4.3 化学键 教学设计 2025-2026学年高一上学期化学人教版必修第一册

该高中化学教学设计聚焦离子键、共价键的形成及本质区别，以“食盐溶解与导电性差异”等生活现象导入，衔接原子结构与元素周期表知识，为分子结构、晶体类型学习搭建支架，揭示化学反应“旧键断裂、新键形成”的本质。 亮点在于问题链驱动探究，如通过KCl、NaOH等实例辨析离子化合物，结合电子式、分子空间构型图示实现微观探析；融入宏观辨识与科学思维，对比NaCl（离子键）与HCl（极性共价键）的形成，帮助学生建立“结构决定性质”认知，教师易用且提升课堂效率。

第三节 化学键 课程：高中化学 教材：高中化学人教版（2019）必修第一册 章节：第三节 化学键 教材分析 本章内容在高中化学中起着承上启下的关键作用，学完原子结构与元素周期表后，学生进一步探究原子如何通过化学键结合成物质，为后续学习分子结构、晶体类型及化学反应能量变化奠定基础。教材从氯化钠的形成入手，先引导学生回顾钠、氯原子的电子排布，再通过电子式 直观展示离子键的形成过程，然后过渡到共价键，用 和 阐明共用电子对的本质，逻辑清晰地建立起化学键的核心概念。教材结合电子式、结构式和表4-6中的分子空间构型图示，帮助学生从微观视角理解物质构成，同时引入非极性键与极性键的区别，深化对电子分布不均的理解。学生常在判断离子化合物与共价化合物时混淆，尤其对 这类含共价键的离子化合物理解困难，也容易误认为共价键只存在于非金属单质中，这些误区需通过具体实例辨析和化学键本质的反复强调来纠正。 学情分析 学生已经在初中阶段学习了原子的基本结构、元素周期表的初步知识以及常见物质的化学式书写，对钠、氯等典型元素的性质有基础认知，能够理解原子趋向稳定结构的倾向。进入高中后，学生掌握了核外电子排布规律和元素化合价的概念，为理解离子键和共价键的形成机制提供了支撑。高一学生正处于从形象思维向抽象思维过渡的阶段，具备一定的逻辑推理能力，但对微观粒子相互作用的想象仍依赖直观模型。学生在理解这类电子式表示时，容易混淆离子形成过程与共价键中的共用电子对表达，难以准确区分离子键与极性、非极性共价键的本质差异，尤其在判断中极性键与分子非极性的关系时易产生困惑。此外，化学键断裂与形成的动态过程涉及能量变化，学生缺乏宏观与微观结合的思维习惯，需通过类比和可视化手段帮助建立“旧键断裂、新键形成”的反应本质观念。 教学目标 知识目标 1. 通过教材示例及分析，解释离子键、共价键的形成过程及本质区别，能准确判断常见物质是离子化合物还是共价化合物。 2. 依据教材内容，学会用电子式表示离子化合物和共价化合物的形成过程。 核心素养 1. 宏观辨识与微观探析：从宏观上认识离子化合物、共价化合物性质的不同，从微观角度理解离子键、共价键形成过程中原子结构的变化及电子的转移或共用情况。 2. 科学探究与创新意识：通过对化学键相关知识的学习，培养主动探究化学反应中旧键断裂与新键形成过程的意识，尝试创新思考相关化学问题的解决方法。 3. 科学态度与社会责任：以严谨的科学态度学习化学键知识，理解其在化学研究及日常生活中的重要性，培养利用化学知识解决实际问题的社会责任感。 重点难点 教学重点 1. 通过原子结构分析理解离子键的形成过程 2. 运用电子式表示离子化合物和共价化合物的形成 3. 根据元素种类判断离子键与共价键的类型 教学难点 1. 从微观角度理解共用电子对形成共价键的本质 2. 区分极性键与非极性键并判断分子中的电性分布 3. 理解化学反应本质是旧键断裂和新键形成的過程 课堂导入 【教师活动】 同学们，你们有没有想过，食盐为什么能轻松溶解在水里，而油却不能？为什么有些物质容易导电，而有些物质却不导电？其实，这些现象背后都隐藏着一个神秘的力量——化学键。 【教师活动】 你们知道吗？食盐（氯化钠）是由带电的粒子构成的，而水分子却靠一种“共享电子”的方式结合在一起。那么，这些粒子之间到底是怎样“牵手”形成物质的呢？为什么不同的原子结合方式会带来截然不同的性质？ 【教师活动】 今天，就让我们一起走进化学键的世界，去探索它的奥秘。 离子键 探究新知 创设情境 在日常生活中，我们经常接触到食盐——氯化钠，它是维持人体正常生理功能的重要物质之一。从微观角度来看，氯化钠是由钠离子和氯离子通过离子键结合而成的。那么，钠原子和氯原子是如何转变成带电的离子，并最终形成氯化钠的呢？这背后隐藏着原子结构与化学键的奥秘。通过本节课的学习，我们将揭开离子键形成的神秘面纱。 师生互动与教师引导过程 问题1 · 教师引导：钠原子和氯原子是如何通过电子的转移形成氯化钠的？请结合钠和氯的原子结构特点进行分析。 · 学生回答：钠原子最外层有1个电子，容易失去；氯原子最外层有7个电子，容易获得1个电子，两者反应时钠原子失去电子变成钠离子，氯原子获得电子变成氯离子，从而形成氯化钠。 · 参考答案：钠原子失去1个电子形成Na⁺，氯原子获得1个电子形成Cl⁻，带相反电荷的离子通过静电作用结合成氯化钠。 · 教师点评并讲解：很好！这种带相反电荷离子之间的相互作用就叫做离子键。接下来我们一起来看看离子键的本质是什么。 问题2 · 教师引导：离子键的本质是什么？它与共价键有何不同？ · 学生回答：离子键是阴阳离子之间的静电作用，而共价键是原子间共用电子对形成的。 · 参考答案：离子键是阴阳离子通过静电作用形成的化学键，存在于离子化合物中；共价键是原子间通过共用电子对形成的化学键，存在于共价化合物中。 · 教师点评并讲解：非常准确！离子键的形成通常发生在活泼金属与活泼非金属之间，那哪些物质属于离子化合物呢？我们一起来判断。 问题3 · 教师引导：下列物质中哪些属于离子化合物？请说明理由：KCl、CO₂、MgCl₂、H₂O、NaOH · 学生回答：KCl、MgCl₂、NaOH属于离子化合物，因为它们由金属和非金属元素组成，存在离子键。 · 参考答案：KCl、MgCl₂、NaOH属于离子化合物，因为它们由金属与非金属元素组成，通过离子键结合；CO₂和H₂O属于共价化合物。 · 教师点评并讲解：判断准确，说明你已经掌握了离子化合物的判断依据。接下来我们学习如何用电子式表示离子化合物的形成过程。 问题4 · 教师引导：请写出氯化钠形成的电子式，并解释每个符号的含义。 · 学生回答：Na· + ·Cl: → Na⁺[∶Cl∶]⁻，其中“·”表示价电子，“∶”表示孤对电子，Na⁺表示钠离子，Cl⁻表示氯离子。 · 参考答案：氯化钠的形成过程电子式为： 表示钠原子失去一个电子变成钠离子，氯原子获得一个电子变成氯离子，二者通过离子键结合。 · 教师点评并讲解：非常规范！电子式能清晰地展示电子的转移过程和离子的形成。接下来我们总结本节课的核心内容。 教师总结 1. 离子键是阴阳离子之间通过静电作用形成的化学键。 2. 离子化合物通常由活泼金属与活泼非金属元素组成。 3. 电子式可以表示离子化合物的形成过程。 4. 离子键与共价键的本质区别在于电子的转移与共用。 设计意图 通过问题引导学生从原子结构出发理解离子键的形成过程，结合电子式训练化学用语表达能力，帮助学生构建微观模型，提升化学核心素养。 新知巩固 题目1 【题文】：反应可用于制备乙酸乙酯。下列有关说法正确的是 A．分子的VSEPR模型：图示为直线形 B．乙酸分子中σ键与π键数目比为7∶1 C．羟基的电子式：图示为 D．乙酸乙酯分子中含有离子键 【解答】：乙酸分子含7个σ键和1个π键，比例7:1；水为V形，VSEPR模型为四面体；羟基电子式应为；乙酸乙酯只含共价键。选B。 【总结】：本题考查分子结构与化学键类型。需掌握VSEPR模型判断、σ与π键识别、电子式书写及化合物成键特征。解题时先分析各选项中的化学概念，结合有机物结构式判断键的类型与数目，排除含离子键或错误模型的选项。 题目2 【题文】：下列关于离子键和离子化合物的说法正确的是 A．离子键只存在于离子化合物中 B．非金属元素之间不能形成离子化合物 C．中存在离子键，属于离子化合物 D．离子化合物在熔融状态或固态下均能导电 【解答】：离子键是离子化合物中的主要作用力，仅存在于离子化合物中；非金属也可形成离子化合物（如）；为共价化合物；离子化合物仅在熔融或水溶液中导电。选A。 【总结】：本题考查离子键的存在范围与离子化合物的判断。解题要点：明确离子键仅存在于离子化合物中，理解铵盐等特例，掌握典型共价化合物（如），并熟悉离子化合物导电条件。解题步骤为分析成键元素电负性差异，判断化合物类型，再结合性质排除错误选项。 共价键 探究新知 创设情境 在现代工业中，氯气（Cl₂）和氯化氢（HCl）是重要的化工原料，广泛用于塑料、药品和消毒剂的生产。然而，尽管它们都含有氯元素，分子结构却截然不同：Cl₂由两个相同的氯原子组成，而HCl则是氢原子和氯原子以1:1的比例结合。那么，为什么这些分子会以特定的原子个数组合？它们的形成遵循怎样的规律？通过本节课的探究，我们将揭开共价键的神秘面纱。 师生互动与教师引导过程 问题1 · 教师引导：在氯气分子中，两个氯原子是如何结合在一起的？为什么不是三个或四个？ · 学生回答：每个氯原子最外层有7个电子，需要获得1个电子达到稳定结构，两个氯原子各提供一个电子形成共用电子对。 · 参考答案：两个氯原子通过共用一对电子形成共价键，使每个原子都达到8电子稳定结构。 · 教师点评并讲解：很好！这种通过共用电子对形成的相互作用称为共价键。那么，不同原子之间是否也能形成类似的键呢？我们来看下一个问题。 问题2 · 教师引导：氢原子和氯原子是如何形成HCl分子的？它们之间形成的共价键有什么特点？ · 学生回答：氢原子提供一个电子，氯原子也提供一个电子，形成共用电子对。但由于氯的电负性更强，电子对偏向氯原子。 · 参考答案：氢和氯形成极性共价键，共用电子对偏向电负性强的氯原子，使HCl分子具有极性。 · 教师点评并讲解：非常准确！这种共用电子对偏移的共价键叫做极性键。那么，像H₂这样的分子，它们的共价键又有什么不同呢？ 问题3 · 教师引导：H₂分子中的共价键与HCl中的共价键有何区别？ · 学生回答：H₂中两个氢原子吸引电子的能力相同，共用电子对不偏向任何一方，属于非极性键。 · 参考答案：H₂中的共价键是非极性键，因为两个相同原子吸引电子能力相同，电子对不偏移。 · 教师点评并讲解：正确！我们已经了解了极性键和非极性键的区别。接下来，我们来看看这些共价键是如何影响分子结构的。 问题4 · 教师引导：CO₂和H₂O的分子结构有何不同？这与它们的化学性质有关吗？ · 学生回答：CO₂是直线形结构，H₂O是V形结构。结构不同会影响分子的极性。 · 参考答案：CO₂为直线形，结构对称，整体无极性；H₂O为V形，结构不对称，具有极性。 · 教师点评并讲解：非常好！分子的空间结构对分子的极性有重要影响。接下来我们一起来总结本节课的核心内容。 教师总结 1. 共价键是原子间通过共用电子对形成的相互作用。 2. 极性键存在于不同原子之间，电子对发生偏移；非极性键存在于相同原子之间，电子对不偏移。 3. 分子的空间结构影响其物理和化学性质，如极性、溶解性等。 4. 共价化合物如H₂O、CO₂、HCl等，都是通过共价键形成的。 设计意图 通过真实工业背景创设情境，激发学生探究兴趣；围绕共价键的本质层层设问，引导学生从微观结构理解宏观性质，培养化学核心素养。 新知巩固 题目1 【题文】：下列过程中，存在共价键断裂的是 A．干冰升华 B．硫酸氢钠固体溶于水 C．蔗糖溶于水 D．氯化钠固体加热熔融 【解答】：干冰升华仅破坏分子间作用力；蔗糖溶于水不发生化学变化；氯化钠熔融破坏离子键；硫酸氢钠溶于水电离出和，断裂共价键，选B。 【总结】：本题考查化学变化中化学键的断裂类型。解题要点是区分物理变化与化学变化，明确共价键存在于多原子分子或原子团内部，当发生电离或化学反应导致原子间共用电子对断裂时，才发生共价键断裂。解答此类题需分析各过程中的微粒变化，判断是否有共用电子对断裂。 题目2 【题文】：下列关于共价键的说法正确的是 A．共价键只存在于非金属单质分子中 B．共用电子对必然被两个原子均等共用 C．中的共价键为极性键，分子为非极性分子 D．中只含非极性键 【答案】C 【解答】：共价键广泛存在于非金属元素组成的单质和化合物中；极性键中电子对偏移；中为极性键，但分子结构对称，为非极性分子；中为非极性键，为极性键，故C正确。 【总结】：本题考查共价键的极性判断及分子极性的关系。解题要点是掌握极性键与非极性键的区别（是否同种原子）、共用电子对是否偏移，并理解分子极性受键极性和空间结构共同影响。解答此类题应先分析键的类型，再结合分子空间构型判断分子极性。 化学键 探究新知 创设情境 在现代工业中，氢气与氯气反应生成氯化氢气体是合成盐酸的重要步骤。这一反应看似简单，但其背后隐藏着一个关键的化学过程：旧化学键的断裂与新化学键的形成。正是这一过程决定了反应能否发生以及反应的能量变化。那么，这个过程究竟是如何进行的？我们又该如何从微观角度理解这一反应的本质呢？ 师生互动与教师引导过程 问题1 · 教师引导：氢气与氯气在光照或加热条件下能迅速反应生成氯化氢。从宏观上看是物质的变化，那么从微观角度看，这个反应的本质是什么？ · 学生回答：反应中氢气和氯气分子分解为原子，再重新组合成氯化氢分子。 · 参考答案：反应过程中，和中的共价键断裂，生成H和Cl原子；H和Cl原子结合形成HCl分子，并形成新的H-Cl共价键。 · 教师点评并讲解：很好！这说明化学反应的本质不仅仅是物质的转化，更是化学键的“破旧立新”过程。那我们如何理解化学键的定义和形成条件呢？ 问题2 · 教师引导：教材中提到“化学键是相邻原子之间强烈的相互作用”，那这种作用是如何形成的？是否所有原子之间都有化学键？ · 学生回答：化学键只存在于相邻原子之间，通过价电子的转移或共用形成。不是所有原子之间都有化学键。 · 参考答案：化学键是相邻原子之间强烈的相互作用，主要通过价电子的转移（离子键）或共用（共价键）实现。非相邻原子之间的作用较弱，不属于化学键。 · 教师点评并讲解：非常准确！化学键的形成与原子结构密切相关，是原子间通过电子的重新分布达到更稳定状态的过程。接下来我们尝试用化学键的观点分析其他反应。 问题3 · 教师引导：请用化学键的观点解释的形成过程。 · 学生回答：氢原子和氧原子通过共用电子对形成共价键，两个H原子分别与O原子结合，形成两个H-O键。 · 参考答案：在的形成过程中，O原子与两个H原子各共用一对电子，形成两个H-O共价键，从而达到更稳定的电子结构。 · 教师点评并讲解：很好！这说明我们可以将化学键的形成过程迁移到其他反应中。那在化学反应中，化学键的变化是否伴随着能量变化呢？ 问题4（易错辨析） · 教师引导：有人认为“化学反应中化学键的断裂和形成是同时发生的”，你是否同意？请说明理由。 · 学生回答：不同意，化学键的断裂需要吸收能量，而形成会释放能量，两者不可能完全同步。 · 参考答案：化学键的断裂和形成是化学反应的两个阶段，通常先发生旧键的断裂，再形成新键，二者之间存在能量变化的过程。 · 教师点评并讲解：非常棒！这提醒我们化学反应是一个动态过程，而不是简单的同步变化。这也为后续学习反应能量变化打下了基础。 教师总结 1. 化学键是相邻原子之间强烈的相互作用，主要通过价电子的转移或共用形成。 2. 化学反应的本质是旧化学键的断裂与新化学键的形成。 3. 化学键的形成与原子结构有关，目的是达到更稳定的电子结构。 4. 化学键的变化伴随着能量的吸收或释放，是理解反应能量变化的基础。 设计意图 通过具体反应情境引导学生从微观角度理解化学反应的本质，结合问题链设计，帮助学生建立“化学键变化”与“物质转化”的联系，强化核心概念的理解与迁移能力。 新知巩固 题目1 【题文】：下列物质由离子构成的是（ ） A．铜 B．氢气 C．水 D．氯化钠 【解答】：氯化钠由和通过离子键结合，属于离子化合物，由离子构成，选D。 【总结】：本题考查物质的构成微粒与化学键类型。解题要点是区分金属、非金属单质、共价化合物和离子化合物的构成微粒。一般活泼金属与活泼非金属形成的化合物为离子化合物，由离子构成，含有离子键。 题目2 【题文】：化合物由三种元素组成，是一种肥效长的固态氮肥，可发生如图所示转化。可以和酸反应生成盐，用固体进行焰色试验，其火焰为砖红色。下列说法错误的是（ ） A．固体为 B．固体的化学式为 C．固体中含有的化学键类型为离子键和极性共价键 D．固体与足量稀盐酸反应可同时产生和 【解答】：焰色试验砖红色说明含钙元素；为，与水反应生成和，为；中含与，存在离子键和极性共价键；与盐酸反应生成和，不生成，D错误，选D。 【总结】：本题综合考查化学键类型、元素推断与物质性质。解题需结合焰色反应确定金属元素，根据转化关系推断物质组成，分析化学键类型时先判断化合物类型，再分析阴离子内部共价键情况；判断反应产物时注意条件与实际反应路径。 课堂练习 第1题 【题文】化合物由三种元素组成，是一种肥效长的固态氮肥，可发生如图所示转化。可以和酸反应生成盐，用固体进行焰色试验，其火焰为砖红色。下列说法错误的是 A．固体为 B．固体的化学式为 C．固体A中含有的化学键类型为离子键和极性共价键 D．固体与足量稀盐酸反应可同时产生和 【答案】D 第2题 【题文】下列事实不能用键能的数据解释的是 A．的化学性质很稳定 B．的沸点低于的沸点 C．HCl、HBr、HI的热稳定性逐渐减弱 D．金刚石的熔点高于晶体硅的熔点 【答案】B 第3题 【题文】下列变化所克服的微粒间作用力完全属于同种类型的是 A．干冰和碘升华 B．水和苯受热气化 C．硫酸铜和硫酸溶于水 D．二氧化硅和氯化钠受热熔化 【答案】A 板书设计 化学键与物质结构 1. 离子键 活泼金属 + 活泼非金属 → 离子化合物 2. 共价键 原子间共用电子对 → 极性键 / 非极性键 3. 化学反应本质 旧键断裂 → 原子重组 → 新键形成 教学反思 本节课围绕离子键、共价键及化学键的形成展开，通过钠与氯气、氢气与氯气等典型反应，引导学生从原子结构角度理解化学键的本质，结合电子式书写和分子结构图示，帮助学生建立微观认知。教学设计符合高中化学课程标准要求，基本达成“能从微观层面理解物质构成”的教学目标。成功之处在于通过直观图示与反应实例，帮助学生构建离子键与共价键的分类认知，并初步理解化学反应本质是旧键断裂与新键形成的过程。不足在于对极性键与非极性键的区分讲解略显抽象，部分学生对共用电子对偏移的理解不够深入，需借助更多实例与模型辅助教学，提升学生的微观辨识能力。 学科网（北京）股份有限公司 $