2023-2024学年高中化学苏教版2019选择性必修2同步教案 3.3.2共价键 共价晶体

2023-2024学年高中化学苏教版2019选择性必修2同步教案3.3.2共价键共价晶体主备人备课成员课程基本信息1.课程名称：高中化学苏教版2019选择性必修2同步教案3.3.2共价键

2.教学年级和班级：高二年级

3.授课时间：2023年10月15日

4.教学时数：1课时核心素养目标1.发展学生的宏观辨识与微观探析能力，通过共价键的形成过程，理解分子结构与性质的关系。

2.培养学生的变化观念与平衡思想，使学生能够运用共价键的理论分析化学反应中的电子转移和共享。

3.增强学生的科学探究与创新意识，鼓励学生在学习共价键知识的基础上，提出新的假设并设计实验验证。

4.提升学生的科学态度与社会责任，通过了解共价键在材料科学和生命科学中的应用，激发学生将化学知识服务于社会的责任感。学习者分析1.学生已经掌握了哪些相关知识：

学生在之前的学习中已经了解了原子结构、元素周期表的基本概念，以及离子键的形成和性质。他们对于电子的排布和化学键的初步概念有了基础的了解。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：

学生对化学现象充满好奇心，对于分子结构和化学键的形成原理表现出浓厚的兴趣。他们具备一定的逻辑思维能力，能够通过实验观察和理论分析相结合的方式学习。学生的学习风格多样，有的偏好直观演示，有的偏好理论推导。

3.学生可能遇到的困难和挑战：

学生在理解共价键的形成机制，尤其是电子云共享的概念上可能会遇到困难。此外，共价键的方向性和饱和性等抽象概念可能难以把握。在应用共价键理论解释具体化合物性质时，学生可能会感到挑战，特别是在复杂分子的结构分析和预测上。学具准备多媒体课型新授课教法学法讲授法课时第一课时师生互动设计二次备课教学方法与策略1.采用讲授与讨论相结合的方法，首先通过讲授介绍共价键的基本概念和特点，然后引导学生进行小组讨论，分享对共价键形成的理解。

2.设计实验活动，让学生通过实际操作观察共价键的形成，如构建简单的分子模型，以增强对共价键方向性和饱和性的直观认识。

3.使用多媒体教学，如动画演示共价键的形成过程，以及分子结构的3D模型，帮助学生更好地理解抽象的化学概念。教学过程设计1.导入环节（5分钟）

-创设情境：以水的分子结构为情境，展示水分子模型的图片，让学生观察并提问：“水分子是如何形成的？它的化学键是什么类型？”

-提出问题：邀请学生分享他们对共价键的初步认识，并提问：“共价键与之前学习的离子键有什么不同？”

2.讲授新课（15分钟）

-讲解共价键概念：介绍共价键的定义、形成条件及特点，使用动画演示共价键的形成过程。

-案例分析：以氢气分子的形成为例，讲解共价键的电子共享机制。

-展示共价晶体：通过展示金刚石和石墨的结构模型，讲解共价晶体的特性。

3.巩固练习（10分钟）

-练习题：发放练习题，让学生判断不同化合物中的化学键类型，并解释原因。

-小组讨论：学生分组讨论练习题，互相解答疑惑，教师巡回指导。

4.课堂提问与师生互动（10分钟）

-提问：针对讲解内容，提出问题：“共价键的饱和性如何影响分子的稳定性？”

-互动：邀请学生上台，使用分子模型演示共价键的形成，并解释其稳定性。

5.拓展与创新（5分钟）

-拓展讨论：引导学生思考共价键在现实生活中的应用，如材料科学中的晶体生长。

-创新活动：鼓励学生设计一个简单的实验，以验证共价键的理论。

6.总结反馈（5分钟）

-总结：教师总结本节课的主要内容，强调共价键的特点和应用。

-反馈：收集学生对本节课的理解程度，了解教学效果，为下节课做准备。

注意：以上教学过程设计中的用时仅为参考，实际教学过程中可根据学生的反应和理解程度适当调整。知识点梳理1.共价键的定义与特点

-共价键是由两个原子共用一对或多对电子形成的化学键。

-共价键的特点：方向性、饱和性、键能较大。

2.共价键的形成

-共价键的形成过程：两个原子各自的价电子互相靠近，形成共用电子对，降低系统的能量。

-共价键的类型：单键、双键、三键。

3.共价键的饱和性

-饱和性：一个原子形成的共价键数目受其价电子数目的限制。

-饱和性的影响因素：原子的价电子数、电子对的排斥作用。

4.共价键的方向性

-方向性：共价键在空间中的特定方向形成，使得分子具有特定的空间结构。

-方向性的影响因素：原子轨道的形状、电子对的排斥作用。

5.共价晶体的性质

-共价晶体：由共价键连接的原子构成的晶体。

-共价晶体的特点：硬度大、熔点高、导电性差。

6.共价键与离子键的区别

-共价键：原子间通过共享电子对形成，电子对在原子间均匀分布。

-离子键：原子间通过电子的转移形成，电子在原子间不均匀分布。

7.共价键的形成与分子几何形状

-sp杂化：形成直线型分子，如CO2。

-sp2杂化：形成平面三角形分子，如BF3。

-sp3杂化：形成四面体分子，如CH4。

8.共价键的极性与分子极性

-共价键的极性：由原子电负性的差异引起，电子对偏向电负性较大的原子。

-分子极性：由分子中原子的排列和共价键的极性共同决定。

9.共价键在化学反应中的作用

-共价键的断裂与形成：化学反应的实质。

-共价键的稳定性：影响化学反应的速率和反应条件。

10.共价键在现实生活中的应用

-材料科学：共价键的特性和共价晶体的性质在材料科学中的应用，如金刚石、石墨。

-生命科学：共价键在生物分子中的作用，如蛋白质、DNA的结构与功能。

11.实验室制备共价化合物的方法

-实验室制备共价化合物的方法：合成反应、分解反应等。

-实验室制备共价化合物的注意事项：反应条件、产物纯化等。

12.共价键的表征方法

-红外光谱：用于确定共价键的振动频率和分子结构。

-核磁共振氢谱：用于确定分子中氢原子的环境和化学位移。教学评价与反馈1.课堂表现：

-学生在课堂上的参与度较高，能够积极回答问题和参与讨论。

-学生对共价键的形成和特性有了更深入的理解，能够运用所学知识解释相关现象。

-部分学生在理解共价键的方向性和饱和性时仍存在困惑，需要进一步指导。

2.小组讨论成果展示：

-各小组能够围绕讨论主题进行深入的探讨，提出了合理的解释和假设。

-小组展示时，学生能够清晰地表达自己的观点，展示出对共价键知识的掌握。

-小组讨论成果的多样性表明学生能够从不同角度思考问题，但部分小组的结论需要进一步的科学验证。

3.随堂测试：

-随堂测试结果显示，大多数学生能够正确判断化学键类型，并解释其形成原因。

-学生在解决实际问题时，能够运用共价键理论，但部分学生在复杂分子的结构分析上仍有困难。

-测试中发现的错误和不足，将作为下一节课重点讲解和练习的内容。

4.课后作业反馈：

-课后作业的提交情况良好，学生能够按时完成并提交作业。

-学生在作业中展示了对共价键概念的理解，但在应用题部分，部分学生未能准确运用所学知识。

-教师对作业中的共性问题进行了总结，将在下一次课堂上进行针对性讲解。

5.教师评价与反馈：

-针对学生的课堂表现，教师将提供个性化的指导，帮助学生克服理解上的难点。

-对于小组讨论成果，教师将给予积极的评价，并指导学生如何进一步验证自己的假设。

-针对随堂测试的结果，教师将重点关注学生的薄弱环节，通过额外的练习和讲解帮助学生提高。

-教师将根据作业反馈，调整教学策略，确保学生能够更好地理解和掌握共价键的知识。

-教师将鼓励学生积极参与课堂活动，提出问题，并通过定期的反馈帮助学生提升学习效果。重点题型整理题型一：解释概念

题目：请解释共价键的饱和性和方向性。

答案：共价键的饱和性是指一个原子能够形成的共价键数目受其价电子数目的限制。方向性是指共价键在空间中的特定方向形成，这取决于原子轨道的形状和电子对的排斥作用。

题型二：案例分析

题目：分析金刚石和石墨的结构，解释它们性质差异的原因。

答案：金刚石中的碳原子通过sp3杂化形成四面体结构，每个碳原子与其他四个碳原子形成共价键，结构紧密，因此金刚石硬度大、熔点高。而石墨中的碳原子通过sp2杂化形成平面六边形结构，每个碳原子与其他三个碳原子形成共价键，层与层之间通过范德华力相互作用，因此石墨柔软、导电性良好。

题型三：实验设计

题目：设计一个实验来验证共价键的形成。

答案：可以通过构建分子模型来模拟共价键的形成。例如，使用不同颜色的球代表不同的原子，用弹簧或橡皮筋代表共价键，让学生通过实际操作感受共价键的形成过程。

题型四：结构预测

题目：根据CH4的分子结构，预测NH3的分子结构。

答案：NH3分子中氮原子采用sp3杂化，但由于氮原子有一个孤对电子，分子结构为三角锥形，而不是四面体形。

题型五：应用题

题目：解释为什么CO2分子是非极性的，而H2O分子是极性的。

答案：CO2分子中，碳原子与两个氧原子形成双键，分子结构为直线型，两个C=O键的极性相互抵消，因此CO2分子是非极性的。而H2O分子中，氧原子与两个氢原子形成单键，分子结构为V型，两个O-H键的极性不相互抵消，因此H2O分子是极性的。板书设计1.共价键的基本概念与特点

①共价键定义：两个原子共用一对或多对电子形成的化学键

②共价键特点：方向性、饱和性、键能较大

2.共价键的形成与类型

①共价键形成过程：原子价电子的共享

②共价键类型：单键、双键、三键

3.共价晶体的性质

①共价晶体结构：原子通过共价键连接

②共价晶体特性：硬度大、熔点高、导电性差

4.共价键与离子键的区别

①共价键：原子间通过共享电子对形成

②离子键：原子间通过电子的转移形成

5.分子几何形状与共价键

①sp杂化：直线型分子（如CO2）

②sp2杂化：平面三角形分子（如BF3）

③sp3杂化：四面体分子（如CH4）

6.共价键的极性与分子极性

①共价键极性：原子电负性差