第三节 化学键 第1课时(教学设计)化学人教版2019必修第一册
2025-11-10
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精品
摘要:
该高中化学教学设计聚焦离子键的形成与实质、离子化合物判断及电子式表示。通过播放“美丽结晶花”视频导入,结合原子结构、元素周期律知识,为后续学习搭建支架,引导学生从具体实例理解抽象概念。
资料亮点在于以问题驱动分组讨论(如探究氯化钠形成过程),结合动画模型构建离子键微观过程,体现科学探究与实践、科学思维。通过电子式书写练习强化宏观-微观-符号联系,助学生突破抽象难点,提升教师教学效率与学生核心素养。
内容正文:
第三节 化学键
第1课时 离子键
一、知识目标
1.通过氯化钠的形成过程,认识离子键的概念与形成,了解离子化合物的概念,会判断离子化合物。
2.掌握用电子式表示原子、简单离子、离子化合物以及用电子式表示常见离子化合物的形成过程。
二、核心素养目标
1.宏观辨识与微观探析:从宏观上认识离子化合物的性质特点,从微观上理解离子键的形成本质,能从微观角度解释离子化合物的相关性质。
2.证据推理与模型认知:通过对氯化钠形成过程的分析,建立离子键形成的模型,能依据模型判断元素间能否形成离子键及化合物是否为离子化合物。
3.科学探究与创新意识:通过分组讨论实验现象和化学问题,培养探究精神和创新思维,提高分析问题和解决问题的能力。
一、教学重点
离子键的形成与实质。
二、教学难点
用电子式表示离子化合物及形成过程。
化学键是高中化学的重要概念,它贯穿于整个化学学习过程,对于学生理解物质的结构和性质起着关键作用。本节内容在教材中具有承上启下的重要地位,它是在学生学习了原子结构、元素周期律等知识的基础上展开的,同时也为后续学习化学反应中的能量变化、化学平衡等内容奠定基础。 按照教材编排,本课时聚焦于离子键的学习,包括离子键的形成与实质、离子化合物的概念及判断、用电子式表示微粒和离子化合物等内容。教材通过氯化钠的形成过程,引导学生认识离子键的概念,这种从具体实例入手的方式,有助于学生直观地理解抽象的化学概念。此外,教材还通过典型范例和技能实战,让学生巩固所学知识,提高运用能力。
在学习离子键这一内容时,学生已经具备了原子结构和核外电子排布的知识,这为理解离子键的形成提供了基础。然而,离子键的形成过程较为抽象,涉及到电子的转移和阴阳离子的相互作用,学生可能难以想象和理解。此外,用电子式表示微粒和离子化合物的形成过程,是一种新的化学用语,学生需要一定的时间来掌握和运用。 基于学生的这些特点,在教学过程中,教师应充分利用实验探究、问题驱动等教学方法,引导学生积极参与讨论和思考,帮助学生将抽象的知识形象化。同时,要注重知识的循序渐进,从简单到复杂,逐步引导学生掌握离子键的相关知识,提高学生的化学核心素养。
教学环节一 新课导入
【播放视频】美丽结晶花。
【提出问题】现在,老师要考考大家了。你们有没有想过,这些美丽的晶体是通过什么作用结合在一起的呢?还有啊,我们周围的物质丰富多彩,元素的原子之间又是通过什么作用形成如此丰富的物质呢?比如说,我们每天都要吃的食盐,它是由钠元素和氯元素组成的,那钠原子和氯原子是怎么结合成食盐这种物质的呢?大家可以大胆地猜测一下,和小组内的同学交流交流。
【引导思考】大家的想法都很有创意。其实,这些看似简单的问题背后,隐藏着化学世界里一个非常重要的概念——化学键。化学键就像是原子之间的“桥梁”,把它们连接在一起,形成了各种各样的物质。那化学键到底是什么样的呢?它又是如何形成的呢?今天,我们就一起来揭开化学键中离子键的神秘面纱。
【设计意图】
1.激发学生兴趣:展示美丽的结晶花,能够给学生带来强烈的视觉冲击,引发他们对这些美丽晶体的好奇。让学生直观地感受到化学世界的奇妙,从而激发他们对本节课内容的兴趣和探索欲望。
2.提高课堂参与度:提出问题引导学生思考和讨论,鼓励学生大胆猜测,让学生积极参与到课堂中来。通过小组交流,培养学生的合作学习能力和思维能力,营造活跃的课堂氛围。
3.自然导入新课:从生活中常见的物质和现象入手,引出化学键的概念,让学生明白化学知识与生活息息相关。自然地过渡到本节课的主题——离子键,使学生能够明确学习目标,带着问题去学习新知识,提高学习的主动性和效果。
教学环节二 离子键
任务1:请同学们分组讨论水在通电条件下能够发生分解,为什么要通电?食盐晶体不能导电,但在熔融状态或溶于水后能导电?
【问题】请同学们分组讨论水在通电条件下能够发生分解,为什么要通电?食盐晶体不能导电,但在熔融状态或溶于水后能导电?
【学生思考】
1.小组讨论后代表发言:通电破坏了氢原子和氧原子之间存在着很强的相互作用,所以水在通电条件下能分解;食盐熔融状态或溶于水后能导电是克服了离子间的相互作用。
2.认识到物质中原子或离子之间存在着相互作用。
【讲解】评价学生的回答,引出化学键的概念:物质中直接相邻的原子或离子之间存在的强烈的相互作用叫做化学键。强调注意事项:①直接相邻;②强烈的相互作用。以水分子为例,说明O与H直接相邻,相互作用比较强烈,H与H非直接相邻,相互作用比较弱。同时指出化学键的形成与原子结构有关,它主要通过原子的价电子的转移来实现。介绍化学键的分类:化学键分为离子键、金属键、共价键,举例说明如中存在离子键,中存在共价键,金属中存在金属键。
【设计意图】通过展示美丽的结晶花图片引发学生的好奇心,激发学生的学习兴趣。以水分解和食盐导电的问题为驱动,引导学生思考物质中原子或离子之间的相互作用,从而自然地引出化学键的概念。
【总结讲解】
一、离子键
1.化学键:物质中直接相邻的原子或离子之间存在的强烈的相互作用。
⑴注意:①直接相邻 ②强烈的相互作用
⑵化学键的形成与原子结构有关,它主要通过原子的价电子的转移来实现。
2.化学键的分类:
化学键分为离子键、金属键、共价键
任务2:请同学们分组讨论运用核外电子排布的知识和化学键知识分析氯化钠的形成过程
【问题】请同学们分组讨论运用核外电子排布的知识和化学键知识分析氯化钠的形成过程。
【学生思考】
1.小组内交流讨论,画出原子和原子的结构示意图,分析它们的核外电子排布情况。
2.代表发言:原子最外层有1个电子,容易失去1个电子形成稳定结构;原子最外层有7个电子,容易得到1个电子形成稳定结构。原子将最外层的1个电子转移给原子,形成和,和之间通过静电作用形成离子键。
【讲解】评价学生的回答,用动画或示意图展示氯化钠的形成过程,进一步解释离子键的概念:带相反电荷离子之间的相互作用叫做离子键。当阴阳离子接近到某一定距离时,吸引和排斥作用达到平衡,阴阳离子间形成稳定的离子键。强调成键粒子是阴、阳离子,成键本质是阴、阳离子之间的相互作用(静电吸引和静电排斥),并分别解释静电引力(和带异性电荷间的相互吸引作用)和静电斥力(电子与电子、原子核与原子核间带同性电荷的相互排斥作用)。分析成键原因:①原子相互得失电子形成稳定的阴阳离子;②离子间吸引与排斥处于平衡状态;③体系的总能量降低。展示体系能量与离子间距离关系图,帮助学生理解。
【设计意图】通过让学生分组讨论氯化钠的形成过程,培养学生的合作探究能力和运用所学知识分析问题的能力。利用动画或示意图直观地展示离子键的形成过程,帮助学生更好地理解离子键的概念和本质。
【总结讲解】
一、离子键
2. 离子键概念:带相反电荷离子之间的相互作用。
当阴阳离子接近到某一定距离时,吸引和排斥作用达到平衡,阴阳离子间形成稳定的离子键。
⑴ 成键粒子:阴、阳离子
⑵ 成键本质:阴、阳离子之间的相互作用(静电吸引和静电排斥)
⑶成键原因:
①原子相互得失电子形成稳定的阴阳离子;
②离子间吸引与排斥处于平衡状态;
③体系的总能量降低。
任务3:请同学们讨论那元素周期表中的哪些元素之间容易形成离子键呢?
【问题】请同学们讨论元素周期表中的哪些元素之间容易形成离子键?什么样的化合物是离子化合物?
【学生思考】
1.小组讨论后代表发言:活泼金属元素(原子易失电子)与活泼非金属元素(原子易得电子)之间容易形成离子键。由离子键构成的化合物叫做离子化合物。
2.列举常见的离子化合物,如、、、、、、、等。
【讲解】评价学生的回答,总结容易形成离子键的元素以及常见的离子化合物类别(强碱、大多数盐及金属氧化物)。强调离子化合物的性质特点:熔融态能导电,熔沸点高、硬度大、难挥发。介绍判断离子化合物的方法:化合物在熔融状态下是否导电。讲解离子键的三个“一定”和两个“不一定”:①离子化合物中一定含有离子键;②含有离子键的物质一定是离子化合物;③离子化合物中一定含有阴离子和阳离子;④离子化合物中不一定含有金属元素,如、等;⑤含有金属元素的化合物不一定是离子化合物,如。
【设计意图】通过讨论元素周期表中元素形成离子键的规律,让学生深入理解离子键的形成条件。明确离子化合物的概念、常见类型、性质特点和判断方法,帮助学生准确判断离子化合物。
【总结讲解】
一、离子键
4.离子化合物:由离子键构成的化合物
⑴容易形成离子键的元素
活泼金属元素与活泼非金属元素
⑵常见的离子化合物
物质类别
常见代表物
性质特点
离子化合物
NaOH、NaCl、MgCl2、KCl、Na2SO4、NH4Cl、Na2O、MgO
强碱、大多数盐及金属氧化物
熔融态能导电
熔沸点高、硬度大、难挥发
判断离子化合物方法:化合物在熔融状态下是否导电
⑶离子键的三个“一定”和两个“不一定”
①离子化合物中一定含有离子键;
②含有离子键的物质一定是离子化合物;
③离子化合物中一定含有阴离子和阳离子。
④离子化合物中不一定含有金属元素,如NH4Cl、NH4NO3等;
⑤含有金属元素的化合物不一定是离子化合物,如AlCl3。
典例精讲
【例1】下列说法正确的是( )
A.含有金属元素的化合物一定是离子化合物
B.第IA族和第VIIA族原子化合时,一定形成离子键
C.由非金属元素形成的化合物一定不是离子化合物
D.活泼金属与非金属化合时,能形成离子键
【答案】D
【解析】A 选项,含有金属元素的化合物不一定是离子化合物,如,所以 A 错误;B 选项,第 IA 族和第 VIIA 族原子化合时,不一定形成离子键,如是共价化合物,所以 B 错误;C 选项,由非金属元素形成的化合物可能是离子化合物,如,所以 C 错误;D 选项,活泼金属与非金属化合时,能形成离子键,所以 D 正确。
【例2】下列物质中属于离子化合物的是 ( )
A.硝酸 B.氨气 C.氯化铵 D.氯化氢
【答案】C
【解析】离子键是阴阳离子之间的相互作用,一般来说,活泼金属和活泼非金属元素之间易形成离子键。A 选项硝酸是共价化合物,只存在共价键;B 选项氨气是共价化合物,只存在共价键;C 选项氯化铵是由铵根离子和氯离子通过离子键形成的离子化合物;D 选项氯化氢是由氢原子和氯原子通过共价键形成的共价化合物。所以答案选 C。
教学环节三 用电子式表示微粒以及化合物
任务1:请同学们通过资料卡片学习新的化学用语。
【引入】为方便起见,我们在元素符号周围用“·”或“×”来表示原子的最外层电子(价电子),这种式子叫做电子式。
【问题】请同学们通过资料卡片学习新的化学用语——电子式,写出、原子的电子式以及、离子的电子式。
【学生思考】
1.阅读资料卡片,学习电子式的表示方法。
2.写出原子的电子式为,原子的电子式为,的电子式为,离子的电子式为。
【讲解】评价学生的书写情况,总结电子式的表示方法:
1.原子的电子式:在元素符号四个方向逐一放置最外层电子。
2.简单离子的电子式:简单阳离子直接用离子符号表示;简单阴离子一般用表示。
3.离子化合物的电子式:由阴、阳离子的电子式组成,相同离子不能合并,同性电荷不直接相邻,一般对称排列。举例说明不同类型离子化合物(型、型、型)的电子式书写,如的电子式为,的电子式为,的电子式为。
【设计意图】通过引入电子式的概念,让学生学习一种新的化学用语。通过练习书写原子和离子的电子式,掌握电子式的基本表示方法,为后续书写离子化合物的电子式和形成过程打下基础。
【总结讲解】
二、用电子式表示微粒以及离子化合物
1.电子式:元素符号周围用“·”或“×”来表示原子的最外层电子(价电子),这种式子叫做电子式。
(1)原子的电子式
在元素符号四个方向逐一放置最外层电子
(2)简单离子的电子式:简单阳离子直接用离子符号表示;
简单阴离子一般用表示
(3) 离子化合物的电子式
①由阴、阳离子的电子式组成
②相同离子不能合并, 同性电荷不直接相邻,一般对称排列
典例精讲
【例1】写出下列微粒的电子式:硫原子()、溴原子()、氟原子()、铝原子();硫离子()、溴离子()、氟离子()、铝离子()。
【答案】:硫原子:;溴原子:;氟原子:;铝原子:;硫离子:;溴离子:;氟离子:;铝离子:。
【解析】根据原子的最外层电子数,在元素符号周围用“·”或“×”表示最外层电子,得到原子的电子式。简单阳离子直接用离子符号表示,简单阴离子用表示,注意加上中括号和电荷数。
【例2】下列电子式是否正确:、、、、。
【答案】都不正确。
【解析】中两个应分开写;中两个应分开写;没有表示出最外层电子;不需要中括号;电荷表示错误,应为。
【例3】写出下列物质的电子式
①Na2S
②CaCl2
③KF
【答案】
①的电子式为
②的电子式为
③的电子式为
任务2:请同学们分组探讨一下试用电子式表示由原子形成NaCl的过程
【问题】请同学们分组探讨一下试用电子式表示由原子形成的过程。
【学生思考】
1.小组内讨论并书写,用电子式表示原子和原子形成的过程:
2.代表发言,展示小组的书写结果,并解释书写思路。
【讲解】评价学生的书写情况,总结用电子式表示由原子形成离子化合物的过程的书写要点:①左侧写原子的电子式;②用弧形箭头表示电子转移的方向;③中间用“”连接;④右侧写离子化合物的电子式。举例说明其他离子化合物(如、等)的形成过程的电子式书写。
【设计意图】通过分组讨论和书写用电子式表示离子化合物的形成过程,培养学生的合作探究能力和书写能力。总结书写要点,帮助学生准确掌握用电子式表示离子化合物形成过程的方法。
【总结讲解】
二、用电子式表示微粒以及离子化合物
2.用电子式表示由原子形成离子化合物的过程。
①左侧写原子的电子式;
②用弧形箭头表示电子转移的方向;
③中间用“”连接;
④右侧写离子化合物的电子式。
典例精讲
【例4】①请用电子式书写Na2O,的形成过程。
②用电子式表示硫化镁的形成过程
③用电子式表示氯化镁的形成过程
【答案】
课时1 离子键
一、离子键
1.化学键
定义:物质中直接相邻的原子或离子之间存在的强烈的相互作用
注意:①直接相邻;②强烈的相互作用
形成与原子结构有关,通过原子价电子转移实现
分类:离子键、金属键、共价键
2.离子键
概念:带相反电荷离子之间的相互作用
成键粒子:阴、阳离子
成键本质:阴、阳离子之间的静电作用(静电吸引和静电排斥)
成键原因
原子得失电子形成稳定阴阳离子
离子间吸引与排斥平衡
体系总能量降低
3.容易形成离子键的元素
活泼金属元素与活泼非金属元素
4.离子化合物
定义:由离子键构成的化合物
常见代表物:强碱、大多数盐及金属氧化物
性质特点:熔融态能导电,熔沸点高、硬度大、难挥发
判断方法:化合物在熔融状态下是否导电
三个“一定”和两个“不一定”
二、用电子式表示微粒以及离子化合物
1.电子式
原子的电子式:在元素符号四个方向逐一放置最外层电子
简单离子的电子式
简单阳离子:直接用离子符号
简单阴离子:一般用[ ]表示
离子化合物的电子式
由阴、阳离子的电子式组成
相同离子不能合并,同性电荷不直接相邻,一般对称排列
2.用电子式表示由原子形成离子化合物的过程
书写要点
左侧写原子的电子式
用弧形箭头表示电子转移的方向
中间用“→”连接
右侧写离子化合物的电子式
1.下列物质中,含有离子键的是( )
A.HCl
B.H₂O₂
C.K₂O
D.H₂SO₄
【答案】C
【解析】离子键是阴阳离子之间的相互作用,一般来说,活泼金属和活泼非金属元素之间易形成离子键。A选项HCl是由氢原子和氯原子通过共价键形成的共价化合物,不存在离子键;B选项H₂O₂是共价化合物,只存在共价键;C选项K₂O是由钾离子和氧离子通过离子键形成的离子化合物,含有离子键;D选项H₂SO₄是共价化合物,只存在共价键。所以答案选C。
2.下列叙述不正确的是( )
A.活泼金属元素与活泼非金属元素化合时,能形成离子键
B.阴、阳离子通过静电引力所形成的化学键叫做离子键
C.离子所带电荷的符号和数目与原子成键时得失电子有关
D.阴、阳离子间通过离子键形成的化合物一定是离子化合物
【答案】B
【解析】A选项,活泼金属元素原子易失电子,活泼非金属元素原子易得电子,它们化合时能形成离子键,A正确;B选项,阴、阳离子通过静电作用(包括静电引力和静电斥力)所形成的化学键叫做离子键,而不只是静电引力,B错误;C选项,原子得失电子后形成离子,离子所带电荷的符号和数目与原子成键时得失电子有关,C正确;D选项,含有离子键的化合物一定是离子化合物,D正确。所以答案选B。
3.对于氯化钠的形成过程。下列相关叙述中不正确的是( )
A.钠原子易失去一个电子,氯原子易得到一个电子
B.在NaCl中,除Cl⁻和Na⁺的相互吸引作用外,还存在电子之间、原子核之间的排斥作用
C.氯化钠是由带电的离子构成的,因此氯化钠是显电性的
D.钠、氯原子作用生成NaCl后,稳定性增强
【答案】C
【解析】A选项,钠原子最外层有1个电子,易失去一个电子,氯原子最外层有7个电子,易得到一个电子,A正确;B选项,在NaCl中,Cl⁻和Na⁺之间存在静电引力,同时电子之间、原子核之间存在静电斥力,当引力和斥力达到平衡时,形成稳定的离子键,B正确;C选项,氯化钠是由带正电的钠离子和带负电的氯离子构成,但钠离子和氯离子所带电荷总数相等,电性相反,所以氯化钠整体不显电性,C错误;D选项,钠原子和氯原子都不稳定,形成氯化钠后,都达到了稳定的电子层结构,稳定性增强,D正确。所以答案选C。
4.A、B两元素的原子序数分别为11和8,二者化合生成离子化合物Z,则下列说法中正确的是( )
A.A一定形成+1价的阳离子
B.B一定形成-2价单核阴离子
C.Z一定能与水反应产生B单质
D.Z一定是AB型化合物
【答案】A
【解析】原子序数为11的元素是钠(Na),原子序数为8的元素是氧(O)。A选项,钠原子最外层有1个电子,易失去1个电子形成+1价的阳离子,A正确;B选项,氧元素在化合物中一般显-2价,但也可能形成过氧根离子(O₂²⁻)等,不一定是-2价单核阴离子,B错误;C选项,钠和氧形成的离子化合物可能是氧化钠(Na₂O)或过氧化钠(Na₂O₂),氧化钠与水反应生成氢氧化钠,不产生氧气,过氧化钠与水反应产生氧气,所以Z不一定能与水反应产生B单质,C错误;D选项,钠和氧形成的化合物可能是Na₂O(A₂B型)或Na₂O₂(A₂B₂型),不一定是AB型化合物,D错误。所以答案选A。
5.下列化合物的电子式书写正确的是( )
【答案】D
6.下列物质的形成过程表示正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
在本节课的教学中,通过实验探究、问题驱动等教学方法,引导学生逐步认识离子键和离子化合物,取得了一定的教学效果。在离子键概念的讲解上,结合氯化钠的形成过程,学生能较好地理解离子键的形成和本质。但在电子式的教学环节,部分学生对电子式的书写规则理解不够透彻,尤其是用电子式表示离子化合物的形成过程,出现了一些错误。在今后的教学中,应加强这部分内容的练习和指导,多举一些实例让学生练习,及时纠正学生的错误。同时,在小组讨论环节,个别小组的讨论效果不佳,后续要进一步引导学生积极参与讨论,提高小组合作学习的效率。
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