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第三節(jié) 化學(xué)鍵
一、教學(xué)目標(biāo)
1．教學(xué)目標(biāo)
（1）以典型物質(zhì)為例認(rèn)識離子鍵和共價鍵的形成，建立化學(xué)鍵的概念。
（2）能用電子式對離子鍵和共價鍵進(jìn)行表征。能描述和表示化學(xué)鍵理論模型，指出模型表示的含義，并用模型解釋和推測物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及變化。
（3）能從宏觀現(xiàn)象及化學(xué)鍵等不同角度對物質(zhì)進(jìn)行分類。能對典型物質(zhì)的微粒間相互作用進(jìn)行分析，能從物質(zhì)的構(gòu)成微粒及相互作用角度說明物質(zhì)性質(zhì)的共性、差異及其原因，解釋同類物質(zhì)性質(zhì)變化的規(guī)律。
（4）知道分子存在一定的空間結(jié)構(gòu)。認(rèn)識化學(xué)鍵的斷裂和形成是化學(xué)反應(yīng)中物質(zhì)變化的實質(zhì)及能量變化的主要原因。
2．教學(xué)重點和難點
重點：離子鍵、共價鍵、離子化合物、共價化合物的概念；電子式的書寫。
難點：從微粒間相互作用的視角，認(rèn)識化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)。
二、教學(xué)建議
1．了解學(xué)生已有的關(guān)于物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的認(rèn)識
學(xué)生從微觀角度認(rèn)識物質(zhì)結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及其變化是伴隨相關(guān)具體知識的學(xué)習(xí)而逐漸深入的。梳理不同階段學(xué)生學(xué)習(xí)的相關(guān)內(nèi)容，有利于找尋學(xué)生需要發(fā)展的方面。
初中階段，通過分子、原子等相關(guān)知識的學(xué)習(xí)，學(xué)生的認(rèn)識角度開始從宏觀物質(zhì)轉(zhuǎn)向微觀粒子，學(xué)生能夠從構(gòu)成物質(zhì)的微粒（分子、原子）角度來認(rèn)識物質(zhì)及其變化，知道分子、原子、離子是構(gòu)成物質(zhì)的基本粒子，由分子構(gòu)成的物質(zhì)分子是保持其化學(xué)性質(zhì)的最小粒子；知道化學(xué)變化是原子的重新組合；能夠用分子的觀點解釋常見的現(xiàn)象；知道物質(zhì)發(fā)生化學(xué)變化時伴隨有能量變化，如物質(zhì)燃燒會釋放熱量等。
本冊教材中，通過氧化還原反應(yīng)的學(xué)習(xí)，學(xué)生從微觀角度認(rèn)識了氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)是反應(yīng)中有電子轉(zhuǎn)移，知道原子之間的重新組合與原子核外最外層電子有關(guān)。在本章的前兩節(jié)中，學(xué)生進(jìn)一步認(rèn)識了原子的構(gòu)成、核外電子的排布規(guī)律，以及原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)之間的關(guān)系，初步建立起“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”的化學(xué)觀念。上述內(nèi)容為學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)鍵知識提供了基礎(chǔ)，教學(xué)時需要加以利用，使之與新知識建立聯(lián)系。
至于原子或離子是怎樣結(jié)合形成分子或物質(zhì)的、化學(xué)變化中原子重新組合的實質(zhì)和原因是什么、化學(xué)變化為什么會伴隨能量變化等，是學(xué)生需要學(xué)習(xí)和發(fā)展的方面。特別是要發(fā)展學(xué)生從化學(xué)鍵的角度看物質(zhì)及其化學(xué)變化，其認(rèn)識角度需要從微粒拓展到微粒間相互作用，從單一地認(rèn)識物質(zhì)結(jié)構(gòu)或化學(xué)變化轉(zhuǎn)向綜合地認(rèn)識化學(xué)鍵與物質(zhì)結(jié)構(gòu)的關(guān)系、化學(xué)鍵與物質(zhì)性質(zhì)的關(guān)系及化學(xué)鍵與化學(xué)反應(yīng)的關(guān)系，由此探討物質(zhì)的宏觀性質(zhì)與變化的微觀本質(zhì)原因。相應(yīng)的，學(xué)生在符號表征方面也要從掌握化學(xué)式和原子結(jié)構(gòu)示意圖轉(zhuǎn)向掌握電子式等。
2．聯(lián)系物質(zhì)的性質(zhì)，從宏觀角度感受化學(xué)鍵的存在
化學(xué)鍵對物質(zhì)性質(zhì)的影響可以為一些物質(zhì)的宏觀性質(zhì)與變化所證實。例如，在通常情況下，1 mol H2O加熱到100 ℃由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)，需要吸收44 kJ能量，而1 mol H2O加熱到2 000 ℃，需要286 kJ能量才能解離成氫氣和氧氣①。這說明水分子內(nèi)部的氫原子和氧原子之間存在相互作用，并且這種作用比水分子之間的作用要強(qiáng)得多。類似的例子還有，干冰受熱升華轉(zhuǎn)化為二氧化碳?xì)怏w，而二氧化碳?xì)怏w在加熱條件下卻不易被分解等。這些事實說明化學(xué)鍵是一種強(qiáng)相互作用，利用化學(xué)鍵知識可以解釋通常情況下某些物質(zhì)為什么可以穩(wěn)定存在等問題。又如，氯化鈉在熔融狀態(tài)下能夠?qū)щ?，而液態(tài)氯化氫卻不具有導(dǎo)電性。由此說明，化學(xué)鍵的類型與物質(zhì)的性質(zhì)有著密切的關(guān)系，離子化合物和共價化合物因化學(xué)鍵的類型不同，其性質(zhì)存在很大差異。找尋與化學(xué)鍵知識相關(guān)聯(lián)的事實性知識，使微觀抽象的化學(xué)概念與具體生動的宏觀事實和現(xiàn)象建立聯(lián)系，有助于幫助學(xué)生獲得形成化學(xué)概念所必需的感性認(rèn)識，以及應(yīng)用概念所需要的有關(guān)條件等場景性認(rèn)識。
①姚鳳儀等．無機(jī)化學(xué)叢書．第五卷．氧硫硒分族［M］．北京：科學(xué)出版社，2018：69．
3．合理使用微觀表征，增強(qiáng)微觀世界的可視化
微觀世界是人類肉眼看不見的，只能通過想象來完成，這對學(xué)生的要求較高。因此在授課時，教師需采用模型、圖片、動畫等微觀模擬方式，增強(qiáng)微觀世界的可視化，加深學(xué)生對微觀世界的理解。如在進(jìn)行離子鍵和共價鍵教學(xué)時，可采取多媒體輔助教學(xué)，動畫演示離子鍵、共價鍵的形成過程，從化學(xué)鍵的角度來揭示化學(xué)反應(yīng)的實質(zhì)；再如進(jìn)行分子的空間結(jié)構(gòu)教學(xué)時，可以展示CO2、H2O、CH4的球棍模型，給學(xué)生留下直觀的印象。各類微觀模擬方式在幫助學(xué)生理解抽象的知識時會有獨到的效果。
4．運用符號表征，加深對離子鍵和共價鍵的理解
從宏觀、微觀和符號三個維度認(rèn)識和理解化學(xué)知識，并建立三者之間的內(nèi)在聯(lián)系，這是化學(xué)學(xué)科特有的思維方式，是化學(xué)學(xué)科教與學(xué)的有效方法?；瘜W(xué)鍵的學(xué)習(xí)，不但要引導(dǎo)學(xué)生從宏觀層面感受化學(xué)鍵的真實存在，從微觀層面認(rèn)識化學(xué)鍵的形成和本質(zhì)，還必須學(xué)會用化學(xué)符號表征化學(xué)鍵的形成過程，將復(fù)雜的化學(xué)問題簡單化，抽象的化學(xué)問題具體化、顯性化。
用原子結(jié)構(gòu)示意圖表示化學(xué)鍵的形成清晰、直觀，但相對比較煩瑣，所以通常都用電子式表征化學(xué)鍵的形成過程。教學(xué)中，要根據(jù)化學(xué)鍵的形成方式和成鍵本質(zhì)，引導(dǎo)學(xué)生理解并掌握電子式的正確書寫。
例如，在用電子式來表征離子鍵的形成時，要強(qiáng)調(diào)離子鍵是陰、陽離子間的相互作用，異性離子間相互吸引，同性離子間相互排斥；對于不是1∶1型離子化合物的電子式書寫，同種離子不能合并，氯化鈣的電子式是而不是，氧化鈉的電子式是而不是。
要讓學(xué)生體會到對電子式書寫的每一個要求和規(guī)則都有其必要性。學(xué)習(xí)化學(xué)的價值就在于能將復(fù)雜問題簡單化，能用化學(xué)特有的符號、以簡潔的方式表征“微觀—宏觀”之間復(fù)雜的內(nèi)在聯(lián)系。
5．合理設(shè)計問題的梯度，為概念的建構(gòu)做好鋪墊
本節(jié)概念、理論較多。要設(shè)計好問題的梯度，應(yīng)低起點、小臺階設(shè)計教學(xué)，逐步突破教學(xué)難點、重點。如對離子鍵的學(xué)習(xí)可設(shè)置如下一組任務(wù)：
①認(rèn)真觀察實驗或視頻（氯氣與鈉的反應(yīng)），記錄實驗現(xiàn)象，寫出化學(xué)方程式。
②討論：氯化鈉中的微粒是什么？從微粒組合的角度看，上述反應(yīng)的過程和結(jié)果如何？
③畫出鈉原子、氯原子的結(jié)構(gòu)示意圖，分析它們是否穩(wěn)定。如果不穩(wěn)定，它們怎樣才能形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)？
④用示意圖的方式表示氯化鈉的形成過程。
⑤思考氯化鈉中氯離子、鈉離子是如何結(jié)合在一起的。
6．利用好各種素材，對學(xué)生做出合適的學(xué)習(xí)評價
化學(xué)鍵內(nèi)容重在突出化學(xué)學(xué)科的核心概念、基本理念和基本思想方法，內(nèi)容本身的學(xué)科性和邏輯性較強(qiáng)，適宜采用以紙筆測驗為主的評價方法。在測試中要想辦法努力創(chuàng)設(shè)情境聯(lián)系實際，激發(fā)學(xué)生的興趣。
雖然本節(jié)知識比較抽象，但也有不少內(nèi)容和實際聯(lián)系緊密，所以要注意設(shè)計一些探究活動，讓同學(xué)運用所學(xué)知識解決實際問題，自己記錄在學(xué)習(xí)、探究過程中的體會，教師也可在此過程中通過觀察、問答對學(xué)生做出評價，做到師生評價與生生評價相結(jié)合，過程性評價與結(jié)果性評價相結(jié)合。
例如，在進(jìn)行化學(xué)鍵知識的運用教學(xué)時，可設(shè)計如下問題：
問題1 通常情況下，水在加熱至100 ℃時可以變?yōu)樗魵?；在通電情況下水能分解為氫氣和氧氣。這說明了什么？請從微粒問相互作用的角度加以分析。
問題2 在元素周期律的學(xué)習(xí)中，我們知道“隨核電荷數(shù)遞增，鹵族元素氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性依次降低”（為學(xué)生提供鹵化氫的穩(wěn)定性與鍵能方面的數(shù)據(jù)資料），請從化學(xué)鍵的角度談?wù)剬@一現(xiàn)象的看法。
通過利用所學(xué)知識分析上述問題，學(xué)生可以進(jìn)一步認(rèn)識化學(xué)鍵與分子間作用力的不同，化學(xué)鍵與物質(zhì)的穩(wěn)定性等密切相關(guān)；認(rèn)識同為共價鍵，因成鍵元素的不同，化學(xué)鍵也有差別，其穩(wěn)定性等物質(zhì)的性質(zhì)也會隨之有所不同。這些問題可以引導(dǎo)學(xué)生把化學(xué)鍵作為認(rèn)識工具，實現(xiàn)宏觀、微觀與符號之間的關(guān)聯(lián)，促進(jìn)學(xué)生初步形成從化學(xué)鍵的角度分析物質(zhì)及其變化的思維方式。

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