《第一節(jié)共價鍵》教學設計(部級優(yōu)課)-化學教案

化學選修3《物質結構與性質》第二章第一節(jié)化學鍵第一課時教學設計一、設計思想

化學新課程標準倡導以提高學生科學素養(yǎng)為宗旨，以科學探究活動為手段，以學生體驗科學探究的過程、掌握學習或實驗方法為目標的新理念，而化學鍵是化學選修3《物質結構與性質》中的重要理論，起著連接“承上啟下”的作用，既是對高一化學必修2中化學鍵的復習，又為選修3后面章節(jié)的學習打下了良好的基礎。本節(jié)在全書占有重要地位，是整個選修3《物質結構與性質》教學的重點之一，概念多且抽象難懂，許多新的概念是高中階段首次接觸，所以本節(jié)課的關鍵在于設法以盡可能形象化、生動化的手段解決相對抽象的問題。只要能在教學中有效突破電子云按不同方式進行重疊而形成共價鍵這一基本要點，就可以使學生更好理解兩種共價鍵的特征和性質。

1、教材分析《化學鍵》的內(nèi)容其實對學生們來說并不陌生，

化學2已介紹了共價鍵的概念，并用電子式的方式描述了原子間形成共價鍵的過程。本章第一節(jié)“共價鍵”是在化學2已有知識的基礎上，運用的第一章學過的電子云和原子軌道的概念進一步認識和理解共價鍵，通過電子云圖象的方式很形象、生動的引出了共價鍵的主要類型σ鍵和π鍵，以及它們的差別，并用一個“科學探究”讓學生自主的進一步認識σ鍵和π鍵。通過這節(jié)內(nèi)容的學習為以后章節(jié)的學習奠定了良好的基礎，要求學生能迅速的理解和吸收新的概念，并掌握用選修3的知識去解讀化學鍵的形成。2、學情分析學生在進入選修3的學習后發(fā)現(xiàn)，在這本書中引入了許多新的概念，許多知識點是在之前的學習中從未遇到過的，所以在理解和接受時比較困難。學生的自主、自覺學習能力差，需要老師不斷的督促和檢查；學生缺乏刻苦鉆研的精神，畏難情緒嚴重；學生欠缺必要的學習方法，部分學生厭學。為了提高學生學習的積極性，我采用動畫、啟發(fā)、討論、對比、歸納相結合的方式，通過動畫演示，把一些比較抽象、難懂的知識形象化去展示，這樣比較方便去理解，同時在這過程中引導學生自主學習、合作學習、探究學習。在設計時遵循由感性→理性→實踐的認識規(guī)律。二、教學目標

根據(jù)課程標準、教材要求、學生情況制定的教學目標為：

知識與技能：1、能從電子云重疊的角度更深入地了解共價鍵的實質。2、知道共價鍵的基本類型σ鍵和π鍵的形成及其特點。3、學會判斷常見分子共價鍵中的σ鍵和π鍵。過程與方法：1、通過類比、歸納、推理、判斷，掌握學習抽象概念的方法，培養(yǎng)學生準確描述概念，深刻理解概念，比較辨析概念的能力。2、通過動畫演示和學生小組探究活動，培養(yǎng)學生的觀察能力、動手能力及分析問題的能力。

情感態(tài)度與價值觀：1、通過創(chuàng)設探究活動，使學生主動參與學習過程，激發(fā)學生學習興趣，體會成功獲得知識的樂趣。2、在分子水平上進一步形成有關物質結構的基本概念，能從物質結構決定性質的視角解釋分子的某些性質，并能預測物質的有關性質，體驗科學探究過程的樂趣，進而形成科學的價值觀。三、教學重點與難點

教學重點：σ鍵和π鍵的特征和性質教學難點：σ鍵、π鍵的特征四、教學方法根據(jù)本節(jié)課的內(nèi)容特點，在教學上采用多媒體動畫演示和模型實例相結合的方式，盡可能將抽象的知識具體化、形象化。指導學生從s、p兩種形狀的電子云按不同方式進行重疊成鍵的探究入手，幫助學生了解不同種類的共價鍵（σ鍵和π鍵）的特征和性質。五、課時安排1課時六、教學流程圖知識鋪墊（能層、能級、電子云和原子軌道）→過渡引入→探索新知（對比用電子式表示共價鍵的形成過程,引導學生從電子云角度分析共價鍵→學生自主探究s、p軌道以何種方式重疊程度比較大→利用分類思想歸納總結共價鍵的兩種類型——σ鍵、π鍵→對比探究σ鍵、π鍵的共性和差異性）→學以致用（探究利用電子云重疊方式判斷共價鍵成鍵的規(guī)律）→習題鞏固強化→歸納總結七、教學過程教學過程教學步驟、內(nèi)容學生活動[復習]1、必修中學過共價鍵概念。2、原子軌道、電子云概念。[過渡]通過已學過的知識，我們知道元素原子形成共價鍵時，共用電子對，因為電子在核外一定空間運動，所以電子云要發(fā)生重疊，它們又是通過怎樣方式重疊，形成共價鍵的呢？[板書]第二章分子結構與性質第一節(jié)共價鍵[隨堂練習]共價鍵是常見化學鍵之一，它的本質是在原子之間形成共用電子對你能用電子式表示H2、HCl、C12分子的形成過程嗎?［投影］HCl的形成過程：［講］按共價鍵的共用電子對理論，不可能有H3。、H2Cl和Cl3分子，這表明共價鍵具有飽和性。我們學過電子云和原子軌道。如何用電子云和原子軌道的概念來進一步理解共價鍵呢用電子云描述氫原子形成氫分子的過程如圖2—l所示［探究］兩個成鍵原子為什么能通過共用電子對相結合呢？[板書]一、共價鍵［投影］［板書］1、共價鍵的形成條件：(1)兩原子電負性相同或相近(2)一般成鍵原子有未成對電子(3)成鍵原子的原子軌道在空間上發(fā)生重疊2.共價鍵的本質：成鍵原子相互接近時，原子軌道發(fā)生重疊，自旋方向相反的未成對電子形成共用電子對，兩原子核間的電子云密度增加，體系能量降低[講]兩個1s1相互靠攏→電子云相互重疊→形成H2分子的共價鍵H-H。電子云在兩個原子核間重疊，意味著電子出現(xiàn)在核間的概率增大，電子帶負電，因而可以形象地說，核間電子好比在核間架起一座帶負電的橋梁，把帶正電的兩個原子核“黏結”在一起了。[投影]氫原子形成氫分子的電子云描述(s—sσ)[板書]3、共價鍵的類型（1）σ鍵：以形成化學鍵的兩原子核的連線為軸作旋轉操作，共價鍵電子云的圖形不變，這種特征稱為軸對稱。如H-H鍵。[設問]H2分子里的σ鍵是由兩個s電子重疊形成的，可稱為“s—sσ鍵”。s電子和p電子，p電子和p電子重疊是否也能形成σ鍵呢?[講]我們看一看HCl和C12中的共價鍵，HCl分子中的共價鍵是由氫原子提供的未成對電子ls的原子軌道和氯原子提供的未成對電子3p的原子軌道重疊形成的，而C12分子中的共價鍵是由2個氯原子各提供土個未成對電子3p的原子軌道重疊形成的。[投影]圖2—2H—C1的s—pσ鍵和C1一C1的p—pσ鍵的形成[講]未成對電子的電子云相互靠攏→電子云相互重疊→形成共價鍵單鍵的電子云圖象。[板書]類型：s—sσ、s—pσ、p—pσ等。［講］形成σ鍵的原子軌道重疊程序較大，故σ鍵有較強的穩(wěn)定性。共價單鍵為σ鍵，共價雙鍵和叁鍵中存在σ鍵(通常含一個σ鍵)[投影]p電子和p電子除能形成σ鍵外，還能形成π鍵(如圖2-3)[板書]（2）π鍵：由兩個原子的p電子“肩并肩”重疊形成。[講]對比兩個p電子形成的σ鍵和π鍵可以發(fā)現(xiàn)，σ鍵是由兩個原子的p電子“頭碰頭”重疊形成的；而π鍵是由兩個原子的p電子“肩并肩”重疊形成的π鍵的電子云形狀與σ鍵的電子云形狀有明顯差別：每個π鍵的電子云由兩塊組成，分別位于由兩原子核構成平面的兩側，如果以它們之間包含原子核的平面為鏡面，它們互為鏡像，這種特征稱為鏡像對稱。π鍵與σ鍵不同，σ鍵的強度較大，π鍵不如σ鍵牢固，比較容易斷裂。因而含有π鍵的化合物與只有σ鍵的化合物的化學性質不同，如我們熟悉的乙烷和乙烯的性質不同。[板書]特點：肩并肩、兩塊組成、鏡像對稱、容易斷裂。［講］π鍵通常存在于雙鍵或叁鍵中[講]以上由原子軌道相互重疊形成的σ鍵和π鍵總稱價鍵軌道，是分子結構的價鍵理論中最基本的組成部分。[板書]（3）價鍵軌道：由原子軌道相互重疊形成的σ鍵和π鍵（4）判斷共價鍵類型規(guī)律：共價單鍵是σ鍵；而共價雙鍵中有一個σ鍵，另一個是π鍵；共價三鍵由一個σ鍵和兩個π鍵組成[科學探究]1、已知氮分子的共價鍵是三鍵(N三N)，你能模仿圖2—1、圖2—2、圖2—3，通過畫圖來描述嗎?(提示：氮原子各自用三個p軌道分別跟另一個氮原子形成一個σ鍵和兩個π鍵)2、鈉和氯通過得失電子同樣是形成電子對，為什么這對電子不被鈉原子和氯原子共用形成共價鍵而形成離子鍵呢?你能從原子的電負性差別來理解嗎?討論后請?zhí)畋怼?、乙烷、乙烯和乙炔分子中的共價鍵分別由幾個σ鍵和幾個π鍵組成？[交流匯報]1.2.原子NaClHClCO電負性0.93.02.13.02.53.5電負性之差（絕對值）2.10.91.0結論：當原子的電負性相差很大，化學反應形成的電子對不會被共用，形成的將是離子鍵；而共價鍵是電負性相差不大的原子之間形成的化學鍵。3.乙烷：7個σ鍵乙烯：5個σ鍵一個π鍵乙炔：3個σ鍵兩個π鍵［小結］電子配對理論：如果兩個原子之間共用兩個電子，一般情況下，這兩個電子必須配對才能形成化學鍵［投影］［過］下面，讓我們總結一下，共價鍵都具有哪些特征［板書］4.共價鍵的特征［講］按照共價鍵的共用電子對理論，一個原子有幾個未成對電子，便可和幾個自旋方向相反的電子配對成鍵，這就是共價鍵的飽和性。H原子、CL原子都只有一個未成對電子，因而只能形成H2、HCl、Cl2分子，不能形成H3、H2Cl、Cl3等分子。［板書］(1)飽和性［講］共價鍵的飽和性決定了共價化合物的分子組成［講］共價鍵形成時，兩個叁數(shù)與成鍵的原子軌道總是盡可能沿著電子出現(xiàn)概率最大的方向重疊，而且原子軌道重疊越多，電子在兩核間出現(xiàn)概率越多，形成的共價鍵越牢固。電子所在的原子軌道都是有一定的形狀，所以要取得最大重疊，共價鍵必然有方向性。［板書］(2)方向性［講］同種分子(如HX)中成鍵原子電子云(原子軌道)重疊程度越大，形成的共價鍵越牢固，分子結構越穩(wěn)定。如HX的穩(wěn)定性：HF>HCl>HBr>HI。［小結］鍵型項目σ鍵π鍵成鍵方向沿軸方向“頭碰頭”平行或“肩并肩”電子云形狀軸對稱鏡像對稱牢固程度鍵強度大，不易斷裂x鍵強度較小，容易斷裂成鍵判斷規(guī)律共價單鍵全是σ鍵，共價雙鍵中一個是σ鍵，另一個是π鍵；共價叁鍵中一個σ鍵，另兩個為π鍵［隨堂練習］1.關于乙醇分子的說法正確的是()A.分子中共含有8個極性鍵B.分子中不含非極性鍵C.分子中只含σ鍵D.分子中含有1個π鍵(解析)乙醇的結構簡式為：CH3CH2OH。共有有8個共價鍵，其中C—H、C—O、O—H鍵為極性鍵，共7個，C—C鍵為非極性鍵，由于全為單鍵，故無π鍵。(答案)C(點評)通過物質的結構式，可以快速有效地判斷鍵的種類及數(shù)目，判斷成鍵方式時，需掌握規(guī)律：共價單鍵全是σ鍵，共價雙鍵中一個是σ鍵，另一個是π鍵；共價叁鍵中一個σ鍵，另兩個為π鍵。總結形成條件總結兩種共價鍵的不同，回答問