中物质变化的实质是旧化学键的断裂和新化学键的形成，从化学键类型的角度将化合物分为离子化合物和共价化合物，本部分内容为《物质结构与性质》第2章《化学键与分子间作用力》和《有机化学基础》第1章第2节有机化合物的结构与性质奠定基础。本节内容共分两课时，本部分是第1课时。【教学重点】化学键、化学反应实质、离子键、共价键的含义和化合物类型。【教学难点】对离子键和共价键本质的理解。【难点突破】本部分教学时，我将一部分选修教材中的内容有机地融合进来，提供一部分数据帮助学生理解一些抽象的概念。例如，化学键的概念很抽象，仅仅强调“相邻原子”、“强”、“相互作用”很枯燥，学生依然没有清晰的认识。鉴于此，关于相邻，我用图示让学生来感受；关于“强”，我用实际数据来说话，学生不仅明确了化学键的强度，也将学生容易弄混的“化学键”与“分子间作用力”明确区分，关于“静电作用”，在后续的学习中我给学生呈现了“动画模拟”，这样一来，这一教学难点就迎刃而解了。再如，学生在判断形成离子键和共价键的元素时，对于离子键首先确定成键元素种类，然后再确定成键元素在周期表中的位置，前后知识综合应用，利于学生对知识的整体掌控；对于共价键，尝试以氯化氢的形成为例，结合原子结构示意图和元素类别，理解非金属元素原子间容易形成共价键。两个教学难点轻松化解。一．核心素养目标微观探析宏观辨识：了解化学键的含义以及化学反应物质变化的实质，初步学会从微观的角度认识化学反应。变化观念与平衡思想：了解离子键和共价键的形成，增进对物质构成的认识，知道分子存在一定的空间结构。实验探究与创新意识：能判断离子化合物和共价化合物。科学精神与社会责任：关注物质内部的化学键与物质的宏观性质及变化之间的联系（有什么用）、关注化学键知识及其使用场景的联系（如何用、何处用），关注化学键知识与学生已有知识的联系及其对学生认识发展的作用。二．教学重点和难点【教学重点】化学键、离子键、共价键的含义和对化学反应实质的理解；对离子化合物和共价化合物的判断。【教学难点】对离子键和共价键本质的理解。三．教学理念面向全体学生，着眼于学生的全面发展，满足不同层次学生发展的需要，促进学生个性发展；尊重学生的主体地位，充分调动学生学习的主动性和积极性；加强学科知识与生活的联系，注重培养学生的创新精神和实践能力，鼓励学生实施自主、合作、探究学习。四．教学方法采用启发式、探究式、参与式教学，有明确的问题导向，采用多种方法例如采用动画、数据、学生活动等突破教学重点和难点，充分考虑教学目标、教学内容及学生心理、学习特点的一致性，采用灵活、多样、求实的教学方法和手段。五、教学过程教学环节驱动问题与任务教师活动学生活动设计意图课堂引入【以图片引发思考】1.构成物质的微粒之间有相互作用吗？2.微粒之间的相互作用相同吗？3.利用物质的构成微粒可以对物质进行分类吗？【图片展示】展示氯化钠、水、金刚石的宏观物质和微观图片。了解物质都是由微粒构成的，物质的构成微粒有原子、分子和离子。由生活常见物质着手，激发学生的学习兴趣。感受化学键的存在和化学反应的实质【交流研讨】1.加热至100°C，水会沸腾变成水蒸气。①该过程是物理变化还是化学变化，为什么？②外界提供能量的作用是什么？2.加热至2200°C以上时，水会分解。①该过程是物理变化还是化学变化，为什么？②外界提供能量的作用是什么？思考：①水分子之间的相互作用是化学键吗？为什么？②组成水分子的两个氢原子之间存在化学键吗？为什么？提出问题，小组内交流研讨。提出问题，利用化学键的定义解决问题。结合现实，小组交流研讨问题，并回答问题。结合化学键的定义思考问题并得出答案。通过小组讨论培养学生勇于发表见解的勇气。对离子键的探究【任务】1.从Na原子和C1原子的原子结构示意图出发，分析它们在反应中的变化。2.分析Na+和C1-之间存在的相互作用。引领学生解决布置的任务，让学生探究离子键的形成过程及其本质，得出离子键的定义。【播放动画】NaCl的微观形成过程。结合已有知识，在教师引导下完成活动任务。引领学生探究微观本质，让学生利用原子结构和氧化还原相关知识探究离子键的形成过程，认清离子键的本质;再运用微观动画探析成键过程，进一步促进学生对离子键概念的建构。在概念建构过程中重视实验、动画、等手段的使用，有助于培育学生“宏观辨识与微观探析”“证据推理”等化学学科核心素养。对共价键的探究【任务】1.从H原子和C1原子的原子结构示意图出发，结合8电子稳定结构，分析它们在反应中该如何变化。2.分析H原子和C1原子之间存在的相互作用。【提出问题】1.为什么H与Cl都想得到电子？2.如果让你协调，你会如何解决它们的难题？引领学生从“共用电子”的角度去认识共价键的形成过程。【播放动画】HC1的微观形成过程。得出共价键的定义。在教师引领下，运用所学知识完成相关任务，体会共价键的形成过程。在NaCl的研究基础上，自然过渡到HC1，引导学生从微观的角度去探析HCl的形成过程，体会共价键的形成特点和本质；再运用微观动画探析成键过程，进一步促进学生对共价键概念的建构。在概念建构过程中发展学生“宏观辨识与微观探析”化学学科核心素养化合物类型的探究【问题】1.结合课本P47内容，从物质构成微粒和化学键的角度如何对物质进行分类?引领学生从物质构成微粒和化学键的类型对H2O、NH3、NaOH、KC1、CaC12等物质在教师引领下，学生完成对离子化合物和共价化合物分类的认识利用对化学键的学习引导学生对宏观物质的分类有更新的认识角度，对物质的认识化合物类型的探究2.从化学键的角度思考，NaCl和HC1中的化合价成因是什么?进行分类，引出离子化合物和共价化合物的定义。并从物质性质角度比较离子化合物和共价化合物。迁移应用，并通过化合物性质引导学生再次建构微观化学键和宏观物质的认识模型，对化合物的判断有更深刻的认识。经历“微观-宏观”的过程，建立起化学键和宏观物质构成的认识模型。通过对化学键的学习，引导学生对化合物有更深的认识，感受化学键的价值。感悟化学史实，形成科学学习态度化学家对微粒间结合方式的认识是有一个过程的，19世纪初贝采里乌斯提出的电化二元学说，为后来的离子键理论打下了坚实的基础；19世纪70年代范托夫提出甲烷的四面体假说；20世纪20年代路易斯的共价键电子对理论。前后历时大约120余年，由此来看，任何一项成就的取得都不是一蹴而就的。以幻灯片的形式展现化学家对化学键的研究历程。明确提出学习和工作同样会遇到这样或那样的难题，当遇到难题时，要敢于面对、勇于探索、大胆创新，在学习上才能取得更大的进步，在将来的工作中才能成就更好的自己。学生认真观看PPT，聆听老师讲解化学键的发展历程。引导学生了解科学家对化学键的研究历程，体会科学发展的一般进程和科学家为之付出的艰辛和努力，对化学键的认识有更深的体会。同时形成科学对待学习和将来工作的态度。【基础达标】1.下列说法中正确的是（）A.原子之间的相互作用叫做化学键B.阴、阳离子通过静电引力形成的化学键叫离子键C.非金属元素之间一定形成共价化合物D.离子化合物中可能有共价键【答案】D2.与Ne的核外电子排布相同的微粒跟与Ar的核外电子排布相同的微粒所形成的离子化合物是（）A．Na2SB．CCl4C．SO2D．KF【答案】AD【思维拓展】3.现有下列物质：①N2②Ar③CaO④CO2⑤NH3⑥H2SO4⑦NaOH⑧NH4Cl⑨MgCl2(1)只含有共价键的物质是__________(2)只含有离子键的物质是______(3)既含有离子键又含有共价键的物质是______(4)不含化学键的物质是____(5)属于共价化合物的物质是________(6)属于离子化合物的物质是__________【答案】（1）①④⑤⑥（2）③⑨（3）⑦⑧（4）②（5）④⑤⑥（6）③⑦⑧⑨课后反思本节课我首先从知识角度确定好教学目标，从中确认教学重点和难点，反复思考，这样一节抽象枯燥的概念建构课，如何能激发起学生的学习兴趣，如何加强所学知识与生活的联系，如何使学生在原有基础上完成知识与能力的建构，如何能够满足不同层次学生的需要，如何体现学生的主体地位，实现自主、合作、探究学习，同时还能落实宏观辨识与微观探析、科学态度与社会责任的学科核心素养。采用什么样的教学方法呢？最终我决定采用启发式、探究式、参与式教学，有明确的问题导向，采用多种方法例如采用动画、数据分析、小组内交流研讨等学生活动等突破教学重点和难点，充分考虑教学目标、教学内容及学生心理、学习特点的一致性，采用灵活、多样、求实的教学方法和手段。在本节课的设计与实施中，有几个方面效果不错：一．化学键的概念很抽象，仅仅强调“相邻”、“原子”、“强”、“相互作用”很枯燥，学生依然没有清晰的认识。鉴于此，我结合水分子的图示和填充模型让学生来感受相邻的原子；用实际数据来说明化学键究竟有多强，学生不仅明确了化学键的强度，也将学生容易弄混的“化学键”与“分子间作用力”明确区分。关于“静电作用”，给学生展示了“动画视频”，这样一来，这一教学难点就迎刃而解了。二．离子键与共价键的形成过程，学生感到抽象难懂，学习起来困难，有畏惧情绪。在设计时我依据学生的空