大概念下“化学键”单元教学案例

大概念下“化学键”单元教学案例

王苏荣

安徽省 合肥十中 230001

摘要 化学键是高中化学教学中一个比较抽象难理解的概念，在具体的教学设计与实施过程中，发现教学情境单调枯燥，学生学习兴趣不高; 用实验增强课堂的趣味性和学生的宏观感知，但实验中的氯气又污染环境;学生对“化学键”的理解，以及对“离子键”和“共价键”的区分模糊，甚至认为氯化氢在水中产生离子，就认为是氯化氢是离子化合物的问题。通过以上教学问题的解决，实现创新教学，重在落实学生化学学科核心素养的发展，实现立德树人的教育根本任务。

关键词 大单元教学 问题解决 化学键

一、案例介绍

本单元教学路径: 选择灰姑娘与王子的爱情故事引课，“原子之间的爱是“键”→演示钠与氯气的实验→ 离子键的形成、特点、化学用语表示、离子化合物概念→ 递进问题“氯化氢是怎么形成的”→ 共价键的形成、特点、化学用语表示、共价化合物概念、共价键的分类→ 两种化合物的比较、化学键概念的确立→化学键的意义。

第一课时（离子键的形成特点、化学用语表示、离子化合物）。

第二课时（共价键的形成特点、化学用语表示、共价化合物、极性键和非极性键）。

第三课时（电子式、两种化合物的比较、化学键概念、化学键的意义）。

二、问题的解决

1.情境的选择

化学键是一个抽象的概念,单纯的语言讲解无法直观形象地完成概念教学。本单元选择如下情境流程:“灰姑娘和王子因为爱结合→爱的力量是强大的 →原子之间的爱叫‘键’→为什么是‘键’→汉语词典中‘键’的含义→爱的方式有很多种→化学键的分类→化学键的神奇之力”。展示键的力量之大与“爱的力量是强大的”形成呼应。这种强大的力量，创造了高性能全生物质仿生木材（中科院俞书宏院士团队2020年12月12日将研究成果发表于《国家科学评论》）。化学创造美好生活，升华物质有大爱，人间更应有大爱。本单元将“化学键”形象的类比成“爱”，而且有例证化学键力量强大，赋予它感情色彩，提高学生学习兴趣，让抽象概念在学生心中留下深刻的印象。。

2.实验的改进

课本上列举的金属钠与氯气是典型的金属和非金属的代表物。科学的完成此实验，为离子键和共价键讲解时更好的建模，奠定了宏观感知的基础，对本节课起到至关重要的作用。查阅资料，并经过在实验室验证改进后，将实验改进如下：

⑴.用石英玻璃试管收集氯气，橡皮塞塞住，立于铁架台上。

⑵.将绿豆大小的钠，吸干表面煤油，切除表面的氧化层，压扁。

⑶.将钠投入试管，盖上塑料片即可。慢慢试管内有白烟，后钠燃烧起来。

改进后的实验有以下优点：操作简单、现象明显；氯气用量少，基本无泄漏、环保；常温下进行，更能反应钠和氯气的化学性质。

化学实验是化学理论产生的基础，是我们化学学科的灵魂，科学的带领学生做好实验是化学教师的本职工作。

3.大概念下的--概念的辨析

本单元教学采用概念建构的同时，更注重前后概念的联系。

首先、从微观层面上的建构化学键的形成，与周期表、周期律联系。活泼的金属原子（IA和IIA）易失电子，活泼的非金属原子(VIA和VIIA)易得电子。离子键是电子的得失后“因阴阳离子的静电作用结合”；共价键是电子的共用“因共用电子对结合”。因结合的形式不同进行分类

第二、从微观断键的角度出发，与电解质的电离概念联系。破坏化学键的方式常见有两种：熔融和水溶液。根据电离条件不同，将电解质进行分类：仅在水溶液中电离的（酸）；仅在熔融状态下电离的（活泼金属氧化物）；两种条件下均可电离（大部分的碱和盐）。

第三、与《物质与结构》中的离子晶体和分子晶体联系。食盐是生活中典型的离子晶体代表。提出问题：氯化钠与氯化氢都有哪些不同的性质？引导学生从微观的构成微粒，到宏观的表现(存在状态、熔沸点、及熔融态和水溶液中的导电情况)进行比较。讨论得出结论：①离子化合物在熔融状态下和水溶液中都导电；②共价化合物在熔融状态下一定不导电。最终判定的方法是：①一般有金属元素或者铵根的都是离子化合物（氯化铝和氯化铁例外）②熔融状态下导电的是离子化合物。

4、学科核心素养的渗透

①宏观辨识和微观探析。本单元用到两个化学实验及对“键”字在生活中举例，都是从宏观的角度让学生感知化学键的存在。基于“元素周期律”和“原子结构”的学习，学生已有微观认识原子结构的能力和性质的基础。在本单元反复用到分析原子核外电子排布及原子的性质，来分析离子键和共价键的形成，后又学习电子式的表示方法。很好的做到了宏微结合，加深了学生对抽象概念的理解。

②证据推理与模型认知。本单元分别以氯化钠和氯化氢为例，研究它们的形成，进而类推到其他离子化合物和共价化合物及单质。建立认知模型，并用模型解释其他物质。

③科学态度与社会责任。从本单元的情境培养了学生对化学和生活的热爱，及好好学习未来贡献社会的责任。本单元积极改进实验，将改进后的实验呈现于课堂，让学生真切感知钠与氯的活泼和氯化钠的生成。培养学生严谨求实的科学态度。

三.教学反思

1.大单元教学的情境选择非常重要。

要选择一个很好地贯穿这个单元的始终，最好体现化学积极的一面。从知识的教授上和情感的培养上及对社会的责任心上都要兼顾。

2.化学实验是化学理论产生的基础。

很多化学实验有污染等方面隐患，因为不环保等原因而放弃实验的想法是不可取的。我们应该尽可能的克服困难，才会有创新，有发展。

3.教师对概念的理解认识程度直接影响概念教学的成败。

高中化学有很多抽象的概念，而且分布在不同的课本，彼此之间可能存在着千丝万缕的联系。因此教师要通读教材,广泛猎取与概念相关的知识,理清概念间的联系以及概念在知识运用中的地位和作用。

参考文献

[1] 潘红.“化学键”概念的意义建构[M].佛山市教育局教学研究室.化学教育期刊

[2] 陈允任 宁燕丹 曾显林. 钠与氯气反应的实验创新设计[J].化学教育期刊