《化學鍵與化學反應》設計

《化學鍵與化學反應》教學設計本節(jié)教材分析教材特點在前邊原子結構和元素周期律知識的基礎上，引導學生進一步探索原子是如何結合成為分子的。通過對化學鍵概念的建立，使學生在原子、分子的水平來認識物質的構成和化學反應。老教材把“物質的構成”和“化學反應中的能量變化”兩個知識點，分開來講，兩者知識跨度較大，前后聯(lián)系不太緊密。實際上人們研究化學反應，有兩個主要的目的：一個是研究物質的組成（或得到新的物質），二是研究物質變化時伴隨的能量改變。兩者是緊密聯(lián)系的。新教材就突出了這一點，把化學變化和能量變化放到一起來講，使學生懂得在物質發(fā)生化學變化的同時也伴隨有能量的變化，從兩個視角來關注化學反應，從而為認識化學反應和應用化學反應奠定基礎。知識框架知識點一：化學鍵與物質的形成化學鍵化學鍵化學鍵的定義化學鍵的類型離子鍵共價鍵不同類型化學鍵的形成特點知識點二：化學反應中的能量變化化學鍵化學鍵化學反應的實質——舊鍵的斷列和新鍵的形成每一個化學應都伴隨有能量的改變有的吸熱有的放熱二．教學目標（一）知識與技能目標了解化學鍵的含義以及離子鍵、共價鍵的形成，奠定學生對物質形成的理論基礎。2、了解化學反應中伴隨有能量的變化的實質和化學能與其他能量形式之間的轉化。（二）過程與方法目標1、講清化學鍵存在于分子內相鄰的兩個或多個原子間，“強烈的相互作用”而不能說成是“結合力”。通過電解水和氯化氫的形成過程的介紹，搞清共價鍵的形成原因和存在情況。關于離子鍵的形成，通過對NaCl形成過程的分析，引導學生注意離子鍵的形成特點：（1）成鍵的主要原因——得失電子（2）成鍵的微——陰、陽離子（3）成鍵的性質：靜電作用。當靜電吸引與靜電排斥達到平衡時形成離子鍵通過生產或生活中的實例，了解化學能與熱能間的相互轉變，認識提高燃料的燃燒效率、開發(fā)新型清潔能源的重要性，引導學生關注能源、關注環(huán)保能等社會熱點。（三）情感態(tài)度與價值觀目的在學生已有知識的基礎上，通過重新認識已知的化學反應，引導學生從宏觀現(xiàn)象入手，思考化學反應的實質，通過對化學鍵、共價鍵、離子鍵的教學，培養(yǎng)學生的想象力和分析推理能力。通過“遷移·應用”、“交流·研討”、“活動·探究”等形式，關注學生概念的形成。通過對“化學反應的應用”的學習，提升學生對化學反應的價值的認識，從而贊賞化學科學對人類社會發(fā)展的貢獻。三、教學重點、難點（一）知識上重點、難點教學重點：化學鍵、離子鍵、共價鍵的的含義，化學鍵與化學反應的實質，化學鍵與化學反應能量的關系。難點：對離子鍵、共價鍵的成因和本質理解。（二）方法上突破點針對共價鍵和離子鍵，這些比較抽象的概念，要以某一實例出發(fā)，展開分析剖析，從中提出問題，鼓勵學生聯(lián)想質疑，形成概念。四、教學準備學生準備預習第1節(jié)化學鍵與化學反應的第一部分“一、化學鍵與化學反應中的物質變化和第二部分“二、化學鍵與化學反應中的能量變化”將學生每8人編為一組。準備做木柴在空氣中的燃燒實驗。感受化學反應中的能量變化：試劑：NaOH溶液，稀鹽酸（!,鋅粉，氫氧化鋇晶體（Ba(OH)2·8H2O）儀器：試管，小燒杯，玻璃片，溫度計，鑷子，膠頭滴管，藥匙，單空塞教師準備教學多媒體設備和多媒體課件；準備電解水的實驗裝置，以便做電解水的演示實驗氫氣在氯氣中的燃燒和鈉在氯氣中的燃燒實驗錄象編制“活動·探究”活動報告及評價表。五、教學方法問題推進法、總結歸納法六、課時安排3課時七、教學過程第1課時第一部分：化學鍵與化學反應中的物質變化知識點1：化學鍵的定義【引入】前邊通過元素周期律、周期表的學習，知道目前已知的元素種類只有一百多種，可這些元素卻構成了已發(fā)現(xiàn)或合成的一千多萬種物質，元素的原子能夠相互結合形成多種多樣的物質，說明形成這些物質的原子間一定存在著相互作用。【演示實驗】水在直流電的作用下分解2H2O===2H2+O2【思考·質疑】水在通電條件下能夠發(fā)生分解，為什么要通電？【歸納】水分子是由兩個氫原子和一個氧原子構成的，氫原子和氧原子之間存在著很強的相互作用，要破壞這種相互作用就需要消耗能量，通電正是為了提供使水分解所需要的能量?！久襟w展示——板書】第1節(jié)化學鍵與化學反應化學鍵：相鄰的（兩個或多個）原子間的強相互作用【對定義的強調】（1）首先必須相鄰。不相鄰一般就不強烈（2）只相鄰但不強烈，也不叫化學鍵（3）“相互作用”不能說成“相互吸引”（實際既包括吸引又包括排斥）【對上述（1）、（2）做解釋——板書】【進一步分析·歸納】水在通電時分解成H2和O2，在這個過程中首先水分子中氫原子和氧原子間的化學鍵斷裂，形成單個的氫原子和氧原子，然后氫原子和氫原子間、氧原子和氧原子間分別又以新的化學鍵結合成為氫分子和氧分子。結論：化學反應的實質——舊化學鍵的斷裂和新化學鍵的形成?！军c評】通過學生對電解水為什么要提供能量的質疑，引出原子形成物質時，原子間確實存在著相互作用，教師及時引導給出化學鍵的定義。通過學生對化學鍵定義的閱讀理解，教師進一步通過板書解釋（水分子間的化學鍵的存在情況），強調理解化學鍵定義的幾個關鍵點：（1）首先必須相鄰。不相鄰一般就不強烈（2）只相鄰但不強烈，也不叫化學鍵（3）“相互作用”不能說成“相互吸引”（實際既包括吸引又包括排斥）。通過解釋定義使學生對化學鍵作到了較深刻的理解。知識點2：化學鍵的類型【引入】元素有一百多種，這些元素從大的角度分兩類：金屬元素、非金屬元素。金屬元素一般容易失電子，非金屬元素一般容易得電子。我們發(fā)現(xiàn)非金屬和非金屬元素之間，非金屬元素和金屬元素之間、金屬元素和金屬元素之間都可以通過化學鍵構成物質，他們之間的化學鍵是否一樣呢？【實驗錄象】鈉在氯氣中的燃燒實驗錄象2Na+Cl2====2NaCl氫氣在氯氣中的燃燒實驗錄象H2+Cl2====2HCl【點評】“氫氣在氯氣中的燃燒”和“金屬鈉在氯氣中的燃燒”是《化學1（必修）》中的演示實驗，且實驗過程中用到了有毒的氣體——氯氣。此時借助于實驗錄象不僅快捷省事，而且也不會因氯氣的毒性或氣體擴散而搞得滿屋刺激性氣味而影響教學。【聯(lián)想·質疑】氫氣在氯氣中的燃燒形成氯化氫和鈉在氯氣中的燃燒形成氯化鈉，在形成化學鍵方面是否相同？【歸納】氫氣在氯氣中燃燒時，氫分子和氯分子獲得能量，化學鍵分別斷裂，從而形成氫原子和氯原子。由于氫和氯都是非金屬元素，都有得電子的趨勢，最終誰也不能把對方的電子完全得到，而是氯原子和氫原子各提供一個電子組成共用電子對，從而使兩者的最外層都達到穩(wěn)定結構并產生強烈的相互作用——形成化學鍵。這樣的化學鍵叫共價鍵。由于氯和氫都沒有完全得失電子，因此，都不形成離子，HCl中的氫和氯不能叫氫離子氯離子，只能叫氫原子氯原子。而在氯化鈉的形成過程中，由于鈉是金屬元素很容易失電子，氯是非金屬元素很容易得電子，當鈉原子和氯原子靠近時，鈉原子就失去最外層的一個電子形成鈉陽離子，氯原子最外層得到鈉的一個電子形成氯陰離子（兩者最外層均達到穩(wěn)定結構），陰、陽離子靠靜電作用形成化學鍵——離子鍵，構成氯化鈉。由于鈉和氯原子之間是完全的得失電子，他們已形成了離子，因此NaCl中的微粒不能再叫原子，而應該叫離子?！久襟w展示——板書】共價鍵：原子間通過共用電子對形成的化學鍵。一般非金屬元素之間形成共價鍵。離子鍵：陰陽離子之間通過靜電作用形成的化學鍵。一般存在于金屬和非金屬之間?！緦Χx的強調】（1）共價鍵的成鍵微粒是原子，而離子鍵的成鍵微粒是陰陽離子（2）一般典型的非金屬和非金屬之間都形成共價鍵，典型的金屬和非金屬之間都形成離子鍵（3）共價鍵和離子鍵的實質相同，都屬于電性作用。成鍵原因都是原子都有使自己的最外層達到穩(wěn)定結構狀態(tài)的趨勢。（稀有氣體原子的最外層都已達到穩(wěn)定結構，因此稀有氣體分子都是單原子分子，分子內不形成化學鍵）【遷移·應用——課堂練習】指出構成下列物質的微粒和鍵型：NaCl、CaO、MgCl2、H2O、CH4、NH3、CO2物質形成化學鍵的微?；瘜W鍵類型H2OCH4NH3NaClMgCl2CaOCO2【知識拓展】非極性共價鍵：在單質分子中同種原子形成的共價鍵，兩個原子對共用電子對共用電子對的吸引能力相同；共用電子對不偏向于任何一個原子，成鍵原子不顯電性。這樣的共價鍵叫非極性共價鍵。極性共價鍵：在共價鍵形成的化合物分子中，由于不同原子對共用電子對的吸引能力不同，共用電子對會偏向于吸引電子能力強的一方，因此吸引電子能力強的原子帶部分負電荷，吸引電子能力較弱的一方帶部分正電荷，這樣的共價鍵叫極性共價鍵。如氯化氫中的共價鍵就是極性共價鍵，共用電子對會偏向于氯原子一方偏離于氫原子一方。H2、Cl2中的化學鍵?！军c評】通過氯化氫和氯化鈉兩種物質的形成過程的剖析，分別給出共價鍵、離子鍵的定義；又通過他們化學鍵的形成特點，從成鍵微粒、成鍵原因、成鍵本質等方面，找出他們之間的異同點。然后把從具體事例得出的結論推廣開來，重點強調在什么情況下會形成共價鍵，在什么情況下會形成離子鍵，再通過當堂舉例判斷、練習，使學生對概念的掌握比較清晰。對于程度好的同學，通過“知識拓展”補充介紹“非極性共價鍵”和“極性共價鍵”的概念，以及化合價與共價鍵的關系，但不要進一步拓展，這樣可以達到開拓學生思路的目的。第2課時知識點3：化學鍵與物質構成【引入】我們已經學習過物質的分類，知道物質分純凈物、混合物；純凈物又分單質和化合物。通過化學鍵的學習，我們知道構成物的離子（或原子）之間的化學鍵也是有區(qū)別的——又分為離子鍵、共價鍵等。于是，人們根據(jù)化合物中所含化學鍵類型的不同，把化合物分為離子化合物和共價化合物。【媒體展示——板書】離子化合物：含有離子鍵的化合物。如：NaCl、CaCl2、KOH、CaO等共價化合物：只含有共價鍵的化合物。如：HCl、H2O、CH4、NH3、CO2【聯(lián)想·質疑】分析KOH中所含有的鍵型，該化合物屬于哪類化合物？【歸納·強調】（1）當一個化合物中只存在離子鍵時，該化合物是離子化合物（2）當一個化合中同時存在離子鍵和共價鍵時，以離子鍵為主，該化合物也稱為離子化合物（3）只有當化合物中只存在共價鍵時，該化合物才稱為共價化合物。（4）在離子化合物中一般既含有金屬元素又含有非金屬元素；共價化合物一般只含有非金屬元素（NH4+例外）【遷移·應用——課堂練習】指出下列化合物內部的鍵型和化合物的分類（離子化合物、共價化合物）化合物內部的鍵型分類（離子化合物、共價化合物）H2ONaClNaOHCaCl2KNO3H2SO4【點評】通過“聯(lián)想質疑”、“歸納強調”、“遷移應用”，三個階段，使學生對離子化合物和共價化合物的分類有一個清晰的認識。使學生認識到只要化合物中含離子鍵（不管是否含有有共價鍵）都叫離子化合物；只有當化合物中完全是共價鍵時，該化合物才叫共價化合物?！局R點擊】化學鍵與物質的性質是緊密聯(lián)系的，離子鍵和共價鍵都是比較強的化學鍵，要破壞這些化學鍵都需要較多的能量，例如，氯化鈉、碳酸鈣、氧化鎂等物質是離子化合物，他們熔化時要破壞離子鍵，由于離子鍵很強，因此他們的熔點也很高。氮分子發(fā)生化學反應時要破壞分子內很強的的共價鍵，由于該共價鍵很難破壞，因此氮分子化學性質很穩(wěn)定；再如金剛石完全是由共價鍵構成的，金剛石熔化時要破壞內部的共價鍵，因此金剛石的熔點、沸點、硬度等都非常高?！军c評】通過學生閱讀“知識點擊”，將化學鍵與物質的性質聯(lián)系起來，知道化學鍵是影響物質性質的重要因素之一。通過一些具體物質的熔沸點分析，使學生認識到離子鍵、共價鍵都是比較強的化學鍵，但由于影響物質性質的因素較多和學生知識的有限，這個地方也不要拓展、延伸過多?！久襟w展示——板書】第二部分：化學鍵與化學反應中的能量變化【引入】研究化學反應中的能量轉化關系是很重要的。在工農業(yè)生產和生活中，要利用各種能源，而化學反應所釋放的能量（如石油、煤的燃燒）是當今世界上的重要能源之一。研究反應熱，對于化工生產條件的選擇，設備的設計和使用，以及對熱能的綜合利用，都具有很大的實際意義。以研究反應熱為主要內容的化學熱力學，是化學科學的一個重要分支?；瘜W反應可以熱、電或光等形式與外界環(huán)境進行能量交換，但通常主要表現(xiàn)為熱能變化?！窘涣鳌ぱ杏憽繗錃夂脱鯕夥磻?mol水蒸汽時的能量變化過程【歸納·總結】在化學反應中，從反應物分子轉化為生成物分子的過程中，各原子的內部并沒有發(fā)生什么變化，但原子的結合方式發(fā)生了改變。在這個過程中反應物分子的化學鍵部分或全部遭到破壞，在生成物分子中形成新的化學鍵。實驗證明，破壞舊的化學鍵時，需要從環(huán)境吸收能量來破壞原子間的相互吸引；在形成新的化學鍵時，由于原子間的相互吸引而對外釋放能量?；瘜W反應熱就來源于舊化學鍵的破壞和新化學鍵的形成所發(fā)生的能量變化?！舅伎肌べ|疑——板書】能量會不會在反應過程中損耗或消失？【拓展·引導】能量有各種不同的形式，它能從一種形式轉化為另一種形式，或者從一物體傳遞給另一物體，但在轉化和傳遞過程中，能量的總值是保持不變的（這叫能量守衡或轉化定律）?；瘜W反應過程遵循能量守衡定律?！居懻摗渴遣皇撬械幕瘜W反應都是放熱的？【活動·探索】【媒體顯示——板書】每一個化學反應都伴隨有能量的改變，有的對外釋放能量，有的從外界吸收能量。如果新化學鍵的形成所釋放的能量大于破壞舊化學鍵所吸收的能量，該反應就是放熱反應；如果新化學鍵的形成所釋放的能量小于破壞舊化學鍵所吸收的能量，該反應就是吸熱反應；【媒體顯示——概括整合