關(guān)于基于核心素養(yǎng)的普通高中課堂化學(xué)鍵教學(xué)設(shè)計(jì)案例

1、基于高中化學(xué)核心素養(yǎng)的“化學(xué)鍵”(必修)教學(xué)設(shè)計(jì)案例平陽中學(xué)林勇林海量325400一、教材和教學(xué)內(nèi)容本節(jié)內(nèi)容選自普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)必修課程”主題3:物質(zhì)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)及化學(xué)反應(yīng)規(guī)律”中的“3.2化學(xué)鍵”。內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)是，認(rèn)識構(gòu)成物質(zhì)的微粒之間存在相互作用，結(jié)合典型實(shí)例認(rèn)識離子鍵和共價鍵的形成，建立化學(xué)鍵概念。知道分子存在一定的空間結(jié)構(gòu)。認(rèn)識化學(xué)鍵的斷裂和形成是化學(xué)反應(yīng)中物質(zhì)變化的實(shí)質(zhì)及能量變化的主要原因。本部分內(nèi)容是學(xué)生第一次在前一節(jié)原子結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，從微觀角度認(rèn)識物質(zhì)結(jié)構(gòu)和化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)。學(xué)習(xí)內(nèi)容較為陌生抽象、理論性強(qiáng)，涉及的化學(xué)概念多且容易混淆，是高中化學(xué)教學(xué)的重難點(diǎn)所在。所以在教學(xué)過程中，盡量能

2、夠用具體的實(shí)驗(yàn)等宏觀辨識入手，引導(dǎo)學(xué)生向微觀探析過渡，利用證據(jù)推理和模型認(rèn)知進(jìn)行微觀探析。二、教學(xué)目標(biāo)(1)能從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象等宏觀角度建構(gòu)化學(xué)鍵、離子鍵、共價鍵、離子化合物、共價分子等概念，根據(jù)物質(zhì)在熔融狀態(tài)導(dǎo)電這個事實(shí)，學(xué)會從微觀角度推導(dǎo)該物質(zhì)內(nèi)部存在的微粒及其成鍵類型。(2)通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)等證據(jù)推理，過渡到模型認(rèn)知，了解可以用球棍模型、比例模型表示分子結(jié)構(gòu)，會用電子式、結(jié)構(gòu)式等符號表征正確表示典型的離子化合物、共價分子的結(jié)構(gòu)，并能理解化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是舊鍵的斷裂同時新鍵的形成并伴隨著能量的變化，以此診斷學(xué)生宏觀辨識與微觀探析水平，發(fā)展學(xué)生對化學(xué)鍵的認(rèn)識水平。(3)通過電子式的書寫，培養(yǎng)學(xué)生的歸納比

3、較能力，學(xué)會由個別到一般的研究問題的方法。通過分子構(gòu)型的教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力，學(xué)會從宏觀到微觀、從現(xiàn)象到本質(zhì)的認(rèn)識事物的科學(xué)方法。三、教學(xué)重難點(diǎn)及課時安排教學(xué)重點(diǎn)：理解離子鍵、共價鍵的概念，電子式、結(jié)構(gòu)式。教學(xué)難點(diǎn)：理解離子鍵、共價鍵的概念及其表示方法。課時安排：本單元內(nèi)容擬安排1課時。四、教學(xué)設(shè)計(jì)構(gòu)想本教學(xué)設(shè)計(jì)主要考慮了以下幾個方面的設(shè)計(jì)思想。(1)從具體物質(zhì)的宏觀現(xiàn)象入手，啟發(fā)學(xué)生思考探析微粒間的相互作用力及其類型，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)加以證明。通過證據(jù)推理上升到模型認(rèn)知，并能用符號去正確表征。(2)通過對比遷移歸納，啟發(fā)學(xué)生發(fā)現(xiàn)微粒種類不同，形成的化學(xué)鍵的類型不同，通過模型認(rèn)知，去理解離子鍵、

4、共價鍵的本質(zhì)，歸納出常見離子化合物、共價分子的類型。(3)通過化學(xué)鍵的學(xué)習(xí)，理解化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)是舊鍵的斷裂同時新鍵的形成,能解釋有機(jī)化合物種類繁多的原因。(4)本案例從熟悉的NaCl晶體入手，以“宏觀辨識與微觀探析”、“證據(jù)推理和模型認(rèn)知”為核心，通過問題設(shè)置，層層深入學(xué)習(xí)化學(xué)鍵、離子鍵、共價鍵、電子式、結(jié)構(gòu)式等核心知識，以宏觀辨識、微觀探析、符號表征為主要邏輯線索，過程中同時結(jié)合實(shí)驗(yàn)探究、證據(jù)推理模型認(rèn)識的認(rèn)識思路和方式，將本單元分解為4個任務(wù)主題。單元整體構(gòu)思如下：五、情境與任務(wù)1 .情境俗話說“有緣千里來相聚”。豐富多樣的物質(zhì)世界，它們是由分子、原子、離子等微粒構(gòu)成，而這些微粒是如何聚在

5、一起的呢？我們又該如何表示呢？它們對物質(zhì)的性質(zhì)又有哪些影響呢？讓我們一起探索一下吧。2 .任務(wù)及任務(wù)分解任務(wù)活動設(shè)計(jì)意圖任務(wù)1:(1)觀察NaCl晶體觀察常見離子化合物NaCl晶體，搭一搭模實(shí)物和微觀模型圖從熔點(diǎn)、導(dǎo)電性等宏觀性質(zhì)實(shí)驗(yàn)型一一化片，找出鈉離子和氯出發(fā)，引出NaCl晶體模型結(jié)構(gòu)。學(xué)鍵、離離子，用鈉離子和氯讓學(xué)生動手搭建NaCl晶體模型，子鍵的概離子模型動手搭建發(fā)現(xiàn)缺少一種強(qiáng)烈的相互作用力念建立和本質(zhì)的理解NaCl晶體。如何讓NaCl晶體模型牢固一一化學(xué)鍵、離子鍵(2)離子鍵本質(zhì)的理解：用動畫視頻展示鈉原子和氯原子形成NaCl的過程電子的得失而無法搭建，從而引出化學(xué)鍵、離子鍵的概念。

6、通過觀看鈉原子和氯原子通過電子得失形成NaCl過程的動畫視頻，轉(zhuǎn)化成微觀角度探求離子鍵的本質(zhì)是電子的得失，建立離子鍵的微觀模型。任務(wù)2:離子鍵本質(zhì)的理解、離子鍵的電子式表水(1)含后離子鍵的物質(zhì)一般有哪些一一離子化合物(2)如何表水電子式表不離子鍵根據(jù)離子鍵的本質(zhì)學(xué)會用電子式表示離子鍵。任務(wù)3:比一比模型一一共價鍵概念的建立(1)觀察并搭建HCl、NH等分子的微觀模型一一共價鍵(2)比較H2O分子等的微觀模型和NaCl微觀模型圖片有何不同型一電子對的共用由于已經(jīng)建立起離子鍵概念模型，在離子鍵模型的基礎(chǔ)上通過對比去認(rèn)知共價鍵就相對比較容易理解。再通過思考討論“當(dāng)氯原子和氫原子結(jié)合成氯化氫分子，各

7、原子最外層的電子排布發(fā)生了什么變化？”等問題，理解(3)含有共價鍵的物質(zhì)一般有哪些一一共價分子共價鍵的本質(zhì)是原子間的電子對的共用所形成的強(qiáng)烈的相互作用力。任務(wù)4:共價鍵的符號表征和簡單共價分子的空間結(jié)構(gòu)(1)本質(zhì)不同，表示不同一一共價分子的電子式和結(jié)構(gòu)式(2)分子的空間結(jié)構(gòu)一一球棍模型、比例模型(3)有機(jī)物種類繁多的原因之一一一碳原子間連接方式的多樣性。從概念本質(zhì)的理解到具體模型的認(rèn)知，再到抽象成符號表征，符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律。共價分子的電子式、結(jié)構(gòu)式表示及球棍模型、比例模型六、教學(xué)活動示例及說明【學(xué)習(xí)任務(wù)1搭一搭一一化學(xué)鍵、離子鍵的概念和本質(zhì)1、如何讓NaCl晶體模型牢固一一化學(xué)鍵、離子鍵【宏

8、觀性質(zhì)】氯化鈉易溶于水，熔還是由NaCl分子構(gòu)成？如何證【活動設(shè)計(jì)】學(xué)生的猜想:鑲解芬摯塞寢據(jù)第闔撕學(xué)和錯境i藕9801c，基本上會猜NaCl是由鈉離子和氯離,離子鍵的概念:【設(shè)計(jì)意圖】從身邊熟悉的物質(zhì)NaCl晶體入手，從宏觀性質(zhì)引發(fā)猜想，用實(shí)驗(yàn)證明過渡到對微觀結(jié)構(gòu)的思考。在思考的梯度上先從微粒組成上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，通過動手搭建模型，產(chǎn)生認(rèn)知沖突，用“強(qiáng)烈的相互作用力”解決問題后，建立化學(xué)鍵、離子鍵的概念。2-看動畫理解離子鍵的本質(zhì)【活動設(shè)計(jì)】【微觀探析】視頻動畫展示鈉原子離子鍵的本質(zhì)是活潑的金屬和氯原子形成NaCl的過程和活潑的非金屬原子通過轉(zhuǎn)【活移，形成，這兩種微粒間的強(qiáng)動設(shè)計(jì)】通過視頻動畫

9、展示鈉原子和氯原子形成NaCl的過程，讓學(xué)生能更形象具體生動地理解離子鍵的本質(zhì)，比傳統(tǒng)的老師講解更能容易從微觀角度建立離子鍵的概念，同時通過動畫觀察NaCl晶體的微觀模型能對NaCl晶體結(jié)構(gòu)有更好的認(rèn)知。再根據(jù)離子鍵的概念就容易找出含有離子鍵的物質(zhì)，通過歸納總結(jié)含有離子鍵的物質(zhì)的特征，能更好地理解離子化合物的概念。有了微觀概念的鋪墊，為后繼地深入學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。【學(xué)習(xí)任務(wù)2】寫一寫一一離子化合物的電子式1、離子化合物【活動設(shè)計(jì)】：含有離子鍵的化合物為離子化合陽離子：檄建右幡科嬲嬲桃HC中曲陽的啼稅舉過應(yīng)用辨析，加深理解BaSQCad理由:請找出它們所含的陰陽離子。2-離子鍵的符號表征一一離子化合

10、物的電子式【活動設(shè)計(jì)】【概念理解】通過視頻我們觀察到引出電子式的概念弓婷蠲蹴概蚯陶移我:蝴（馥山i毗學(xué)符雷片蟒CW嫄臉毓g?落實(shí)“宏觀學(xué)W°NaCl為例學(xué)習(xí)電學(xué)正確表征的學(xué)習(xí)。通過問題的，識和微觀探析”“模型認(rèn)知”JCaCa+O醉均鞋勢3】比一比一一共價鍵概念1、共價礴糠篦考】離子化合物存在離子鍵，一般具有哪些特殊的物【活動設(shè)計(jì)】【宏觀對比】冰的熔點(diǎn)為0c,NaCl微觀解釋：通過兩種晶體的微柳解1鈉為1期廂i蒯嘛搟晰熔點(diǎn)那慢出發(fā)彝優(yōu)B粗質(zhì)NaC1同卷異璃邸神密則緒齪卿同，初步形成“翦精虎蜃圉!妁的惠福甘!過水分解網(wǎng)!喇H®麻癡所在膽癮硼»酬處哪褪掰姍思想,睇科不同

11、于離子鍵的強(qiáng)烈的相互作用R苗由黃橋錘的施卷間缺少。2、【期舞的蘆茶春露點(diǎn)為共檢0d的電時解輸翦融化或汽化時，仰海誨需要5萬倍大氣壓以上【符號表征1】找一找：共價分子水分子沒有被破壞分解，所需電子式的不同之處：陜090型嚼嗝嬴化合色HWO峨都約福再儕款:的不同【符號表征2】共價分子的結(jié)構(gòu)式HC12N2NHCHCO【設(shè)計(jì)意圖】通過對比設(shè)計(jì)，根據(jù)共價鍵概念的本質(zhì)找出不同。在離子鍵的電子式基礎(chǔ)上遷移到共價鍵電子式的書寫和結(jié)構(gòu)式的學(xué)習(xí)。在問題的解決中培養(yǎng)學(xué)生處理實(shí)際問題的能力和提出問題的意識?！緦W(xué)習(xí)任務(wù)4用一用一一有機(jī)物種類繁多的原因1、為什么有機(jī)物的種類那么多？【活動設(shè)計(jì)】【情境】無機(jī)物目前發(fā)現(xiàn)有數(shù)十

12、萬種和無機(jī)物相比，有機(jī)物數(shù)目眾多，可達(dá)幾千萬種。為【設(shè)計(jì)意圖】通過無機(jī)物和有機(jī)物數(shù)量加4司機(jī)物您中類那4多？一有機(jī)物的種類那么多？”，再根據(jù)本節(jié)1-941b右拂朝痛峨舊始書強(qiáng)連接營僚因碳原子之間是怎樣連接的？【本節(jié)課程板書設(shè)計(jì)】七、評價設(shè)計(jì)1一水平標(biāo)準(zhǔn)【微觀解釋】碳元素位于第2周期IVA族，原子的最外層有4個電子。一個碳的匿大翱沙期嘮空烤可以通過一對、兩對或三對相結(jié)合，分課所融翻M獻(xiàn)微瞰涵榭般豳度去碳原子之間可以通過共價鍵彼此結(jié)合形式的，是含碳化合物種類繁多的原因之(1)能根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象歸納物質(zhì)及其反應(yīng)的類型，能運(yùn)用微粒結(jié)構(gòu)圖式描述物質(zhì)及其變化的過程；能從物質(zhì)的宏觀特征入手對物質(zhì)及其反應(yīng)進(jìn)行分類

13、和表征，能聯(lián)系物質(zhì)的組成和結(jié)構(gòu)解釋宏觀現(xiàn)象。(2)能從宏觀和微觀結(jié)合上收集證據(jù)，能依據(jù)證據(jù)從不同視角分析問題，推出合理的結(jié)論。能描述和表示化學(xué)中常見的理論模型，指出模型表示的具體含義，并運(yùn)用理論模型解釋或推測物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)和變化。(3)能根據(jù)教材問題設(shè)計(jì)簡單的實(shí)驗(yàn)方案，完成實(shí)驗(yàn)操作，觀察物質(zhì)及其變化的現(xiàn)象，客觀進(jìn)行記錄，對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象作出解釋，發(fā)現(xiàn)和提出需要進(jìn)一步研究的問題。2、評價策略提問與點(diǎn)評、練習(xí)與作業(yè)、復(fù)習(xí)與考試等是有效開展化學(xué)日常學(xué)習(xí)評價的基本途徑和方法。課堂提問的設(shè)計(jì)上不再是簡單機(jī)械的“化學(xué)鍵、離子鍵”概念的講授，而是有意識地從氯化鈉晶體的宏觀性質(zhì)入手，通過動手搭建氯化鈉晶體結(jié)構(gòu)，發(fā)

14、現(xiàn)問題，從而引導(dǎo)學(xué)生對其微觀結(jié)構(gòu)的思考，最后過渡到離子鍵的符號表征上。整個過程，自然而然，在發(fā)現(xiàn)問題、解決問題中落實(shí)學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的達(dá)成。在對學(xué)生學(xué)業(yè)狀況的評價設(shè)計(jì)上，從社會熱點(diǎn)出發(fā)，設(shè)置問題，既關(guān)注知識的落實(shí)，更要關(guān)注學(xué)生在素養(yǎng)方面的發(fā)展，體現(xiàn)教、學(xué)、評的一致性。并且在教學(xué)活動的進(jìn)行過程中，不斷進(jìn)行教學(xué)的生成和評價的進(jìn)行。精選課堂練習(xí)和課后作業(yè)題目，使“教、學(xué)、評”活動有機(jī)結(jié)合，合力促進(jìn)學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的形成與發(fā)展。練習(xí)與測評典型樣例例12015年8月12日，位于天津市濱海新區(qū)天津港的瑞海公司危險(xiǎn)品倉庫發(fā)生特別重大火災(zāi)爆炸人受傷，304幢建筑物、12428輛商品汽車、7533個集裝

15、箱受損。調(diào)查組查明，事故的直接原因是：瑞海公司危險(xiǎn)品倉庫運(yùn)抵區(qū)南側(cè)集裝箱內(nèi)硝化棉由于濕潤劑散失出現(xiàn)局部干燥，在高溫（天氣）等因素的作用下加速分解放熱，積熱自燃，引起相鄰集裝箱內(nèi)的硝化棉和其他危險(xiǎn)化學(xué)品長時間大面積燃燒，導(dǎo)致堆放于運(yùn)抵區(qū)的硝酸錢等危險(xiǎn)化學(xué)品發(fā)生爆炸。調(diào)查組認(rèn)定，瑞海公司是造成事故發(fā)生的主體責(zé)任單位。該公司無視安全生產(chǎn)主體責(zé)任，違法建設(shè)危險(xiǎn)貨物堆場，違規(guī)儲存危險(xiǎn)貨物造成的。以下是部分?；非鍐危夯卮鹣铝须S著分解溫種分解方式：在110c時：硝酸鉀（500噸）乙酸（重箱區(qū)）電石（CaC2）硫化鈉14噸（重箱區(qū)）硝酸鈉（危化品倉庫）硝酸鏤（約800噸）氫化鈉14噸氫氧化鈉74噸氫碘酸7.

16、2噸三氯甲烷（重箱區(qū)）問題：度不同有很多NH4NO3->NH3+HNO3在185200c時：NH4NO3->N2O+2H2O在230c以上時，同時有弱光：2NH4NO3->2N2+O2+4H2O在400c以上時，發(fā)生爆炸：4NH4NO3->3N2+2NO2+8H2O指出上述反應(yīng)物和生成物所含化學(xué)鍵的類型:含有共價鍵的物質(zhì):含有離子鍵的物質(zhì)：既含有離子鍵又含有共價鍵的物質(zhì)：寫出下列部分?；返碾娮邮剑毫蚧c、氫化鈉、三氯甲烷、碳化鈣由于當(dāng)時不清楚?；烦煞郑谟盟疁缁疬^程中，發(fā)生了劇烈的二次爆炸其中，氫化鈉、電石（碳化鈣）兩者與水反應(yīng)非常劇烈，且產(chǎn)生的氣體皆易燃易爆，請寫

17、出化學(xué)方程式：氫化鈉和水反應(yīng):電石（碳化鈣）與水反應(yīng):產(chǎn)生的氣體請用結(jié)構(gòu)式表示：、例22016年，我國電解鋁（原鋁）產(chǎn)量約為3187.3萬噸?，F(xiàn)代鋁工業(yè)生產(chǎn)采用冰晶石一氧化鋁融質(zhì)，以石下，在電鹽電解法。熔融冰晶石（Na3AlF6）是溶劑，氧化鋁（AI2O3）作為溶墨作為陽極，鋁液作為陰極，通入強(qiáng)大的直流電后，在950C-970C解槽內(nèi)的兩極上進(jìn)行電化學(xué)反應(yīng)，即電解得到金屬鋁?；卮鹣铝袉栴}：電解生產(chǎn)金屬鋁的過程的原材料：氧化鋁AI2O3、冰晶石Na3AlF6、氟化鋁（AIF3）、添加劑（氟化鈣、氟化鎂等卜陽極材料石墨等，其中屬于離子化合物的是；選取其中一種物質(zhì)，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)加以證明請寫出氟化鋁、氟化

18、鈣、氟化鎂的電子式通電電解鋁的化學(xué)方程式：2AI2O?4Al+3O?T,反應(yīng)中AI2O3發(fā)生斷裂，產(chǎn)物。2中形成。在原料的選擇上，為什么不選擇電解AlC%來制金屬鋁？理由（5）請寫出Al2O3在熔融狀態(tài)下的電離方程式:請寫出AlCl3在水溶液中的電離方程式：參考答案：例1含有共價鍵的物質(zhì)：NH4NO3、NH3、HNOwN2O、H。N2、。2、NO?含有離子鍵的物質(zhì)：NH4g3；既含有離子鍵又含有共價鍵的物質(zhì)：NH4NO3硫化鈉：n赧：Tn白氫化鈉：Na*H-氫化鈉和水反應(yīng)：NaH+H2O=NaOH+H2電石（碳化鈣）與水反應(yīng)：CaC"2H2O=Ca（OH）”此產(chǎn)生的氣體請用結(jié)構(gòu)式表示：H±_、H-C4-H例2離子化合物：AI2O3、NagAlF"AlF?、CaF?、MgF2；設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)加以證明：以AlFg為例，取A1F）固體粉末，分成兩份，將其中一份加熱至熔融狀態(tài)，測試它們的導(dǎo)電性，若熔融狀態(tài)能導(dǎo)電，則AlFg為離子化合物。（合理皆可以）氟化鋁、氟化鈣、氟化鎂的電子式：快懼產(chǎn)出'a困MgE離子鍵共價鍵A1C12是共價化合物，易升華，熔融狀態(tài)不導(dǎo)電。A12