4.3 化学键——教学目标与教学建议 教案 高中化学人教版（2019）必修 第一册

第三节 化学键
一、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。
二、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1 mol H2O加热到2 000 ℃，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。
①姚凤仪等．无机化学丛书．第五卷．氧硫硒分族［M］．北京：科学出版社，2018：69．
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，可以展示CO2、H2O、CH4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—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，教师也可在此过程中通过观察、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？请从微粒问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。