4.3化学键 教学设计-2026-2027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化学键核心知识，涵盖离子键、共价键、化学反应微观本质及分子间作用力。通过“元素构成多种物质的微观作用”设问导入，复习8电子稳定结构，搭建原子结构到成键机理的学习支架。 以8电子稳定结构为主线构建完整微观逻辑链，用共价分子结构总表对比电子式、结构式及空间模型培养科学思维，小组自主归纳成键规律与电子式练习落实科学探究，结合范德华力发现史渗透科学态度。助力学生提升微观表征能力，为教师提供清晰教学逻辑与分层任务设计。

教学设计 课程名称 化学键 选用教材 高中化学人教版必修一 教学章节 第四章第三节 授课对象 高一学生 授课类型 新授课 授课学时 1课时（45分钟） 一、教学内容分析 本节课承接原子结构、元素周期律的微观知识，以原子达到 8 电子稳定结构为核心逻辑，分为四大知识模块：首先以氯化钠形成为实例讲解离子键，梳理活泼金属与活泼非金属之间电子得失、阴阳离子静电作用的成键本质，引入电子式书写规范与离子化合物形成过程表达；其次以氯气、氯化氢分子为载体讲解共价键，区分同种非金属形成的非极性共价键、不同非金属形成的极性共价键，依托表格展示氢气、氯化氢、二氧化碳、水、甲烷的电子式、结构式与分子空间结构模型；随后结合氢气与氯气反应微观示意图，提炼化学反应本质是旧化学键断裂、新化学键生成；最后拓展分子间作用力，区分范德华力、氢键与化学键的强弱差异，结合冰密度、DNA 结构解释氢键在自然界中的作用，完整搭建 “原子稳定结构 — 离子键 / 共价键成键机理 — 电子式结构式表征 — 化学反应微观本质 — 分子间作用力补充” 的完整微观逻辑链，全面落实宏观辨识与微观探析核心化学素养，为后续物质结构、有机化合物学习奠定微观理论基础。 二、学情分析 1. 知识基础 学生前序课时熟练掌握原子核外电子排布、8 电子稳定结构规律，能够独立书写 1 至 20 号元素原子结构示意图；能够区分金属、非金属元素得失电子的变化趋势，知晓钠易失电子、氯易得电子；能判断基础氧化还原反应的电子转移，但从未接触化学键概念，不理解原子依靠何种相互作用结合成物质；完全不认识电子式、结构式两种微观表征符号，无法区分离子键、共价键的成键粒子与作用方式；不清楚化学反应微观层面化学键的断裂与生成过程，对分子间作用力、氢键没有认知储备。 2. 能力基础 高一学生具备观察分子结构模型图、提取表格多列信息、书写基础原子结构示意图的读图与书写能力，但从钠、氯原子电子排布推导电子得失、阴阳离子静电作用的宏微结合推理能力薄弱；规范书写原子、离子、化合物电子式，区分离子、共价化合物形成过程表达式的符号表征能力不足；依托氢气氯气反应微观示意图归纳化学反应本质的证据归纳能力欠缺；对比化学键、范德华力、氢键作用力强弱，解释熔沸点、冰浮于水面等宏观现象的综合分析能力较弱。 3. 认知基础 学生存在多处典型认知误区：一是认为原子依靠简单吸引力结合，不清楚化学键分为离子键、共价键两类完全不同的相互作用；二是混淆离子键、共价键成键条件，误以为金属与非金属一定形成离子键、非金属之间只存在共价键；三是书写电子式时常遗漏阴阳离子电荷、括号，混淆离子化合物与共价化合物书写格式；四是将分子间作用力、氢键等同于化学键，无法区分三者作用力强度差异；五是仅从宏观物质变化看待化学反应，不能从微观化学键断裂、生成角度解释反应本质；六是不理解分子空间结构由共价键排布决定，无法结合模型区分直线形、V 形、正四面体型分子。 三、教学目标 1. 宏观辨识与微观探析 宏观层面能够依据物质类别区分离子化合物、共价化合物，结合熔沸点、物质状态宏观性质差异辅助判断作用力类型；微观层面依托钠氯原子电子排布、氯分子、氯化氢分子微观过程，从电子得失、共用电子对两种微观成键方式区分离子键、共价键，看懂分子空间结构模型，建立微观原子间相互作用与宏观物质种类、物理性质一一对应的关联；能够使用电子式、结构式两种符号表征微观成键过程。 2. 变化观念与平衡思想 原子趋向于通过得失电子、共用电子对两种变化方式形成 8 电子稳定结构；离子键形成伴随电子完全得失的氧化还原变化，共价键形成仅发生电子对共用，无完整电子转移；所有化学反应微观上均同步发生旧化学键断裂、新化学键生成两类变化，化学键断裂吸收能量、化学键形成释放能量；分子间氢键的形成与断裂属于微弱分子间作用变化，不会改变物质分子本身结构，仅改变熔沸点、密度等物理性质。 3. 证据推理与模型认知 依托氯化钠形成文字分析、分子结构表格、氢气氯气反应微观示意图为客观证据，推理离子键、共价键的成键条件、作用本质；搭建三类认知模型：离子键电子得失模型、共价键共用电子对模型、化学反应化学键断键成键微观模型；能够利用模型判断化合物键型、规范书写电子式与结构式，解释冰密度、分子熔沸点变化等宏观现象。 4. 科学探究与创新意识 小组对比钠氯、氯氯、氢氯三组原子结合方式，自主归纳离子键、共价键的成键元素规律；研读分子结构表格，自主区分极性、非极性共价键差异；结合氢气与氯气反应微观图示，自主推导化学反应微观本质；尝试自主书写氧化镁、水、二氧化碳电子式，探索不同类型物质电子式书写创新规范；结合氢键在 DNA、冰水体系的作用，思考分子间作用力对生命物质结构的支撑作用。 5. 科学态度与社会责任 原子微观成键、电子式书写、分子模型观察要求严谨细致，培养学生依托微观电子排布客观推导成键规律、规范使用化学符号表征微观结构的严谨求实科学态度；化学键理论是解释物质种类、开发新材料、研究生命大分子 DNA 结构的核心微观理论，让学生认识基础微观化学理论支撑材料科学、生物医学发展的社会价值；范德华、科学家依托物质熔沸点现象发现分子间作用力的科研历程，引导学生形成从宏观现象挖掘微观本质的探究思维。 四、教学重难点 重点 1. 离子键概念、成键本质、成键条件，原子、离子、离子化合物电子式书写； 2. 共价键概念、极性 / 非极性共价键区分，共价化合物电子式、结构式书写； 3. 表格中氢气、氯化氢、二氧化碳、水、甲烷的分子结构、空间构型； 4. 化学反应微观本质：旧化学键断裂，新化学键生成； 5. 分子间作用力、氢键与化学键的作用力强弱区分，氢键的实际影响。 难点 1. 从电子得失、共用电子对微观角度区分离子键、共价键成键本质； 2. 规范书写离子化合物、共价化合物电子式，区分两类物质书写格式差异； 3. 结合微观化学键变化解释化学反应的本质； 4. 区分化学键、氢键、范德华力作用力强弱，利用氢键解释冰浮于水面、物质熔沸点变化。 五、教学方法  微观理论讲授法：依托原子电子排布讲解离子键、共价键成键机理；  表格对比归纳法：利用分子结构总表对比不同分子电子式、结构式、空间模型；  符号示范演练法：分步示范原子、离子、化合物电子式书写，当堂练习巩固；  图示分析法：氢气与氯气反应微观示意图拆解化学反应断键成键过程；  对比分析法：化学键、氢键、范德华力三者作用力强弱、作用范围对比区分。 六、教学资源 教材配套图文素材：氢气氯气反应微观过程示意图、共价分子结构总表（表 4-6，教材 114 页）；配套文本：电子式书写资料卡片、分子间作用力资料卡片；板书书写素材：氯化钠、氯气、氯化氢电子式书写模板。 七、教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 环节一 情境导入，引出化学键概念（5 分钟）  设问导入：自然界仅一百多种元素，却能构成超过一亿种不同物质，钠原子、氯原子可以结合成氯化钠，氢原子两两结合成氢气分子，不同原子稳定结合依靠何种微观相互作用？顺势引出本节课核心概念化学键，说明本节课三大学习板块：离子键、共价键、化学键与化学反应、分子间作用力。  复习铺垫：带领学生回顾 8 电子稳定结构规律，钠原子最外层 1 个电子，容易失去电子达到稳定结构；氯原子最外层 7 个电子，容易得到电子达到稳定结构，为离子键形成分析做好铺垫。  过渡引导：首先分析活泼金属钠与活泼非金属氯结合形成氯化钠的微观过程，从中提炼离子键的完整定义。  跟随教师思考导入设问，回忆原子 8 电子稳定结构规律，口头复述钠、氯原子得失电子趋势，带着 “原子依靠什么作用结合、不同元素结合方式有什么区别” 的疑问进入离子键学习。  记录本节课三大学习板块，梳理课堂学习主线：离子键 — 共价键 — 化学反应微观本质 — 分子间作用力。 环节二 模块一 离子键、电子式书写（12 分钟）  分步拆解氯化钠形成微观过程：钠与氯气发生反应时，钠原子最外层的 1 个电子完全转移到氯原子最外层；钠原子失去电子后形成带正电的钠离子，氯原子得到电子形成带负电的氯离子；带相反电荷的钠离子、氯离子之间存在强烈的静电吸引作用，同时原子核、电子之间存在静电排斥，吸引与排斥达到平衡后，两种离子稳定结合，这种带相反电荷离子之间的强烈相互作用就叫做离子键。  明确离子化合物定义：由离子键构成的化合物称为离子化合物，举例氯化钾、氯化镁、氯化钙、硫酸锌、氢氧化钠；总结成键通用条件：活泼金属元素与活泼非金属元素之间一般形成离子键。  出示电子式书写资料卡片，讲解电子式定义：在元素符号周围使用点或者叉，表示原子最外层价电子的式子；分步示范三类电子式书写：钠原子电子式、氯原子电子式、镁离子与硫离子电子式；完整书写氯化钠形成过程电子式表达式： 重点强调书写规范：阴离子必须添加方括号并标注电荷，简单阳离子直接书写离子符号，离子化合物形成过程箭头左右不能合并电荷符号。  课堂小练习布置：请同学们尝试书写氧化镁的形成过程电子式，随机抽取两名学生书写结果进行订正，指出遗漏括号、电荷书写错位两类常见书写错误。  跟随教师一步步梳理钠、氯电子转移、阴阳离子静电平衡的完整过程，完整记录离子键定义、离子化合物判断条件，列举生活中食盐、烧碱等离子化合物实例。  认真聆听电子式书写规范，同步跟随教师书写钠、氯、镁、硫原子与离子电子式，独立完成氧化镁形成过程电子式书写，同桌互相检查书写格式、电荷、括号是否规范，修正书写错误。  小组交流思考：金属与非金属形成的化合物一定是离子化合物吗，留下悬念，后续共价键学习完成验证。 环节三 模块二 共价键、极性与非极性共价键、分子结构表格（15 分钟）  过渡设问：两个氯原子都需要得到 1 个电子达到 8 电子稳定结构，二者都没有失去电子的趋势，无法发生电子完全转移，两个氯原子依靠何种方式稳定结合成氯分子？顺势引入共价键概念。  讲解氯分子成键过程：两个氯原子各自拿出最外层 1 个电子，形成一对共用电子对，这一对电子同时围绕两个氯原子核运动，两个氯原子依靠共用电子对同时达到 8 电子稳定结构；原子之间依靠共用电子对形成的强烈相互作用称为共价键；完整书写氯分子电子式 ，介绍结构式书写规范，使用一根短线代表一对共用电子对，氯分子结构式写作 Cl—Cl。  讲解氯化氢分子成键：氢原子最外层需要 1 个电子稳定，氯原子需要 1 个电子，二者各提供 1 个电子形成共用电子对，书写氯化氢电子式、结构式 H—Cl；定义共价化合物：全部依靠共价键形成分子的化合物，举例水、二氧化碳。  出示共价分子结构总表 表格包含氢气、氯化氢、二氧化碳、水、甲烷五种分子，分三列展示电子式、结构式、分子空间结构模型；逐项讲解：氢气分子结构式 H—H，双原子直线型；氯化氢直线型；二氧化碳 O=C=O 直线形；水 V 形空间结构；甲烷正四面体型；依托表格区分两类共价键：同种原子形成的共价键，共用电子对不偏移，称为非极性共价键，如氢气、氯气；不同种原子形成共价键，原子吸引电子能力存在差异，共用电子对偏向吸引电子能力更强的原子，形成极性共价键，如氯化氢、水、二氧化碳中的共价键。  当堂练习：请学生书写水、二氧化碳的电子式与结构式，巡视学生书写情况，纠正共价化合物电子式不加括号、漏写孤电子对的典型错误。  思考氯原子之间无法得失电子的问题，跟随教师梳理共用电子对成键全过程，记录共价键、共价化合物完整定义，同步书写氯气、氯化氢电子式与结构式。  观看共价分子结构总表，对比五种分子电子式、结构式、空间结构模型，小组讨论极性、非极性共价键的区分标准，自主归纳 “同种非金属单质非极性键，不同非金属化合物极性键” 规律。  独立书写水、二氧化碳电子式与结构式，同桌互相核对孤电子对、共用电子对书写完整性，结合表格记忆五种典型分子空间构型。 环节四 模块三 化学反应微观本质、分子间作用力（10 分钟）  过渡衔接：化学键是分子内相邻原子之间强烈的相互作用，物质发生化学反应时，分子内部的化学键会发生变化；出示氢气氯气反应微观过程示意图 分步拆解反应微观两步过程：第一步，反应物氢气分子内 H—H 化学键、氯气分子内 Cl—Cl 化学键发生断裂，拆分得到氢原子、氯原子；第二步，氢原子与氯原子相互结合，形成全新的 H—Cl 共价键，生成氯化氢分子；提炼通用结论：所有化学反应的微观本质，就是反应物内部旧化学键断裂，同时生成物内部新化学键形成的完整过程。  拓展讲解分子间作用力：分子内存在化学键，分子与分子之间还存在微弱的相互作用，统称为分子间作用力，最早由范德华研究，又称范德华力；对比作用力强度：化学键作用力远大于分子间作用力，分子间作用力仅影响物质熔沸点、物态变化，不会改变分子内部结构；补充氢键：一种特殊的分子间作用力，强度高于范德华力、弱于化学键；结合教材内容解释氢键两大影响：一是提升物质熔沸点，熔化、汽化需要破坏氢键消耗更多能量；二是冰中水分子依靠氢键形成疏松空隙结构，冰密度小于液态水，能够漂浮在水面；拓展生命领域应用：DNA 双螺旋结构依靠氢键维持稳定，氢键参与生物分子生理活性调控。  课堂完整四层小结：第一层离子键（电子得失、静电作用、离子化合物、电子式）；第二层共价键（共用电子对、极性 / 非极性键、共价化合物、分子空间结构）；第三层化学反应本质：旧键断裂、新键生成；第四层分子间作用力、氢键与化学键强弱区分。  布置分层课后巩固任务：基础任务整理离子键、共价键成键条件，书写氯化钠、氯化氢、水、二氧化碳电子式；提升任务区分极性、非极性共价键，解释冰浮于水面的微观原因；拓展任务查阅氢键在蛋白质、DNA 生物大分子中的作用资料。 1. 观看氢气氯气反应微观过程示意图，分两步梳理断键、成键完整微观变化，完整背诵化学反应微观本质结论，举例碳燃烧、酸碱中和反应，尝试从化学键角度简单描述反应微观过程。 2. 阅读分子间作用力资料卡片，小组对比化学键、范德华力、氢键三者作用力强弱、作用范围、对物质性质的影响；结合冰的密度变化，交流氢键对水分子排布、宏观密度的改变作用，了解氢键支撑生命大分子稳定结构的意义。 3. 跟随教师梳理本节课四大知识板块框架，同桌互相抽查离子键共价键成键本质、电子式书写规范、化学反应微观本质；完整记录三层课后作业，独立完成电子式书写、概念区分基础习题。 环节五 课堂收尾，整理笔记（3 分钟） 指导学生梳理课堂完整笔记，标记全部易混易错知识点：离子化合物电子式阴离子括号电荷、共价化合物孤电子对书写、极性非极性共价键区分、化学键与氢键作用力强弱差异、化学反应断键成键微观过程；提醒学生利用 “电子转移方式” 区分离子键、共价键的核心主线，为后续离子化合物、共价化合物推断习题做好铺垫。 完善课堂笔记，重点标记电子式书写、键型区分、氢键应用易错知识点，同桌互相复述离子键、共价键成键条件，巩固本节课全部微观化学键核心内容。 环节六 课堂收尾，整理笔记（5 分钟） 指导全体学生梳理课堂四大板块完整笔记，标记全部易混易错知识点：生铁与钢的含碳量区间、氧化铝两性反应方程式、化学定量计算单位统一规范、各类合金适用场景区分；提醒学生利用 “微观结构 — 成分 — 性能 — 应用” 主线梳理金属材料全部知识，为后续金属综合推断习题做好铺垫。 完善课堂全部笔记，重点标记铁合金分类、铝两性实验、定量计算易错步骤，同桌互相复述合金微观硬度成因、不锈钢合金成分、新型合金应用场景，巩固本节课全部核心知识点。 八、板书设计 九、课程思政 本节课依托原子微观成键机理、分子微观模型，引导学生从微观粒子相互作用解释亿万种物质的形成，培养学生透过宏观物质现象挖掘微观本质的理性化学思维；电子式、结构式的规范书写训练学生严谨、规范使用化学符号表征微观结构的科学素养；范德华发现分子间作用力、科学家依托化学键理论解析 DNA 生命大分子结构的科学史料，展现化学微观理论支撑材料、生命科学领域发展的巨大价值，让学生认识基础化学理论是前沿科研的核心工具；小组对比离子键、共价键成键规律、书写电子式的课堂模式，锻炼学生分工协作、对比归纳、严谨推演的探究品质；氢键调控水体密度保障水下生物生存的实例，让学生体会微观化学作用维系自然生态平衡的科学魅力。 十、教学反思与修改措施 1 教学反思 本节课使用氢气氯气反应微观示意图、共价分子结构总表两份教材素材，按照离子键 — 共价键 — 化学反应微观本质 — 分子间作用力逻辑完成单课时授课，多数学生能够区分离子键、共价键的成键元素，记住化学反应断键成键的微观本质，但课堂存在明显短板：一是学生电子式书写规范性薄弱，离子化合物容易遗漏阴离子方括号与电荷，共价化合物常缺失孤电子对；二是自主区分极性、非极性共价键的推理能力不足，无法结合原子吸电子能力解释电子对偏移；三是容易混淆化学键、氢键、范德华力三者强弱与作用范围，不能完整解释冰漂浮水面的微观原因；四是无法自主结合微观化学键变化描述陌生化学反应的微观过程，宏微结合综合表达能力欠缺。 2 修改措施 课前发放原子、简单离子电子式书写预习单，提前夯实基础符号书写；课堂增设电子式当堂批改小练习，分类订正离子、共价化合物书写典型错误；课堂补充极性键、非极性键对比填空表格，直观梳理电子对偏移差异；课后配套电子式书写、键型判断、氢键现象解释三类专项习题；压缩教师理论讲授时长，增加学生自主书写、小组互查电子式的课堂时间，提升学生微观符号表征能力。 学科网（北京）股份有限公司 $