《共价键》教学设计
一、教学分析
1． 教材分析：
本节课是人教版选修3《物质结构与性质》第二章《分子结构与性质》第一节《共价键》第一课时的内容，必修2中已介绍了共价键的概念，并用电子式的方式描述了原子间形成共价键的过程。本节课是在已有知识的基础上，运用第一章学过的电子云和原子轨道的概念来进一步认识和理解共价键，通过电子云轮廓图的方式，形象生动的引出了共价键的主要类型σ键和π键，并用“科学探究”让学生自主地进一步认识σ键和π键。因此，本节课是已有知识的延伸。
2． 学情分析：
学生在必修2中已经学习了化学键的初步知识，知道了离子键和共价键的形成过程，本节将在电子云和原子轨道等概念的基础上继续学习共价键的知识，使学生进一步形成有关物质结构的基本观念。
二、教学目标
1． 知识与技能：了解共价键的主要类型。
2． 过程与方法：通过对σ键、π键的学习，培养学生形象思维能力。
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3． 情感态度与价值观：通过观察微观结构，增强学生空间想象能力，体验科学的魅力。
三、教学重点难点
σ键、π键特征和性质。
四、教学策略及方法
1．运用多媒体、视频生动直观地表现共价键的形成过程。
2．引导学生充分利用联想质疑、活动探究、交流研讨、搭建分子模型表示σ键、π键的形成过程，让学生积极参与知识的形成。
五、教学流程图
复习（化学键的类型、电子式、电子云和原子轨道）→过渡引入（对比共用电子对是否偏移角度分析共价键的形成，引导学生从原子轨道重叠角度分析共价键的形成）→探索新知（利用模型和视频探究σ键、π键的形成过程）→对比探究σ键、π键的特征→学以致用（利用电子云重叠方式判断共价键的成键规律）→课堂反馈（对比σ键和π键的差异）→科学探究（让学生自主地进一步认识σ键和π键）→高考链接，强化知识→归纳总结
六、教学过程
【复习】
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【教师提问】1．化学键的类型？
【学生回答】化学键包含离子键、共价键和金属键。
【教师提问】这节课我们主要研究共价键，请同学们思考什么是共价键呢？在共用电子对是否偏移的角度，共价键又分为什么？
【学生回答】原子间通过共用电子对形成的相互作用叫共价键。共价键分为极性共价键和非极性共价键。共用电子对发生偏移的是极性共价键；共用电子对不发生偏移的是非极性共价键。
【教师提问】2．我们在必修2学习过电子式，请同学们用电子式表示H2、Cl2、HCl的形成过程。（学生到黑板上书写）
【教师提问】3．电子云和原子轨道的概念。
【学生回答】电子云是处于一定空间运动状态的电子在原子核外空间的概率密度分布的形象化描述。原子轨道是电子在原子核外的一个空间运动状态。
【设计意图】通过复习旧知识，为本节课新知识的学习做好铺垫。
【时间】5分钟
【过渡引入】我们已经在共用电子对是否偏移角度学习了共价键的形成，在原子轨道重叠角度又如何形成共价键呢？这就是本节课我们共同探讨的问题。
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【板书】一、共价键
【探索新知】
【教师活动】我们首先用电子云描述H2中H-H键的形成。s电子云为球形的，两个氢原子的1s原子轨道相互靠拢，两个原子轨道“头碰头”重叠，电子在两核间出现的概率增大，核间电子好比一座带负电的桥梁，将两个带正电的原子核黏结在一起，形成了H2中H-H键，即σ键。由于该σ键是由两个s轨道“头碰头”重叠形成的，所以也叫做s-sσ键。
【视频展示】s-sσ键的形成过程。
【设计意图】通过视频展示，将抽象的知识形象生动地表现出来，帮助学生理解。
【教师活动】我们再用电子云描述Cl2中Cl-Cl键的形成。氯原子的未成对电子在3p原子轨道上，p电子云为哑铃形，两个氯原子的3p原子轨道相互靠拢，两个原子轨道“头碰头”重叠，形成了Cl2中Cl-Cl键，即σ键。由于该σ键是由两个p轨道“头碰头”重叠形成的，所以也叫做p-pσ键。
【视频展示】p-pσ键的形成过程。
【设计意图】通过视频展示，将抽象的知识形象生动地表现出来，帮助学生理解。
【学生活动】学生用电子云描述HCl中H-Cl键的形成。氢原子提供未成对电子的1s原子轨道和氯原子提供未成对电子的3p原子轨道相互靠拢，两个原子轨道“头碰头”重叠，形成了HCl中H-Cl键，即σ键。由于该σ键是由1个s轨道和1个p轨道“头碰头”
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重叠形成的，所以也叫做s-pσ键。
【视频展示】s-pσ键的形成过程。
【设计意图】通过视频展示，将抽象的知识形象生动地表现出来，帮助学生理解。
【评价设计】教师对学生的回答给予肯定，提高学生的语言描述能力，增强学生回答问题的积极性，同时提高学生的自信心。
【板书】1．共价键的形成
（1）σ键：以“头碰头”成键
类型：s-sσ键、s-pσ键、p-pσ键。
【教师提问】请同学们观察σ键电子云图，σ键有什么特征？
【学生回答】轴对称。以形成化学键的两原子核的连线为轴作旋转操作，共价键电子云的图形不变，这种特征称为轴对称。
【设计意图】1．学习新知识，要充分利用教材，使学生养成从教材中获取信息的习惯。
2．培养学生观察能力及空间想象能力。
【时间】6分钟
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【过渡】是不是O2（O=O）分子中的共价键都是σ键呢？引出π键。
【动画演示】O2中O=O键的形成。
【教师活动】我们用电子云描述O2中O=O键的形成。氧原子的未成对电子在2p原子轨道上，分别为2px和2py，这两个原子轨道相互垂直。沿x轴方向的电子云“头碰头”重叠形成σ键，同时沿y轴方向的电子云就会“肩并肩”重叠形成π键。
【视频展示】p-pπ键的形成过程。
【板书】（2）π键：以“肩并肩”成键
【设计意图】通过视频展示，将抽象的知识形象生动地表现出来，帮助学生理解。
【教师提问】请同学们观察π键电子云图，π键有什么特征？
【学生回答】镜面对称。每个π键的电子云由两块组成，分别位于由两原子核构成平面的两侧，如果以它们之间包含原子核的平面为镜面，它们互为镜像，这种特征称为镜面对称。
【设计意图】1．学习新知识，要充分利用教材，使学生养成从教材中获取信息的习惯。
3． 培养学生观察能力及空间想象能力。
【时间】3分钟
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【过渡】1．分子中能否只含π键？ 学生一起回答不能。
2．原子间形成的共价键，如何区分是σ键还是π键？
【学生回答】共价单键是σ键；共价双键中一个σ键，一个π键；共价三键中一个σ键，两个π键。
【设计意图】强调教材在新知识学习中的重要作用。
【板书】2. 成键规律
共价单键是σ键；
共价双键中一个σ键，一个π键；
共价三键中一个σ键，两个π键。
【时间】4分钟
【课堂反馈】请同学们完成下面练习题。
【设计意图】对所学知识进行运用，并及时深化共价键的成键规律。
【课堂反馈】对比σ键和π键的差异。
【设计意图】培养学生归纳总结能力。
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【时间】4分钟
【过渡】为什么不能形成H3、H2Cl、Cl3分子？引出共价键的特征。
【教师活动】这是由共价键的饱和性决定的。按共用电子对理论，一个原子有几个未成对电子，便和几个自旋相反的电子配对成键。即形成的共价键数 = 未成对电子数。
【学生活动】学生解释不能形成H3、H2Cl、Cl3分子的原因。
【设计意图】培养学生归纳总结能力和知识迁移能力。
【教师活动】共价键的第二个特征——方向性。形成共价键时，原子轨道重叠愈多，电子在核间出现的概率愈大，共价键愈牢固，因此共价键尽可能沿着电子出现概率最大的方向形成。
【板书】3. 共价键的特征
(1)饱和性——决定分子的组成
(2)方向性——决定分子的立体构型
【时间】4分钟
【科学探究1】已知氮分子的共价键是N三N，你能通过画图描述共价键的形成过程吗？请同学们分组讨论。
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【小组成员回答】氮原子的未成对电子在2p原子轨道上，分别为2px、2py和2pz，这三个原子轨道相互垂直。按照共价键的方向性，原子轨道重叠越大，形成共价键越牢固，因此原子轨道尽可能沿x轴方向“头碰头”重叠形成σ键，同时沿y轴和z轴方向的原子轨道就会“肩并肩”重叠形成两条π键。因此形成N三N。
【设计意图】培养学生分析、归纳、总结能力；培养学生科学探究能力；培养学生团队合作意识。
【评价设计】教师对学生的回答提出表扬，增强学生的自信心，培养学生学习化学的兴趣。
【科学探究2】分组讨论：通过已准备的模型，请同学们组建不同的有机物分子。
要求：分子中既含σ键，又含π键。
【学生活动】学生分组组建模型，找代表到讲台上展示成果。
【设计意图】1．通过模型使学生更好地理解σ键和π键。
2. 培养学生动脑思考能力、动手操作能力。
3．培养学生团队合作意识。
【时间】8分钟
【高考链接】请同学们完成以下这几道高考题。
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【设计意图】强调本节课的知识在高考中的重要地位，加强学生对本节知识点的理解与消化。
【时间】5分钟
【小结】学生对本节课的内容做总结，然后教师投影展示。
【设计意图】培养学生归纳总结能力；加强所学知识的记忆。
教学活动是教与学的双边活动，必须充分发挥学生的主体作用和教师的主导作用，使之相互促进，协调发展。
【时间】1分钟
【作业】教材P34：1、2题
七、板书设计
第二章 第一节 共价键
一、共价键
1．共价键的形成
（1）σ键：以“头碰头”成键，呈轴对称。
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类型：s-sσ键、s-pσ键、p-pσ键。
（2）π键：以“肩并肩”成键，呈镜面对称。
2. 成键规律
共价单键是σ键；
共价双键中一个σ键，一个π键；
共价三键中一个σ键，两个π键。
3.共价键的特征
(1)饱和性——决定分子的组成
(2)方向性——决定分子的立体构型
八、教学反思
本节课的内容非常抽象，学生学习和接受都较困难。通过本节课的教学，我觉得本节课成功的关键有三点：
1． 布置课前预习，使其了解教材基本内容，找出难点；复习有关的基础知识，为新知识的学习做好铺垫。
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2． 利用多媒体辅助教学，通过播放有关电子云重叠成键的过程，使学生很容易理解σ键和π键的形成，提高了课堂效率。
3． 学生自身体验和探究是非常重要的。本节课我以小组合作的方式让学生探究讨论了氮气中N三N的形成过程，并通过动手组建有机物分子更好地体会了共价键的成键规律。
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