1关于基于核心素养的普通高中课堂《化学键》教学设计案例2基于高中化学核心素养的“化学键”(必修)教学设计案例平阳中学林勇林海量 325400一、教材和教学内容本节内容选自普通高中化学课程标准必修课程“主题3:物质结构基础及化学反应规律”中的“3.2 化学键”。
内容标准是,认识构成物质的微粒之间存在相互作用,结合典型实例认识离子键和共价键的形成,建立化学键概念。
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。
本部分内容是学生第一次在前一节原子结构的基础上,从微观角度认识物质结构和化学反应的实质。
学习内容较为陌生抽象、理论性强,涉及的化学概念多且容易混淆,是高中化学教学的重难点所在。
所以在教学过程中,尽量能够用具体的实验等宏观辨识入手,引导学生向微观探析过渡,利用证据推理和模型认知进行微观探析。
二、教学目标(1)能从实验现象等宏观角度建构化学键、离子键、共价键、离子化合物、共价分子等概念,根据物质在熔融状态导电这个事实,学会从微观角度推导该物质内部存在的微粒及其成键类型。
(2)通过实验数据等证据推理,过渡到模型认知,了解可以用球棍模型、比例模型表示分子结构,会用电子式、结构式等符号表征正确表示典型的离子化合物、共价分子的结构,并能理解化学反应的实质是旧键的断裂同时新键的形成并伴随着能量的变化,以此诊断学生宏观辨识与微观探析水平,发展学生对化学键的认识水平。
(3)通过电子式的书写,培养学生的归纳比较能力,学会由个别到一般的研究问题的方法。
通过分子构型的教学培养学生的空间想象能力,学会从宏观到微观、从现象到本质的认识事物的科学方法。
三、教学重难点及课时安排教学重点:理解离子键、共价键的概念,电子式、结构式。
教学难点:理解离子键、共价键的概念及其表示方法。
课时安排:本单元内容拟安排1课时。
四、教学设计构想本教学设计主要考虑了以下几个方面的设计思想。
(1)从具体物质的宏观现象入手,启发学生思考探析微粒间的相互作用力及其类型,设计实验加以证明。
通过证据推理上升到模型认知,并能用符号去正确表征。
(2)通过对比迁移归纳,启发学生发现微粒种类不同,形成的化学键的类型不同,通过模型认知,去理解离子键、共价键的本质,归纳出常见离子化合物、共价分子的类型。
(3)通过化学键的学习,理解化学反应的本质是旧键的断裂同时新键的形成,能解释有机化合物种类繁多的原因。
(4)本案例从熟悉的NaCl晶体入手,以“宏观辨识与微观探析”、“证据推理和模型认知”为核心,通过问题设置,层层深入学习化学键、离子键、共价键、电子式、结构式等核心知识,以宏观辨识、微观探析、符号表征为主要逻辑线索,过程中同时结合实验探究、证据推理模型认识的认识思路和方式,将本单元分解为4个任务主题。
单元整体构思如下:五、情境与任务1.情境俗话说“有缘千里来相聚”。
丰富多样的物质世界,它们是由分子、原子、离子等微粒构成,而这些微粒是如何聚在一起的呢?我们又该如何表示呢?它们对物质的性质又有哪些影响呢?让我们一起探索一下吧。
2.任务及任务分解任务活动设计意图任务1:搭一搭模型——化学键、离子键的概念建立和本质的理解(1)观察NaCl晶体实物和微观模型图片,找出钠离子和氯离子,用钠离子和氯离子模型动手搭建NaCl晶体。
如何让NaCl晶体模型牢固——化学键、离子键(2)离子键本质的理解:用动画视频展示钠原子和氯原子形成NaCl的过程——电子的得失观察常见离子化合物NaCl晶体,从熔点、导电性等宏观性质实验出发,引出NaCl晶体模型结构。
让学生动手搭建NaCl晶体模型,发现缺少一种强烈的相互作用力而无法搭建,从而引出化学键、离子键的概念。
通过观看钠原子和氯原子通过电子得失形成NaCl过程的动画视频,转化成微观角度探求离子键的本质是电子的得失,建立离子键的微观模型。
任务(1)含有离子根据离子键的本质学会2:离子键本质的理解、离子键的电子式表示键的物质一般有哪些——离子化合物(2)如何表示电子式表示离子键用电子式表示离子键。
任务3:比一比模型——共价键概念的建立(1)观察并搭建H2O、HCl、NH3等分子的微观模型——共价键(2)比较H2O分子等的微观模型和NaCl微观模型图片有何不同——电子对的共用(3)含有共价键的物质一般由于已经建立起离子键概念模型,在离子键模型的基础上通过对比去认知共价键就相对比较容易理解。
再通过思考讨论“当氯原子和氢原子结合成氯化氢分子,各原子最外层的电子排布发生了什么变化?”等问题,理解共价键的本质是原子间的电子对的共用所形成的强烈的相互作用力。
有哪些——共价分子任务4:共价键的符号表征和简单共价分子的空间结构(1)本质不同,表示不同——共价分子的电子式和结构式 (2)分子的空间结构——球棍模型、比例模型(3)有机物种类繁多的原因之一——碳原子间连接方式的多样性。
从概念本质的理解到具体模型的认知,再到抽象成符号表征,符合学生的认知规律。
共价分子的电子式、结构式表示及球棍模型、比例模型六、教学活动示例及说明【学习任务1】搭一搭——化学键、离子键的概念和本质1、如何让NaCl 晶体模型牢固——化学键、离子键【活动设计】【设计意图】从身边熟悉的物质NaCl 晶体入手,从宏观性质引发猜想,用实验证明过渡到对微观 【微观探析】观察NaCl 晶体的微观模型结构并自己动手搭建 钠离子和氯离子间需要 化学键的概念:【深度思考】相互作用力就是相互吸引结构的思考。
在思考的梯度上先从微粒组成上进行实验探究,通过动手搭建模型,产生认知冲突,用“强烈的相互作用力”解决问题后,建立化学键、离子键的概念。
2、看动画——理解离子键的本质 【活动设计】【活动设计】 通过视频动画展示钠原子和氯原子形成NaCl 的过程,让学生能更形象具体生动地理解离子键的本质,比传统的老师讲解更能容易从微观角度建立离子键的概念,同时通过动画观察NaCl 晶体的微观模型能对NaCl 晶体结构有更好的认知。
再根据离子键的概念就容易找出含有离子键的物质,通过归纳总结含有离子键的物质的特征,能更好地理解离子化合物的概念。
有了微观概念的铺垫,为后继地深入学习打下基础。
【学习任务2】写一写——离子化合物的电子式【微观探析】视频动画展示钠原子和氯原子形成NaCl 的过程 离子键的本质是活泼的金属和活泼的非金属原子通过1、离子化合物 【活动设计】:【设计意图】提炼概括出离子化合物的概念,通过应用辨析,加深理解。
2、离子键的符号表征——离子化合物的电子式含有离子键的化合物为离子化合物,如Na 2O 、NaOH 、KHCO 3、NH 4NO 3、BaSO 4、CaCl 2等。
请找出它们所含的阴阳阳离子:阴离子:理由:【深度思考】离子化合物存在离子键,一【活动设计】【设计意图】学生有了从宏观到微观的学习体验【概念理解】通过视频我们观察到活泼金属与活泼非金属化合时,原子间的电子转移发生在最外电子层上。
我们该如何表示呢? 【符号表征】以NaCl 为引出电子式的概念书写下列原子、离子的电子式: Ca Ca 2+OK K + 【深度思考】离子化合物存在离子键,一之后,引导他们从具体列举到抽象概括的学习,最后上升到化学符号的正确表征的学习。
通过问题的设置,步步深入,层层递进,落实“宏观辨识和微观探析”“模型认知”等化学核心素养的培养。
【学习任务3】比一比——共价键概念和符号表征1、共价键概念【活动设计】【宏观对比】冰的熔点为0℃,NaCl晶体的熔点为801℃,如何解释两者性质上的巨大差异呢?【微观探析】两种晶体的微观模型图片微观解释:通过两种晶体的微观模型,我们发现NaCl晶体的熔点高是因为钠离子与氯离子间存在,冰的熔点低是因为水分子与水分子间缺少。
【设计意图】通过冰和氯化钠晶体的熔点对比,发现两者性质上的巨大差异取决于两者微观结构的不同,初步形成“结构决定性质”的思想。
通过水分解的条件推测H 原子与O 原子间存在强烈的相互作用力。
根据分类的思想,由这种不同于离子键的强烈的相互作用力引出共价键的概念2、共价键的符号表征——共价分子的电子式、结构式【活动设计】【符号表征1】找一找:共价分子的电子式与离子化合物的电子式的不同【符号表征2】共价分电子式的不同之处: 书写下列共价分子的电子式:H 2 Cl 2 N 2NH 3 CH 4 CO【深入学习】含有离子键的化合物即为离【设计意图】通过对比设计,根据共价键概念的本质找出不同。
在离子键的电子式基础上迁移到共价键电子式的书写和结构式的学习。
在问题的解决中培养学生处理实际问题的能力和提出问题的意识。
【学习任务4】用一用——有机物种类繁多的原因1、为什么有机物的种类那么多? 【活动设计】【设计意图】通过无机物和有机物数量的巨大差别,引发思考兴趣“为什么有机物的种类那么【情境】无机物目前发现有数十万种和无机物相比,有机物数目众多,可达几千万种。
为什么有机物的种类那么多?观察图1-9中几种含碳化合物的结构式,分析各化合物分子中每个碳原子能形成几个共价键,碳原子之间是怎样连接的?【微观解释】碳元素位于第2周期ⅣA 族,原子的最外层有4个电子。
一个碳原子可以形成 共用电子对,碳原子之间可以通过一对、两对或三对 相结合,分别构成碳单键、碳碳双键或碳碳叁键。
碳原子之间可以通过共价键彼此结合形成 ,也可以连接形成 。
碳原子间连接方式的 ,是含碳化合物种类繁多的原因之一。
多?”,再根据本节课所学知识从微观、结构的角度去解决问题。
通过观察碳原子的共价键连接方式,找出有机物种类繁多的一个重要原因。
【本节课程板书设计】七、评价设计1.水平标准(1)能根据实验现象归纳物质及其反应的类型,能运用微粒结构图式描述物质及其变化的过程;能从物质的宏观特征入手对物质及其反应进行分类和表征,能联系物质的组成和结构解释宏观现象。
(2)能从宏观和微观结合上收集证据,能依据证据从不同视角分析问题,推出合理的结论。
能描述和表示化学中常见的理论模型,指出模型表示的具体含义,并运用理论模型解释或推测物质的组成、结构和变化。
(3)能根据教材问题设计简单的实验方案,完成实验操作,观察物质及其变化的现象,客观进行记录,对实验现象作出解释,发现和提出需要进一步研究的问题。
2、评价策略提问与点评、练习与作业、复习与考试等是有效开展化学日常学习评价的基本途径和方法。
课堂提问的设计上不再是简单机械的“化学键、离子键”概念的讲授,而是有意识地从氯化钠晶体的宏观性质入手,通过动手搭建氯化钠晶体结构,发现问题,从而引导学生对其微观结构的思考,最后过渡到离子键的符号表征上。
整个过程,自然而然,在发现问题、解决问题中落实学生化学学科核心素养的达成。
在对学生学业状况的评价设计上,从社会热点出发,设置问题,既关注知识的落实,更要关注学生在素养方面的发展,体现教、学、评的一致性。