目录

  • 1 中学化学课程标准分析
    • 1.1 基于核心素养发展的中学化学课程改革
    • 1.2 《义务教育化学课程标准(2022年版)》解读
    • 1.3 普通高中化学课程标准解读(2017年版)
  • 2 必修1 第一章 物质及其变化
    • 2.1 本章说明
    • 2.2 第一节 物质的分类及转化
    • 2.3 第二节 离子反应
    • 2.4 第三节 氧化还原反应
    • 2.5 教学案例
  • 3 第二章 海水中的重要元素--钠和氯
    • 3.1 本章说明
    • 3.2 第一节 钠及其化合物
    • 3.3 第二节 氯及其化合物
    • 3.4 第三节 物质的量
    • 3.5 教学案例
  • 4 第三章 铁 金属材料
    • 4.1 本章说明
    • 4.2 第一节 铁及其化合物
    • 4.3 第二节 金属材料
    • 4.4 教学案例
  • 5 第四章 物质结构 元素周期律
    • 5.1 本章说明
    • 5.2 第一节 原子结构与元素周期表
    • 5.3 第二节 元素周期律
    • 5.4 第三节 化学键
    • 5.5 教学案例
  • 6 必修 第五章 化工生产中的重要非金属元素
    • 6.1 本章说明
    • 6.2 第一节 硫及其化合物
    • 6.3 第二节 氮及其化合物
    • 6.4 第三节 无机非金属材料
    • 6.5 教学案例
    • 6.6 课堂教学实录
    • 6.7 本章涉及的实验
  • 7 第六章 化学反应与能量
    • 7.1 本章说明
    • 7.2 第一节 化学能与能量变化
    • 7.3 第二节 化学反应的速率与限度
    • 7.4 教学案例
    • 7.5 本章涉及实验
    • 7.6 化学与能源-讲座
  • 8 第七章 有机化合物
    • 8.1 本章说明
    • 8.2 第一节 认识有机化合物
    • 8.3 第二节 乙烯与有机高分子材料
    • 8.4 第三节 乙醇和乙酸
    • 8.5 第四节 基本营养物质
    • 8.6 教学案例
    • 8.7 课堂教学实录
    • 8.8 本章涉及实验
  • 9 第八章 化学与可持续发展
    • 9.1 本章说明
    • 9.2 第一节 自然资源的开发利用
    • 9.3 第二节 化学品的合理使用
    • 9.4 第三节 环境保护与绿色化学
    • 9.5 教学案例
  • 10 中国大学慕课资源
    • 10.1 北京师范大学
    • 10.2 华东师范大学
第三节 化学键

思政元素:角色扮演共价键的形成过程,体会协作共赢。

  一、内容分析




 

初中化学中讨论了离子的概念,学生知道带正电的Na+与带负电CI-  形成了NaCl,  也知道了物质是由分子、原子或离子构成的,但学生并不知道离子化合物、共价化合物的概念,也不知道它们是如何形成的。本节从微观粒子间相互作用的视角,讨论物质的构成,并揭示化学反应的

本质。

  本节基本概念较多且抽象,教材内容采用归纳的呈现方法,从个别到一般,在离子键和共价键的基础上,归纳出化学键的概念。

学生已经知道活泼的金属钠与活泼的非金属氯可以反应生成氯化钠,所以,本节从学生非常熟悉的物质入手,提出“从原子结构的角度来看,钠原子和氯原子是怎样形成氯化钠的呢”这一问题,接下来从微粒间相互作用的视角,讨论钠原子和氯原子如何相互作用以达到稳定结构,来解释NaCl的形成,从而引出离子键的概念。与共价键相比,离子键的概念相对容易理解,先介绍离子键,再利用“相互作用达到稳定结构”这一思路来讨论共价键,可以使学生认识共价键的概念更容易些。

教材引入了电子式、分子结构模型等,以帮助学生形象地认识微观、抽象的概念,电子式的呈现突出其工具性,以使学生易于理解原子核外电子排布,说明物质的形成过程;分子结构模型是一种实物模型,在本节呈现重在体现分子的结构,帮助学生认识到分子是有一定的空间结构

的;并且,还可以形象地解释化学反应的本质。

化学键对于学生来说是个新的概念,在必修阶段学业要求不高,教材只介绍了简单的离子化合物和共价化合物中的化学键类型。例如,关于离子键,只以NaCl的形成为例,并只说明“由活泼金属与活泼非金属形成离子化合物”,列举的也是简单的物质;关于共价键的概念,与离子键的处理方式类似,是以HCl的形成为例,并列举其他结构简单的物质;此外,通过共价化合物,简单说明了分子具有一定的空间结构,并简介了极性键和非极性键。必修阶段的化学键内容只是为了使学生更好地认识分子的结构和微粒间的相互作用,并没有深入讨论,更多相关内容将在选择性必修课程中做系统介绍。

  二、教学目标

 

  1.教学目标

  (1)以典型物质为例认识离子键和共价键的形成,建立化学键的概念。

(2)能用电子式对离子键和共价键进行表征。能描述和表示化学键理论模型,指出模型表示的含义,并用模型解释和推测物质的组成、结构、性质及变化。

(3)能从宏观现象及化学键等不同角度对物质进行分类。能对典型物质的微粒间相互作用进行分析,能从物质的构成微粒及相互作用角度说明物质性质的共性、差异及其原因,解释同类物质性质变化的规律。

(4)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。

 

  2.教学重点和难点

  重点:离子键、共价键、离子化合物、共价化合物的概念;电子式的书写。

  难点:从微粒间相互作用的视角,认识化学反应的本质。

 

 

 

  三、教学建议

 

  1.了解学生已有的关于物质结构与性质的认识

学生从微观角度认识物质结构、性质及其变化是伴随相关具体知识的学习而逐渐深入的。梳 理不同阶段学生学习的相关内容,有利于找寻学生需要发展的方面。

初中阶段,通过分子、原子等相关知识的学习,学生的认识角度开始从宏观物质转向微观粒子,学生能够从构成物质的微粒(分子、原子)角度来认识物质及其变化,知道分子、原子、离 子是构成物质的基本粒子,由分子构成的物质分子是保持其化学性质的最小粒子;知道化学变化是原子的重新组合;能够用分子的观点解释常见的现象;知道物质发生化学变化时伴随有能量变化,如物质燃烧会释放热量等。

本册教材中,通过氧化还原反应的学习,学生从微观角度认识了氧化还原反应的本质是反应中有电子转移,知道原子之间的重新组合与原子核外最外层电子有关。在本章的前两节中,学生进一步认识了原子的构成、核外电子的排布规律,以及原子结构与元素性质之间的关系,初步建立起“结构决定性质”的化学观念。上述内容为学生学习化学键知识提供了基础,教学时需要加以利用,使之与新知识建立联系。

至于原子或离子是怎样结合形成分子或物质的、化学变化中原子重新组合的实质和原因是什么、化学变化为什么会伴随能量变化等,是学生需要学习和发展的方面。特别是要发展学生从化学键的角度看物质及其化学变化,其认识角度需要从微粒拓展到微粒间相互作用,从单一地认识物质结构或化学变化转向综合地认识化学键与物质结构的关系、化学键与物质性质的关系及化学键与化学反应的关系,由此探讨物质的宏观性质与变化的微观本质原因。相应的,学生在符号表征方面也要从掌握化学式和原子结构示意图转向掌握电子式等。

 

  2.联系物质的性质,从宏观角度感受化学键的存在

  化学键对物质性质的影响可以为一些物质的宏观性质与变化所证实。例如,在通常情况下,1 mol H₂O加热到100℃由液态变为气态,需要吸收44 kJ能量,而1mol H₂O加热到2000℃,需要286 kJ能量才能解离成氢气和氧气①。这说明水分子内部的氢原子和氧原子之间存在相互作用,并且这种作用比水分子之间的作用要强得多。类似的例子还有,干冰受热升华转化为二氧化碳气体,而二氧化碳气体在加热条件下却不易被分解等。这些事实说明化学键是一种强相互作用,利用化学键知识可以解释通常情况下某些物质为什么可以稳定存在等问题。又如,氯化钠在熔融状态下能够导电,而液态氯化氢却不具有导电性。由此说明,化学键的类型与物质的性质有着密切的关系,离子化合物和共价化合物因化学键的类型不同,其性质存在很大差异。找寻与化学键知识相关联的事实性知识,使微观抽象的化学概念与具体生动的宏观事实和现象建立联系,有助于

帮助学生获得形成化学概念所必需的感性认识,以及应用概念所需要的有关条件等场景性认识。

 

  3.合理使用微观表征,增强微观世界的可视化

微观世界是人类肉眼看不见的,只能通过想象来完成,这对学生的要求较高。因此在授课时,教师需采用模型、图片、动画等微观模拟方式,增强微观世界的可视化,加深学生对微观世界的理解。如在进行离子键和共价键教学时,可采取多媒体辅助教学,动画演示离子键、共价键的形成过程,从化学键的角度来揭示化学反应的实质;再如进行分子的空间结构教学时,可以展 CO HO、CH₁   的球棍模型,给学生留下直观的印象。各类微观模拟方式在帮助学生理解抽象的知识时会有独到的效果。

 

  4.运用符号表征,加深对离子键和共价键的理解

从宏观、微观和符号三个维度认识和理解化学知识,并建立三者之间的内在联系,这是化学学科特有的思维方式,是化学学科教与学的有效方法。化学键的学习,不但要引导学生从宏观层 面感受化学键的真实存在,从微观层面认识化学键的形成和本质,还必须学会用化学符号表征化

学键的形成过程,将复杂的化学问题简单化,抽象的化学问题具体化、显性化。

用原子结构示意图表示化学键的形成清晰、直观,但相对比较烦琐,所以通常都用电子式表征化学键的形成过程。教学中,要根据化学键的形成方式和成键本质,引导学生理解并掌握电子式的正确书写。

例如,在用电子式来表征离子键的形成时,要强调离子键是阴、阳离子间的相互作用,异性离子间相互吸引,同性离子间相互排斥;对于不是1:1型离子化合物的电子式书写,同种离子不能合并,氯化钙的电子式是而不是氧化钠的电子式是

而不是

要让学生体会到对电子式书写的每一个要求和规则都有其必要性。学习化学的价值就在于能将复杂问题简单化,能用化学特有的符号、以简洁的方式表征“微观一宏观”之间复杂的内在联系。

  5. 合理设计问题的梯度,为概念的建构做好铺垫

  本节概念、理论较多。要设计好问题的梯度,应低起点、小台阶设计教学,逐步突破教学难点、重点。如对离子键的学习可设置如下一组任务:

  ①认真观察实验或视频(氯气与钠的反应),记录实验现象,写出化学方程式。

  ②讨论:氯化钠中的微粒是什么?从微粒组合的角度看,上述反应的过程和结果如何?

③画出钠原子、氯原子的结构示意图,分析它们是否稳定。如果不稳定,它们怎样才能形成稳定结构?

  ④用示意图的方式表示氯化钠的形成过程。

  ⑤思考氯化钠中氯离子、钠离子是如何结合在一起的。

 

  6. 利用好各种素材,对学生做出合适的学习评价

化学键内容重在突出化学学科的核心概念、基本理念和基本思想方法,内容本身的学科性和逻辑性较强,适宜采用以纸笔测验为主的评价方法。在测试中要想办法努力创设情境联系实际,激发学生的兴趣。

虽然本节知识比较抽象,但也有不少内容和实际联系紧密,所以要注意设计一些探究活动,让同学运用所学知识解决实际问题,自己记录在学习、探究过程中的体会,教师也可在此过程通过观察、问答对学生做出评价,做到师生评价与生生评价相结合,过程性评价与结果性评价相

结合。

  例如,在进行化学键知识的运用教学时,可设计如下问题:

问题1 通常情况下,水在加热至100℃时可以变为水蒸气;在通电情况下水能分解为氢气和氧气。这说明了什么?请从微粒间相互作用的角度加以分析。

问题2 在元素周期律的学习中,我们知道“随核电荷数递增,卤族元素气态氢化物稳定性依次降低”(为学生提供卤化氢的稳定性与键能方面的数据资料),请从化学键的角度谈谈对这一现象的看法。

通过利用所学知识分析上述问题,学生可以进一步认识化学键与分子间作用力的不同,化学键与物质的稳定性等密切相关;认识同为共价键,因成键元素的不同,化学键也有差别,其稳定性等物质的性质也会随之有所不同。这些问题可以引导学生把化学键作为认识工具,实现宏观、微观与符号之间的关联,促进学生初步形成从化学键的角度分析物质及其变化的思维方式。