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1、基于高中化学核心素养的“化学键”（必修）教学设计案例平阳中学林 勇林海量 325400 一、教材和教学内容本节内容选自普通高中化学课程标准必修课程“主题3：物质结构基础及化学反应规律”中的“ 3.2 化学键”。内容标准是，认识构成物质的微粒之间存在相互作用，结合典型实例认识离子键和共价键的形成，建立化学键概念。知道分子存在一定的空间结构。认识化学键的断裂和形成是化学反应中物质变化的实质及能量变化的主要原因。本部分内容是学生第一次在前一节原子结构的基础上，从微观角度认识物质结构和化学反应的实质。学习内容较为陌生抽象、理论性强，涉及的化学概念多且容易混淆，是高中化学教学的重难点所在。所以在教学过程
2、中，尽量能够用具体的实验等宏观辨识入手，引导学生向微观探析过渡，利用证据推理和模型认知进行微观探析。二、教学目标（1）能从实验现象等宏观角度建构化学键、离子键、共价键、离子化合物、共价分子等概念， 根据物质在熔融状态导电这个事实，学会从微观角度推导该物质内部存在的微粒及其成键类型。（2）通过实验数据等证据推理，过渡到模型认知，了解可以用球棍模型、比例模型表示分子结构， 会用电子式、 结构式等符号表征正确表示典型的离子化合物、共价分子的结构，并能理解化学反应的实质是旧键的断裂同时新键的形成并伴随着能量的变化，以此诊断学生宏观辨识与微观探析水平，发展学生对化学键的认识水平。（3）通过电子式的书写，
3、培养学生的归纳比较能力，学会由个别到一般的研究问题的方法。 通过分子构型的教学培养学生的空间想象能力，学会从宏观到微观、从现象到本质的认识事物的科学方法。三、教学重难点及课时安排教学重点：理解离子键、共价键的概念，电子式、结构式。教学难点：理解离子键、共价键的概念及其表示方法。课时安排：本单元内容拟安排1 课时。四、教学设计构想本教学设计主要考虑了以下几个方面的设计思想。（1）从具体物质的宏观现象入手，启发学生思考探析微粒间的相互作用力及其类型，设计实验加以证明。通过证据推理上升到模型认知，并能用符号去正确表征。（2）通过对比迁移归纳，启发学生发现微粒种类不同，形成的化学键的类型不同，通过模型
4、认知，去理解离子键、共价键的本质，归纳出常见离子化合物、共价分子的类型。（3）通过化学键的学习，理解化学反应的本质是旧键的断裂同时新键的形成，能解释有机化合物种类繁多的原因。精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 1 页，共 9 页 - - - - - - - - -精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 1 页，共 9 页 - - - - - - - - -（4）本案例从熟悉的NaCl 晶体入手， 以“宏观辨识与微观探析”、 “证据推理和模型认知”为核心，通过问题设置，层层深入学习化学键、
5、离子键、共价键、电子式、结构式等核心知识，以宏观辨识、微观探析、符号表征为主要逻辑线索，过程中同时结合实验探究、证据推理模型认识的认识思路和方式，将本单元分解为4 个任务主题。单元整体构思如下：五、情境与任务1. 情境俗话说“有缘千里来相聚”。丰富多样的物质世界，它们是由分子、原子、离子等微粒构成，而这些微粒是如何聚在一起的呢？我们又该如何表示呢？它们对物质的性质又有哪些影响呢？让我们一起探索一下吧。2. 任务及任务分解任务活动设计意图任务 1：搭一搭 模 型 化学键、离子键 的 概念 建立 和 本质 的理解（1） 观察 NaCl 晶体实物和微观模型图片， 找出钠离子和氯离子，用钠离子和氯离子
6、模型动手搭建NaCl 晶体。如何让NaCl 晶体模型牢固化学键、离子键（2）离子键本质的理解：用动画视频展示钠原子和氯原子形成 NaCl 的过程电子的得失观察常见离子化合物NaCl 晶体， 从熔点、 导电性等宏观性质实验出发，引出 NaCl 晶体模型结构。 让学生动手搭建NaCl 晶体模型， 发现缺少一种强烈的相互作用力而无法搭建，从而引出化学键、离子键的概念。通过观看钠原子和氯原子通过电子得失形成NaCl 过程的动画视频，转化成微观角度探求离子键的本质是电子的得失，建立离子键的微观模型。任务 2：离子键 本 质的 理解、 离子键的电子式表示（1）含有离子键的物质一般有哪些离子化合物（2）如何
7、表示电子式表示离子键根据离子键的本质学会用电子式表示离子键。精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 2 页，共 9 页 - - - - - - - - -精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 2 页，共 9 页 - - - - - - - - -任务 3：比一比 模 型 共 价 键概 念的建立（1）观察并搭建H2O 、HCl、NH3等分子的微观模型共价键（2）比较H2O 分子等的微观模型和 NaCl 微观模型图片有何不同电子对的共用（3）含有共价键的物质一般有哪些共价分子由于已经建立起离子
8、键概念模型，在离子键模型的基础上通过对比去认知共价键就相对比较容易理解。再通过思考讨论“当氯原子和氢原子结合成氯化氢分子，各原子最外层的电子排布发生了什么变化？”等问题，理解共价键的本质是原子间的电子对的共用所形成的强烈的相互作用力。任务 4：共价键 的 符号 表征 和 简单 共价 分 子的 空间结构（1）本质不同，表示不同共价分子的电子式和结构式（2）分子的空间结构球棍模型、比例模型（3）有机物种类繁多的原因之一碳原子间连接方式的多样性。从概念本质的理解到具体模型的认知，再到抽象成符号表征，符合学生的认知规律。共价分子的电子式、结构式表示及球棍模型、比例模型六、教学活动示例及说明【学习任务
9、1】搭一搭化学键、离子键的概念和本质1、如何让NaCl 晶体模型牢固化学键、离子键【活动设计】【宏观性质】 氯化钠易溶于水， 熔点为 801，纯净的氯化钠晶体是透明的正方体。NaCl 是由钠离子和氯离子构成，还是由NaCl分子构成？如何证明？【实验设计】测定NaCl 固体、熔融，再冷却的过程的导电性变化。学生的猜想：大部分学生根据平时所学和氯化钠的熔点 801，基本上会猜NaCl 是由钠离子和氯离子构成。观察实验，记录现象：NaCl 固体导电性NaCl 熔融状态的导电性NaCl 冷却后的导电性【结论】NaCl 是由构成。精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - -
10、 - - - 第 3 页，共 9 页 - - - - - - - - -精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 3 页，共 9 页 - - - - - - - - -【设计意图】从身边熟悉的物质NaCl 晶体入手，从宏观性质引发猜想，用实验证明过渡到对微观结构的思考。在思考的梯度上先从微粒组成上进行实验探究，通过动手搭建模型，产生认知冲突，用“强烈的相互作用力”解决问题后，建立化学键、离子键的概念。2、看动画理解离子键的本质【活动设计】【活动设计】通过视频动画展示钠原子和氯原子形成NaCl 的过程， 让学生能更形象具体生动地理解离子键的本质，
11、比传统的老师讲解更能容易从微观角度建立离子键的概念，同时通过动画观察NaCl 晶体的微观模型能对NaCl 晶体结构有更好的认知。再根据离子键的概念就容易找出含有离子键的物质，通过归纳总结含有离子键的物质的特征，能更好地理解离子化合物的概念。有了微观概念的铺垫，为后继地深入学习打下基础。【学习任务 2】写一写离子化合物的电子式1、离子化合物【活动设计】：【设计意图】提炼概括出离子化合物的概念，通过应用辨析，加深理解。含有离子键的化合物为离子化合物，如Na2O、NaOH 、 KHCO3、NH4NO3、BaSO4、CaCl2等。请找出它们所含的阴阳离子。下列能说明是Na2O离子化合物的是（）A、熔融
12、状态能导电B、在水溶液中能导电C、含有钠离子和氧离子D、由钠原子和氧原子通过电子得失形成的阳离子：阴离子：理由：【深度思考】离子化合物存在离子键，一般具有哪些的物理性质？【微观探析】视频动画展示钠原子和氯原子形成 NaCl 的过程【归纳总结】含有离子键的物质有哪些特征？离子键的本质是活泼的金属和活泼的非金属原子通过转移，形成，这两种微粒间的强烈的作用力。【微观探析】观察NaCl 晶体的微观模型结构并自己动手搭建【交流讨论】思考钠离子和氯离子模型为什么如同一盘散沙，它们之间缺少了什么而无法搭建？钠离子和氯离子间需要化学键的概念：离子键的概念：【深度思考】相互作用力就是相互吸引力吗？精品学习资料
13、可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 4 页，共 9 页 - - - - - - - - -精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 4 页，共 9 页 - - - - - - - - -2、离子键的符号表征离子化合物的电子式【活动设计】【设计意图】 学生有了从宏观到微观的学习体验之后，引导他们从具体列举到抽象概括的学习，最后上升到化学符号的正确表征的学习。通过问题的设置，步步深入，层层递进，落实“宏观辨识和微观探析”“模型认知”等化学核心素养的培养。【学习任务 3】比一比共价键概念和符号表征1、共价键概
14、念【活动设计】【设计意图】 通过冰和氯化钠晶体的熔点对比，发现两者性质上的巨大差异取决于两者微观结构的不同，初步形成“结构决定性质”的思想。 通过水分解的条件推测H原子与 O原子间存在强烈的相互作用力。根据分类的思想，由这种不同于离子键的强烈的相互作用力引出共【概念理解】通过视频我们观察到活泼金属与活泼非金属化合时，原子间的电子转移发生在最外电子层上。我们该如何表示呢？【符号表征】以NaCl 为例学习电子式表达：1、原子的电子式如何表示？Na?2、离子的电子式如何表示？ Na+ 3、离子化合物的电子式如何表示？引出电子式的概念书写下列原子、离子的电子式：CaCa2+O K K+ O2-Mg2+
15、 N C 书写下列离子化合物的电子式：KCl CaCl2Na2O MgO 【深度思考】离子化合物存在离子键，一般具有哪些特殊的物理性质？【宏观对比】冰的熔点为0， NaCl 晶体的熔点为 801，如何解释两者性质上的巨大差异呢？【微观探析】两种晶体的微观模型图片【宏观对比】 水的沸点为100，但水分解需要 5 万倍大气压以上并且要2400 度以上 ,当两个条件同时到达才能分解。【微观探析】1、为什么两者差别这么大？2、“当氯原子和氢原子结合成HCl 分子时，各 原 子 最 外 层 的 电 子 排 布 发 生 了 什 么 变化？”微观解释：通过两种晶体的微观模型，我们发现NaCl 晶体的熔点高是
16、因为钠离子与氯离子间存在，冰的熔点低是因为水分子与水分子间缺少。微观解释：水融化或汽化时，水分子没有被破坏分解，所需温度较低；而水分解时要破坏水分子结构所需温度很高，说明水分子中的H 原子与O 原子间存在。共价键：原子间通过所形成的强烈的相互作用； 一般存在于和之间。精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 5 页，共 9 页 - - - - - - - - -精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 5 页，共 9 页 - - - - - - - - -价键的概念2、共价键的符号表征共价分子的电子式、结构式【活动设计】【设计意图】 通过对比设计， 根据共价键概念的本质找出不同。在离子键的电子式基础上迁移到共价键电子式的书写和结构式的学习。在问题的解决中培养学生处理实际问题的能力和提出问题的意识。【学习任务 4】用一用有机物种类繁多的原因1、为什么有机物的种类那么多？【活动设计】【符号表征1】找一找： 共价分子的电子式与离子化合物的电子式的不同【符号表征2】共价分子的结构式H-Cl【交流
