高中人教版 (2019)第一节 共价键教案

这是一份高中人教版 (2019)第一节 共价键教案，共6页。教案主要包含了课标解读，教材分析，学情分析，素养目标，教学重点，教学方法，教学思路，教学过程等内容，欢迎下载使用。
“共价键”是《普通高中化学课程标准（2017年版2020年修订）》中模块2物质结构与性质的主题2微粒间的相互作用与物质的性质中的内容。
1．内容要求
认识原子间通过原子轨道重叠形成共价键，了解共价键具有饱和性。
知道根据原子轨道的重叠方式，共价键可分为σ键和π键等类型。
2．学业要求
能说出共价键的主要类型、特征和区别。
能比较σ键和π键的联系和区别。
能说明H2、Cl2、HCl、乙烷、乙烯和乙炔等典型物质的成键类型。
二、教材分析
本节内容的功能价值是提高学生的宏观辨识与微观探析能力，能从原子、分子水平分析常见物质及其反应的微观特征，能从宏观与微观结合的视角对物质及其变化进行分类和表征。
新旧人教版教材在本节内容上没有较大的改动。新教材将旧教材中“我们学过电子云，如何将电子云的概念来进一步理解共价键呢？”改为“我们学过原子轨道，如何将原子轨道的概念来进一步理解共价键呢？”将“电子云”变更为“原子轨道”，使得化学用语更加规范。
新人教版教材注重前后知识衔接的逻辑关系，前面学习的内容，在后续内容中不断得到应用。在第一章第一节《原子结构》中运用电子云轮廓图形象地描述了原子轨道，到本节中再介绍共价键时，可以直接采用原子轨道相互重叠而形成共价键的过程，简明扼要地阐明了共价键的本质和特征，体现了原子轨道与共价键知识的前后衔接。
三、学情分析
构成物质的微粒之间存在着相互作用。通过必修一化学键的学习，学生已经初步了解了什么是共价键，通过第一章第一节《原子结构》的学习，学生已经学会运用电子云轮廓图形象地描述了原子轨道，并掌握常见元素基态原子的核外电子排布式和轨道表示式。在本节中再介绍共价键时，可以直接采用原子轨道相互重叠而形成共价键的过程，简明扼要地阐明了共价键的本质和特征体现了原子轨道与共价键知识的前后衔接。本节课的学习也会对之后《分子的空间结构》的学习打下基础。
高二学生处于具体思维向抽象思维发展的中期，学生具有一定的抽象思维能力及空间想象能力，但仍需要借助一定的直观教学手段帮助学生理解三维空间想象能力。同时学生用微观结构解释宏观现象的能力依然有待加强。
四、素养目标
【教学目标】
1.从原子轨道重叠的视角认识共价键的本质，知道共价键具有饱和性和方向性，能用模型、图像和符号等正确表征H2、Cl2、HCl等简单分子中原子轨道的重叠方式；
2.知道σ键和π键的区别和特征，能说明C2H6、C2H4和C2H2等分子的成键类型；
【评价目标】
1.通过对“价键理论”的学习，诊断并发展学生模型建构的能力；
2.通过对原子轨道重叠方式的学习，诊断并发展学生对宏观辨识和微观探析的运用能力和三维空间思维想象能力；
3.通过对σ键和π键的形成过程的分析，诊断并发展学生的对比分析和归纳总结的能力。
五、教学重点、难点
重点：从原子轨道重叠的视角认识共价键的本质。
难点：从原子轨道重叠方式的不同理解σ键和π键的区别和特征。
六、教学方法
1.教法：
①问题导学：设置“如何用原子轨道的概念来进一步理解共价键呢？”引导学生对共价键本质的思考，“如何用原子轨道重叠的方式解释不同类型的共价键的形成过程？”等问题引导学生思考共价键的类型。
②模型助学：建构“价键理论”模型，通过动画、手绘模型等直观手段，让学生更加形象化和具体化地理解概念，帮助学生认识σ键和π键的成键过程，体会σ键和π键的对称性。
③学案激学：设计与与本节内容对应的学案，促进学生建立完整的知识体系。
④习题测学：设计典型性、代表性和覆盖面的3道课堂练习题，与8道课后作业题目，帮助学生通过测试把握自己的知识掌握程度。
⑤活动助学：设计手绘σ键和π键的形成的过程示意图，从原子轨道重叠方式的不同理解σ键和π键的区别和特征。
2.学法：
①观察思考：提供一些简单实物及其分子的结构，设置“原子是如何构成物质？”、“原子通过哪些方式聚集在一起构成分子？”等问题，引导学生进行观察思考。
②模型建构：建立原子轨道模型来解释不同共价键的形成过程。
③交流讨论：学生通过交流讨论集思广益，探索共价键的本质和特征。
④活动探究：设计手绘σ键和π键的形成的过程示意图，从原子轨道重叠方式的不同理解σ键和π键的区别和特征。
七、教学思路
本节课从“原子是如何构成物质的？”问题出发引入新课，结合具体物质，引导学生讨论：①讨论原子构成物质的方式。知道自然界的绝大多数物质并非由原子直接构成，而是由原子先构成分子，分子再构成物质。②讨论原子能聚集在一起构成分子的原因。在认识了原子轨道的基础上，从原子轨道的视角进一步学习共价键。本节课还分析探究了两种重要的共价键——σ键和π键，并且让学生手绘不同轨道采用“头碰头”重叠方式形成σ键的模型和p轨道和p轨道采取“肩并肩”重叠方式形成π键的模型，体会共价键的本质。此外，本节课主要以问题链的方式进行驱动，保证了教学内容的结构化，同时进一步发展了学生的推理能力。
八、教学过程
板书设计
十、课堂练习（典型性、代表性和覆盖面）
1．为什么不可能有H3、H2Cl和Cl3？
2．所有的共价键都有方向性吗？
3．你能从分子结构的角度谈一谈为何N2非常稳定么？人工固氮是将氮气转化为含氮化合物的过程。从分子结构的角度谈一谈，在这一过程中，为什么往往需要用高温、高压、催化剂这样剧烈的条件？
目标落实
任务
环节
问题线
活动线
教学目标1
任务一：
化学键的复习与再认识。
情境
创设
NaCl和HCl的性质差异大，请用电子式描述NaCl和HCl的形成过程，从微粒间相互作用的角度解释NaCl和HCl性质差异大的原因。
钠和氯通过得失电子同样是形成电子对，为什么这对电子不被钠原子和氯原子共用形成共价键而形成离子键呢？你能从元素电负性的差别来理解么？
回顾旧知，理解化学键的概率与分类，从成键元素电负性的差别来理解化学反应中形成的不同类型的化学键。
教学目标1
任务二：
理解原子轨道“头碰头”和 “肩并肩”的重叠方式，能够从微观层面区分σ键和π键。
建立
模型
分析
探究
制作
模型
请同学们画出氢原子形成氢分子的过程示意图。
请同学们画出氢原子和氯原子形成氯化氢分子的过程示意图。通过研究共价键的形成过程，你发现这些共价键有什么特征？
请同学们画出氯原子形成氯气分子的过程示意图。通过研究共价键的形成过程，感受共价键的特征。
请归纳H－H、H－Cl和Cl－Cl的特点。
原子轨道除了以“头碰头”的方式重叠以外，还有没有可能以其他的方式重叠成键？请同学们画出p-p π键的形成的过程示意图。
π键的电子云形状有何特征？如果将π键沿着键轴旋转，会发生什么情况呢？
用电子式表示N2的形成过程，并用原子轨道重叠来解释其共价键的形成过程。
8. 通过氮气中氮氮三键形成过程的分析，如何判断共价键是σ键或是π键？
氢原子形成氢分子的原子轨道描述。
氢原子和氯原子形成氯化氢分子的原子轨道描述。
氯原子形成氯气分子的原子轨道描述。
氮原子形成氮气分子的原子轨道描述。
教学目标2
任务三：
理解共价键的特征
分析
探究
1.乙烷、乙烯和乙炔分子中的共价键分别由几个σ键和几个π键构成。
2.为什么不可能有H3、H2Cl、Cl3分子的形成？
3.为什么分子总具有一定的空间结构？
4.你能从分子结构的角度谈一谈为何N2非常稳定么？人工固氮是将氮气转化为含氮化合物的过程。从分子结构的角度谈一谈，在这一过程中，为什么往往需要用高温、高压、催化剂这样剧烈的条件？
通过观察、对比认识共价键的特征
环节
教师活动
学生活动
创设情境
问题导引
诺贝尔物理学奖得主理查德·费曼曾说过，假如发生了大灾难，人类全部的科学知识只能概括为一句话传诸后世，那么这句话应该是“万物皆由原子构成”。展示一些简单实物及其分子的结构，提出问题：原子是如何构成物质的？
结合具体物质，引导学生讨论：①讨论原子构成物质的方式。知道自然界的绝大多数物质并非由原子直接构成，而是由原子先构成分子，分子再构成物质。②讨论原子能聚集在一起构成分子的原因。
复习旧知
引出新知
NaCl和HCl的性质差异大，请用电子式描述NaCl和HCl的形成过程，从微粒间相互作用的角度解释NaCl和HCl性质差异大的原因。
复习化学键的概念，熟练区分离子键和共价键；复习常见物质的电子式和结构式的书写以及电子式描述NaCl和HCl的形成过程。
引导学生从成键元素电负性的差别来理解化学反应中形成的不同类型的化学键。
总结成键原子电负性与化学反应中形成化学键类型的关系。
引导学生总结化学键概念及分类
总结化学键概念及分类
思考交流
我们学过了原子轨道，如何用原子轨道的概念来进一步理解共价键？
思考并讨论如何从原子轨道重叠的视角来认识共价键。
手绘模型
理解概念
以H2、HCl、Cl2为例，研究它们在形成分子时原子轨道的重叠方式，即σ键的成键过程，体会σ键的轴对称性。
分别手绘s轨道和s轨道、s轨道和p轨道、p轨道和p轨道采取“头碰头”重叠方式形成σ键的模型。
归纳总结
小结σ键重叠方式，对称性及分类
观察σ键的重叠方式、σ键的电子云形状，总结σ键的特征和种类。
手绘模型
理解概念
除了s轨道和s轨道重叠形成共价键外，还能找到其他轨道重叠形成共价键的例子吗？
以N2为例，研究p轨道和p轨道除可以形成σ键外，还可以采取“肩并肩”重叠方式形成π键。体会π键的镜面对称性。
手绘p轨道和p轨道采取“肩并肩”重叠方式形成π键的模型。
归纳总结
小结π键的重叠方式和π键的特征
观察π键的重叠方式、π键的电子云形状，总结π键的特征和种类。
思考交流
通过氮气中氮氮三键形成过程的分析，如何判断共价键是σ键或是π键？
掌握判断共价键是σ键或是π键的规律
思考交流
观察乙烷、乙烯和乙炔的分子结构，它们的分子中的共价键分别由几个σ键和几个π键构成？
加深对σ键和π键的认知。
课堂练习
展示3道练习题
通过题目对所学知识进行梳理巩固，体会共价键的饱和性和方向性。
归纳总结
小结本节课的主要学习内容：
σ键是两原子在成键时，原子轨道采取“头碰头”的方式重叠形成的共价键。σ键是轴对称的，可以围绕成键的两原子核的连线旋转。p轨道和p轨道除可以形成σ键外，还可以采取“肩并肩”重叠方式形成π键。π键的电子云互为镜像，不可以围绕成键的两原子核的连线旋转。在分子中，共价单键是σ键，而共价双键中含有1个σ键和1个π键，共价三键中有1个σ键和2个π键。
梳理本节课的重要知识点，理解原子轨道“头碰头”和 “肩并肩”的重叠方式，能够从微观层面区分σ键和π键。