《第一节 共价键》教学设计(部级优课)

化学选修3《物质结构与性质》
第二章第一节化学键第一课时
教学设计
一、设计思想
化学新课程标准倡导以提高学生科学素养为宗旨，以科学探究活动为手段，以学生体验科学探究的过程、掌握学习或实验方法为目标的新理念，而化学键是化学选修3《物质结构与性质》中的重要理论，起着连接“承上启下”的作用，既是对高一化学必修2中化学键的复习，又为选修3后面章节的学习打下了良好的基础。

本节在全书占有重要地位，是整个选修3《物质结构与性质》教学的重点之一，概念多且抽象难懂，许多新的概念是高中阶段首次接触，所以本节课的关键在于设法以尽可能形象化、生动化的手段解决相对抽象的问题。

只要能在教学中有效突破电子云按不同方式进行重叠而形成共价键这一基本要点，就可以使学生更好理解两种共价键的特征和性质。

1、教材分析
《化学键》的内容其实对学生们来说并不陌生，化学2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。

本章第一节“共价键”是在化学2已有知识的基础上，运用的第一章学过的电子云和原子轨道的概念进一步认识和理解共价键，通过电子云图象的方式很形象、生动的引出了共价键的主要类型σ键和π键，以及它们的差别，并用一个“科学探究”让学生自主的进一步认识σ键和π键。

通过这节内容的学习为以后章节的学习奠定了良好的基础，要求学生能迅速的理解和吸收新的概念，并掌握用选修3的知识去解读化学键的形成。

2、学情分析
学生在进入选修3的学习后发现，在这本书中引入了许多新的概念，许多知识点是在之前的学习中从未遇到过的，所以在理解和接受时比较困难。

学生的自主、自觉学习能力差，需要老师不断的督促和检查；
学生缺乏刻苦钻研的精神，畏难情绪严重；学生欠缺必要的学习方法，部分学生厌学。

为了提高学生学习的积极性，我采用动画、启发、讨论、对比、归纳相结合的方式，通过动画演示，把一些比较抽象、难懂的知识形象化去展示，这样比较方便去理解，同时在这过程中引导学生自主学习、合作学习、探究学习。

在设计时遵循由感性→理性→实践的认识规律。

二、教学目标
根据课程标准、教材要求、学生情况制定的教学目标为：
知识与技能：
1、能从电子云重叠的角度更深入地了解共价键的实质。

2、知道共价键的基本类型σ键和π键的形成及其特点。

3、学会判断常见分子共价键中的σ键和π键。

过程与方法：
1、通过类比、归纳、推理、判断，掌握学习抽象概念的方法，培养学生准确描述概念，深刻理解概念，比较辨析概念的能力。

2、通过动画演示和学生小组探究活动，培养学生的观察能力、动手能力及分析问题的能力。

情感态度与价值观：
1、通过创设探究活动，使学生主动参与学习过程，激发学生学习兴趣，体会成功获得知识的乐趣。

2、在分子水平上进一步形成有关物质结构的基本概念，能从物质结构决定性质的视角解释分子的某些性质，并能预测物质的有关性质，体验科学探究过程的乐趣，进而形成科学的价值观。

三、教学重点与难点
教学重点：σ键和π键的特征和性质
教学难点：σ键、π键的特征
四、教学方法
根据本节课的内容特点，在教学上采用多媒体动画演示和模型实例相结合的方式，尽可能将抽象的知识具体化、形象化。

指导学生从s、p两种形状的电子云按不同方式进行重叠成键的探究入手，帮助学生了解不同种类的共价键（σ键和π键）的特征和性质。

五、课时安排
1课时
六、教学流程图
知识铺垫（能层、能级、电子云和原子轨道）→过渡引入→探索新知（对比用电子式表示共价键的形成过程,引导学生从电子云角度分析共价键→学生自主探究s 、p 轨道以何种方式重叠程度比较大→利用分类思想归纳总结共价键的两种类型——σ键、π键 → 对比探究σ键、π键的共性和差异性）→学以致用（探究利用电子云重叠方式判断共价键成键的规律）→习题巩固强化→归纳总结
七、教学过程
教学过程
教学步骤、内容
学生活动 [复习]1、必修中学过共价键概念。

2、原子轨道、电子云概念。

[过渡]通过已学过的知识，我们知道元素原子形成共价键时，共用电子
对，因为电子在核外一定空间运动，所以电子云要发生重叠，它们又
是通过怎样方式重叠，形成共价键的呢？ [板书] 第二章 分子结构与性质
第一节 共价键
[随堂练习]共价键是常见化学键之一，它的本质是在原子之间形成共用
电子对你能用电子式表示H 2、HCl 、C12分子的形成过程吗?
［投影］HCl 的形成过程：
［讲］按共价键的共用电子对理论，不可能有H 3。

、H 2Cl 和Cl 3分子，这
表明共价键具有饱和性。

我们学过电子云和原子轨道。

如何用电子云和
原子轨道的概念来进一步理解共价键呢用电子云描述氢原子形成氢分
子的过程如图2—l 所示
［探究］两个成键原子为什么能通过共用电子对相结合呢？
[板书]一、共价键
［投影］
总结形成条件 总结两种共价键的不同，回答问题
［板书］1、共价键的形成条件：
(1) 两原子电负性相同或相近
(2) 一般成键原子有未成对电子
(3) 成键原子的原子轨道在空间上发生重叠
2.共价键的本质：成键原子相互接近时，原子轨道发生重叠，自旋方向相反的未成对电子形成共用电子对，两原子核间的电子云密度增加，体系能量降低
[讲]两个1s1相互靠拢→电子云相互重叠→形成H2分子的共价键H-H。

电子云在两个原子核间重叠，意味着电子出现在核间的概率增大，电子带负电，因而可以形象地说，核间电子好比在核间架起一座带负电的桥梁，把带正电的两个原子核“黏结”在一起了。

[投影]氢原子形成氢分子的电子云描述(s—sσ)
[板书]3、共价键的类型
（1）σ键：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。

如H-H键。

[设问]H2分子里的σ键是由两个s电子重叠形成的，可称为“s—sσ键”。

s电子和p电子，p电子和p电子重叠是否也能形成σ键呢?
[讲]我们看一看HCl和C12中的共价键， HCl分子中的共价键是由氢原子提供的未成对电子ls的原子轨道和氯原子提供的未成对电子3p的原子轨道重叠形成的，而C12分子中的共价键是由2个氯原子各提供土个未成对电子3p的原子轨道重叠形成的。

[投影]
图2—2 H—C1的s—pσ键和C1一C1的p—pσ键的形成
[讲]未成对电子的电子云相互靠拢→电子云相互重叠→形成共价键单键的电子云图象。

[板书]类型：s—sσ、s—pσ、p—pσ等。

［讲］形成σ键的原子轨道重叠程序较大，故σ键有较强的稳定性。

共价单键为σ键，共价双键和叁键中存在σ键(通常含一个σ键)
[投影]p电子和p电子除能形成σ键外，还能形成π键(如图2-3)
[板书]（2）π键：由两个原子的p电子“肩并肩”重叠形成。

[讲]对比两个p电子形成的σ键和π键可以发现，σ键是由两个原子的p 电子“头碰头”重叠形成的；而π键是由两个原子的p电子“肩并肩”重叠形成的π键的电子云形状与σ键的电子云形状有明显差别：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，这种特征称为镜像对称。

π键与σ键不同，σ键的强度较大，π键不如σ键牢固，比较容易断裂。

因而含有π键的化合物与只有σ键的化合物的化学性质不同，如我们熟悉的乙烷和乙烯的性质不同。

[板书] 特点：肩并肩、两块组成、镜像对称、容易断裂。

［讲］π键通常存在于双键或叁键中
[讲]以上由原子轨道相互重叠形成的σ键和π键总称价键轨道，是分子结构的价键理论中最基本的组成部分。

[板书]（3）价键轨道：由原子轨道相互重叠形成的σ键和π键
（4）判断共价键类型规律：共价单键是σ键；而共价双键中有一个σ键，另一个是π键；共价三键由一个σ键和两个π键组成
[科学探究]1、已知氮分子的共价键是三键(N三N)，你能模仿图2—1、图2—2、图2—3，通过画图来描述吗?(提示：氮原子各自用三个p轨道分别跟另一个氮原子形成一个σ键和两个π键)
2、钠和氯通过得失电子同样是形成电子对，为什么这对电子不被钠原子和氯原子共用形成共价键而形成离子键呢?你能从原子的电负性差别来理解吗?讨论后请填表。

3、乙烷、乙烯和乙炔分子中的共价键分别由几个σ键和几个π键组成？
[交流汇报] 1.
2.
原子Na Cl H Cl C 电负性0.9 3.0 2.1 3.0 2.
2.1 0.9 1.电负性之差
（绝对值）
结论：当原子的电负性相差很大，化学反应形成的电子对不会被是离子键；而共价键是电负性相差不大的原子之间形成的化学键
3.乙烷：7个σ键乙烯：5个σ键一个π键乙炔：3个σ键两个π
键
［小结］电子配对理论：如果两个原子之间共用两个电子，一
般情况下，这两个电子必须配对才能形成化学键
［投影］
乙烯、乙炔分子中轨道重叠方式示意图
［过］下面，让我们总结一下，共价键都具有哪些特征
［板书］4.共价键的特征
［讲］按照共价键的共用电子对理论，一个原子有几个未成对电子，便
可和几个自旋方向相反的电子配对成键，这就是共价键的饱和性。

H原子、C L原子都只有一个未成对电子，因而只能形成H2、HCl、Cl2分子，
不能形成H3、H2Cl、Cl3等分子。

［板书］ (1)饱和性
［讲］共价键的饱和性决定了共价化合物的分子组成
［讲］共价键形成时，两个叁数与成键的原子轨道总是尽可能沿着电子
出现概率最大的方向重叠，而且原子轨道重叠越多，电子在两核间出现
概率越多，形成的共价键越牢固。

电子所在的原子轨道都是有一定的形
状，所以要取得最大重叠，共价键必然有方向性。

［板书］(2)方向性
［讲］同种分子(如HX)中成键原子电子云(原子轨道)重叠程度越大，形成的共价键越牢固，分子结构越稳定。

如HX的稳定性：H F>HCl>HBr>HI。

［小结］
键型
项目
σ键π键
成键方向沿轴方向“头碰头”平行或“肩并肩”
电子云形状轴对称镜像对称
牢固程度键强度大，不易断
裂
x键强度较小，容易断裂
成键判断规律共价单键全是σ键，共价双键中一个是σ键，另一个是π键；共价叁键中一个σ键，另两个为π键
［随堂练习］
1.关于乙醇分子的说法正确的是 ( )
A.分子中共含有8个极性键
B.分子中不含非极性键
C.分子中只含σ键
D.分子中含有1个π键(解析)乙醇的结构简式为：CH3CH2OH。

共有有8个共价键，其中C—H、C—O、O—H键为极性键，共7个，C—C键为非极性键，由于全为单键，故无π键。

(答案) C
(点评) 通过物质的结构式，可以快速有效地判断键的种类及数目，判断成键方式时，需掌握规律：共价单键全是σ键，共价双键中一个是σ键，另一个是π键；共价叁键中一个σ键，另两个为π键。

八、板书设计
一、共价键
（一）本质
（二）类型
1、σ键
（1）类型：s-sσ键，s-pσ键，p-pσ键
（2）特点：头碰头、轴对称、重叠程度大
2、π键
（1）类型：p-pπ键
（2）特点：肩并肩、镜像对称、重叠程度小
（三）成键规律
九、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，我觉得要使本节教学成功的关键有三点：
（1）布置学生课前预习。

（2）学生的自身体验和探究是非常重要。

（3）利用多媒体辅助教学，使本来很难理解的过程变得易接受。