《共價鍵》教學設計一、教學分析教材分析：本節課是人教版選修3《物質結構與性質》第二章《分子結構與性質》第一節《共價鍵》第一課時的內容，必修2中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。本節課是在已有知識的基礎上，運用第一章學過的電子云和原子軌道的概念來進一步認識和理解共價鍵，通過電子云輪廓圖的方式，形象生動的引出了共價鍵的主要類型σ鍵和π鍵，并用“科學探究”讓學生自主地進一步認識σ鍵和π鍵。因此，本節課是已有知識的延伸。學情分析：學生在必修2中已經學習了化學鍵的初步知識，知道了離子鍵和共價鍵的形成過程，本節將在電子云和原子軌道等概念的基礎上繼續學習共價鍵的知識，使學生進一步形成有關物質結構的基本觀念。二、教學目標知識與技能：了解共價鍵的主要類型。過程與方法：通過對σ鍵、π鍵的學習，培養學生形象思維能力。情感態度與價值觀：通過觀察微觀結構，增強學生空間想象能力，體驗科學的魅力。三、教學重點難點σ鍵、π鍵特征和性質。四、教學策略及方法1．運用多媒體、視頻生動直觀地表現共價鍵的形成過程。2．引導學生充分利用聯想質疑、活動探究、交流研討、搭建分子模型表示σ鍵、π鍵的形成過程，讓學生積極參與知識的形成。五、教學流程圖復習（化學鍵的類型、電子式、電子云和原子軌道）→過渡引入（對比共用電子對是否偏移角度分析共價鍵的形成，引導學生從原子軌道重疊角度分析共價鍵的形成）→探索新知（利用模型和視頻探究σ鍵、π鍵的形成過程）→對比探究σ鍵、π鍵的特征→學以致用（利用電子云重疊方式判斷共價鍵的成鍵規律）→課堂反饋（對比σ鍵和π鍵的差異）→科學探究（讓學生自主地進一步認識σ鍵和π鍵）→高考鏈接，強化知識→歸納總結六、教學過程【復習】【教師提問】1．化學鍵的類型？【學生回答】化學鍵包含離子鍵、共價鍵和金屬鍵。【教師提問】這節課我們主要研究共價鍵，請同學們思考什么是共價鍵呢？在共用電子對是否偏移的角度，共價鍵又分為什么？【學生回答】原子間通過共用電子對形成的相互作用叫共價鍵。共價鍵分為極性共價鍵和非極性共價鍵。共用電子對發生偏移的是極性共價鍵；共用電子對不發生偏移的是非極性共價鍵。【教師提問】2．我們在必修2學習過電子式，請同學們用電子式表示H2、Cl2、HCl的形成過程。（學生到黑板上書寫）【教師提問】3．電子云和原子軌道的概念。【學生回答】電子云是處于一定空間運動狀態的電子在原子核外空間的概率密度分布的形象化描述。原子軌道是電子在原子核外的一個空間運動狀態。【設計意圖】通過復習舊知識，為本節課新知識的學習做好鋪墊。【時間】5分鐘【過渡引入】我們已經在共用電子對是否偏移角度學習了共價鍵的形成，在原子軌道重疊角度又如何形成共價鍵呢？這就是本節課我們共同探討的問題。【板書】一、共價鍵【探索新知】【教師活動】我們首先用電子云描述H2中H-H鍵的形成。s電子云為球形的，兩個氫原子的1s原子軌道相互靠攏，兩個原子軌道“頭碰頭”重疊，電子在兩核間出現的概率增大，核間電子好比一座帶負電的橋梁，將兩個帶正電的原子核黏結在一起，形成了H2中H-H鍵，即σ鍵。由于該σ鍵是由兩個s軌道“頭碰頭”重疊形成的，所以也叫做s-sσ鍵。【視頻展示】s-sσ鍵的形成過程。【設計意圖】通過視頻展示，將抽象的知識形象生動地表現出來，幫助學生理解。【教師活動】我們再用電子云描述Cl2中Cl-Cl鍵的形成。氯原子的未成對電子在3p原子軌道上，p電子云為啞鈴形，兩個氯原子的3p原子軌道相互靠攏，兩個原子軌道“頭碰頭”重疊，形成了Cl2中Cl-Cl鍵，即σ鍵。由于該σ鍵是由兩個p軌道“頭碰頭”重疊形成的，所以也叫做p-pσ鍵。【視頻展示】p-pσ鍵的形成過程。【設計意圖】通過視頻展示，將抽象的知識形象生動地表現出來，幫助學生理解。【學生活動】學生用電子云描述HCl中H-Cl鍵的形成。氫原子提供未成對電子的1s原子軌道和氯原子提供未成對電子的3p原子軌道相互靠攏，兩個原子軌道“頭碰頭”重疊，形成了HCl中H-Cl鍵，即σ鍵。由于該σ鍵是由1個s軌道和1個p軌道“頭碰頭”重疊形成的，所以也叫做s-pσ鍵。【視頻展示】s-pσ鍵的形成過程。【設計意圖】通過視頻展示，將抽象的知識形象生動地表現出來，幫助學生理解。【評價設計】教師對學生的回答給予肯定，提高學生的語言描述能力，增強學生回答問題的積極性，同時提高學生的自信心。【板書】1．共價鍵的形成（1）σ鍵：以“頭碰頭”成鍵類型：s-sσ鍵、s-pσ鍵、p-pσ鍵。【教師提問】請同學們觀察σ鍵電子云圖，σ鍵有什么特征？【學生回答】軸對稱。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。【設計意圖】1．學習新知識，要充分利用教材，使學生養成從教材中獲取信息的習慣。2．培養學生觀察能力及空間想象能力。【時間】6分鐘【過渡】是不是O2（O=O）分子中的共價鍵都是σ鍵呢？引出π鍵。【動畫演示】O2中O=O鍵的形成。【教師活動】我們用電子云描述O2中O=O鍵的形成。氧原子的未成對電子在2p原子軌道上，分別為2px和2py，這兩個原子軌道相互垂直。沿x軸方向的電子云“頭碰頭”重疊形成σ鍵，同時沿y軸方向的電子云就會“肩并肩”重疊形成π鍵。【視頻展示】p-pπ鍵的形成過程。【板書】（2）π鍵：以“肩并肩”成鍵【設計意圖】通過視頻展示，將抽象的知識形象生動地表現出來，幫助學生理解。【教師提問】請同學們觀察π鍵電子云圖，π鍵有什么特征？【學生回答】鏡面對稱。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，這種特征稱為鏡面對稱。【設計意圖】1．學習新知識，要充分利用教材，使學生養成從教材中獲取信息的習慣。培養學生觀察能力及空間想象能力。【時間】3分鐘【過渡】1．分子中能否只含π鍵？學生一起回答不能。 2．原子間形成的共價鍵，如何區分是σ鍵還是π鍵？【學生回答】共價單鍵是σ鍵；共價雙鍵中一個σ鍵，一個π鍵；共價三鍵中一個σ鍵，兩個π鍵。【設計意圖】強調教材在新知識學習中的重要作用。【板書】2.成鍵規律共價單鍵是σ鍵；共價雙鍵中一個σ鍵，一個π鍵；共價三鍵中一個σ鍵，兩個π鍵。【時間】4分鐘【課堂反饋】請同學們完成下面練習題。【設計意圖】對所學知識進行運用，并及時深化共價鍵的成鍵規律。【課堂反饋】對比σ鍵和π鍵的差異。【設計意圖】培養學生歸納總結能力。【時間】4分鐘【過渡】為什么不能形成H3、H2Cl、Cl3分子？引出共價鍵的特征。【教師活動】這是由共價鍵的飽和性決定的。按共用電子對理論，一個原子有幾個未成對電子，便和幾個自旋相反的電子配對成鍵。即形成的共價鍵數=未成對電子數。【學生活動】學生解釋不能形成H3、H2Cl、Cl3分子的原因。【設計意圖】培養學生歸納總結能力和知識遷移能力。【教師活動】共價鍵的第二個特征——方向性。形成共價鍵時，原子軌道重疊愈多，電子在核間出現的概率愈大，共價鍵愈牢固，因此共價鍵盡可能沿著電子出現概率最大的方向形成。【板書】3.共價鍵的特征(1)飽和性——決定分子的組成(2)方向性——決定分子的立體構型【時間】4分鐘【科學探究1】已知氮分子的共價鍵是N三N，你能通過畫圖描述共價鍵的形成過程嗎？請同學們分組討論。【小組成員回答】氮原子的未成對電子在2p原子軌道上，分別為2px、2py和2pz，這三個原子軌道相互垂直。按照共價鍵的方向性，原子軌道重疊越大，形成共價鍵越牢固，因此原子軌道盡可能沿x軸方向“頭碰頭”重疊形成σ鍵，同時沿y軸和z軸方向的原子軌道就會“肩并肩”重疊形成兩條π鍵。因此形成N三N。【設計意圖】培養學生分析、歸納、總結能力；培養學生科學探究能力；培養學生團隊合作意識。【評價設計】教師對學生的回答提出表揚，增強學生的自信心，培養學生學習化學的興趣。【科學探究2】分組討論：通過已準備的模型，請同學們組建不同的有機物分子。要求：分子中既含σ鍵，又含π鍵。【學生活動】學生分組組建模型，找代表到講臺上展示成果。【設計意圖】1．通過模型使學生更好地理解σ鍵和π鍵。2.培養學生動腦思考能力、動手操作能力。3．培養學生團隊合作意識。【時間】8分鐘【高考鏈接】請同學們完成以下這幾道高考題。【設計意圖】強調本節課的知識在高考中的重要地位，加強學生對本節知識點的理解與消化。【時間】5分鐘【小結】學生對本節課的內容做總結，然后教師投影展示。【設計意圖】培養學生歸納總結能力；加強所學知識的記憶。教學活動是教與學的雙邊活動，必須充分發揮學生的主體作用和教師的主導作用，使之相互促進，協調發展。【時間】1分鐘【作業】教材P34：1、2題七、板書設計第二章第一節共價鍵一、共價鍵1．共價鍵的形成（1）σ鍵：以“頭碰頭”成鍵，呈軸對稱。類型：s-sσ鍵、s-pσ鍵、p-pσ鍵。（2）π鍵：以“肩并肩”成鍵，呈鏡面對稱。2.成鍵規律共價單鍵是σ鍵；共價雙鍵中一個σ鍵，一個π鍵；共價三鍵中一個σ鍵，兩個π鍵。3.共價鍵的特征(1)飽和性——決定分子的組成(2)方向性——決定分子的立體構型八、教學反思本節課的內容非常抽象，學生學習和接受