第三单元 3.1原子间的相互作用

1《原子间的相互作用》教学设计【课题名称】原子间的相互作用【年级】高一【教材相关内容】化学高中一年级第一学期（试用本）第57页到59页一、教材和学情分析《原子间的相互作用》是第三章“探索原子构建物质的奥秘”第一节。

教材特点是：内容少，只有“化学键”一个概念；较抽象，主要是微观探析，理解概念内涵；具有承上启下的作用，上接原子结构，下连物质结构，《原子间的相互作用》为化学键学习奠定基础，可以当作绪论课。

学生知道原子、分子、离子是构成物质的微粒；学过原子结构和离子，具有原子趋向稳定结构的知识基础。

但是毕竟学生知道的物质结构少，而且抽象思维能力还较薄弱，需要以原有基础为生长点，通过教师引导，思考探究，以自然渐进的方式理解化学键概念和化学键形成过程，达到学习目的。

二、教学目标1、理解化学键的概念，知道化学键是通过物质中相邻原子间吸引、排斥而达到平衡的强烈相互作用，初步体验“平衡”的辩证内涵。

2、知道化学键有离子键、共价键和金属键。

3、通过讨论，理解原子结构差异是原子间形成不同类型化学键的根本原因。

4、了解某些物质宏观性质和微观结构的联系，体验“结构决定性质”的观念。

5、通过教学，培养学生的抽象思维能力。

三、教学重点和难点重点：化学键概念的形成难点：化学键概念的内涵、理解原子结构差异导致化学键的多样性2四、教学思路首先，通过比较同素异形体金刚石、石墨硬度的差异，让学生感受到物质结构对性质的影响，激发学习兴趣。

然后，组织学生阅读课文，初步了解学习内容。

接着，引导学生用已有知识来解释概念，加深理解。

再通过对一些具体物质结构的探究分析，让学生认识原子结构的差异是原子间形成不同类型化学键的根本动因。

最终理解化学键的形成过程，理解结构决定性质。

五、教学过程【引入】展示金刚石、石墨图片，哪种物质更硬？为什么同种元素组成的单质，性质却不相同？为什么已知元素不过百余种，而物质种类却数不胜数，性质各异？想要解决这些问题，就必须了解原子是如何构成物质的。

3．1 原子间的相互作用一、教学目标 1．学问与技能（1）理解一些常见晶体材料；（2）理解化学键的概念和化学键的种类。

2．过程与方法（1）通过学习物质硬度差异的应用，关注生活、生产所用材料、及其与原子间相互作用和化学键的关系。

（2）通过对有关材料的调查、争辩、试验，感受实践创新活动的方法。

3．情感态度与价值观（1）了解材料科学给人类带来的意义。

（2）通过争辩原子间吸引与排斥的相互作用，体验辨证唯物主义的冲突对立同意的观点。

（3）通过对材料的优劣分析，感受事物的双韧性及环境爱护思想。

二．教学重点和难点 1．教学重点化学键的概念和种类。

2．教学难点原子间的相互作用，化学键的涵义。

三．教学用品几种硬度不同的物质，利用Flash 软件模拟原子间相互作用过程。

四．教学流程 1．设计思想提出问题：“一百多种元素的原子是怎样构成几千万种物质的呢？”；然后呈现：很多元素组成类似的物质，而性质却有很大差异，因此原子构成物质的方式不同，使物质呈现不同的性质；告知同学从本节课起将对原子构建物质的奇特作初步的探究，接着引出课题，逐一探究。

2．流程图3．流程图说明[创设情景，引出课题] 呈现几种硬度不同的样品。

设问：“一百多种元素的原子是怎样构成几千万种物质的呢？”[探究活动1]证明这几种样品硬度的大小。

[同学争辩1]为什么各种物质会具有不同的硬度？而同是碳元素组成的金刚石和石墨，其硬度差异又会这样大？（呈现金刚石和石墨结构模型，从物质的组成和结构来说明物质硬度大小的缘由）。

[归纳1]物质的硬度等某些性质不仅与组成物质的元素有关，还与原子间的相互作用的方式和作用的强弱有关。

[同学争辩2]原子是如何结合成分子的呢？分子中的原子间又存在怎样的作用呢？ [动画]原子间的相互作用（两个氢原子结合成一个氢分子）。

[归纳2]化学键的概念和化学键的分类[小结]物质的结构打算其性质，而性质又能体现其结构；化学键的涵义和分类五．教学案例1．主题引入呈现几种硬度不同的样品，并让同学探究其相对硬度。

§3 化学键3.1 原子间的相互作用当两个原子相互靠近时，它们之间存在的相互作用力包括原子核与核外电子之间的吸引力，以及原子核、核外电子之间的排斥力。

这种原子之间的相互作用可用图2.2表示，在某一间距r0处，吸引力和排斥力达到平衡，势能最低，原子最稳定。

图2.4 两个原子之间的相互作用力、势能与原子间距的关系由于核外电子，特别是价电子的不同，原子之间的结合方式（化学键）也不同,包括：依靠电子的转移或共享形成的强键（一次键）,如金属键,离子键,共价键；借分子之间的偶极吸引力而形成的弱键（二次键），如范德华（V an der waals）键、氢键。

3.2 金属键金属原子形成晶体时，金属中的自由电子为整个晶体所共有，可以在整个晶体中自由运动，失去价电子的金属正离子则在三维空间中作周期性排列，这种键合称为金属键。

金属键的主要特点是无饱和性和方向性，从而导致密堆结构和良好延展性；价电子的自由运动则使金属具有良好的导电和导热性能。

图2.5 金属键示意图3.3 离子键金属原子和非金属原子分别形成正离子和负离子，正、负离子相互吸引结合在一起形成离子晶体，这种键合称为离子键。

由离子键构成的化合物称为离子化合物，如NaCl等。

由于负离子的体积比正离子的体积大，所以离子化合物的晶体结构特点是：负离子在三维空间中作周期性排列，正离子占据负离子所形成的间隙。

离子键的特点是键合作用强、无方向性。

另外，由于很难产生自由运动的电子，离子化合物都是良好的电绝缘体。

但当处在高温熔融状态时，正负离子在外电场作用下可以自由运动，即呈现离子导电性。

图2.6 离子键示意图3.4 共价键两个或多个电负性相差不大的原子间通过共用电子对而形成的化学键即为共价键。

共价键特点是有饱和性和方向性，因此以共价键形成的晶体结构稳定、熔点高、坚硬无塑性，一般是绝缘体。

图2.7 共价键示意图3.5 范德华力在某一瞬间，一个原子（分子）的正负电荷重心可能不重合，从而形成小的偶极子。

课题:探索原子构建物质的奥秘—化学键、离子键教学目标知识与技能：1、理解化学键的概念，知道化学键是物质（分子或晶体）中相邻原子（离子）间的强烈的相互作用。

这种相互作用既有吸引又有排斥作用，是两种作用的平衡。

2、知道化学键有离子键、共价键和金属键3、理解离子键的概念，认识离子键是阴、阳离子间的静电作用及其形成条件。

5、学会用电子式表示简单的离子化合物。

过程和方法：1、感受从原子间相互作用来探索分子或固体（晶体）中原子相互结合的过程。

2、感受离子键形成过程中微观粒子的变化，感受化学反应与微观粒子变化的关系。

情感和价值观：1、通过原子间吸引、排斥而达到平衡的相互作用，初步体验“平衡”的辩证内涵。

重点：化学键、离子键、离子键的概念难点：化学键概念主要内涵的理解，离子化合物电子式的书写教学过程：课前：学生观看3分钟的视屏，关于CNT （碳纳米管）材料做成的触摸屏的性能对比测试，让学生在不知道什么材料做成的触摸屏的前提下，给他们一个悬念，为下面的课堂教学埋下一个伏笔。

引入：课题ppt 投影探索原子构建物质的奥秘教师：先请同学们看几张图片（ppt)，猜猜各是什么？Ppt 显示石墨、金刚石、足球烯的图片。

这三种物质是由什么元素组成的？学生：碳元素教师：它们都是由碳元素组成的。

它们是属于单质还是化合物？又互称为？ 学生：单质、同素异形体教师：同学们能不能再举些由相同元素组成的不同物质，单质化合物都可以。

师生互动：教师提示，学生讲，教师黑板罗列。

H 、Cl 、O 形成的HClO 、HClO 2、HClO 3、HClO 4及对应钠盐。

H 、O 形成的H 2O 、H 2O 2Na 、O 形成的Na 2O 、Na 2O 2Ｎ、H 、C 、O 形成的NH 4HCO 3、（NH 4)2CO 3、(NH 2)2CO 、NH 2CH 2COOH教师：同学们说了那么多学过的物质，从碳的同素异形体到这么多化合物，我们发现相同元素通过不同的原子个数比，不同的排列组合，可以组成许多种的物质。

3.1 原子间的相互作用【学习目标】1. 了解元素的原子可能通过不同的途径、不同的方式构建成性能各异的物质。

2. 知道物质的组成，结构决定了性质。

3. 了解化学键的概念和化学键的种类。

【学习内容】Ⅰ相关知识回顾1. 原子结构。

原子是由原子核和核外电子两大部分组成。

原子核带正电荷，核外电子带负电荷。

2. 日常生活知识。

不同首饰的硬度，不同工具、不同物质的硬度等。

3. 化学式。

氯化钠中氯和钠的个数比为1:1.氯气分子是由两个氯原子构成的，水分子是由两个氢原子和一个氧原子构成的。

4. 同素异形体。

由同一种元素形成的结构不同的单质互称为同素异形体。

例如：金刚石和石墨都是由碳元素形成的单质，但它们的结构不同，它们之间互称为同素异形体。

臭氧和和氧气都是由氧元素组成的单质，但是氧气是双原子分子，臭氧是三原子分子，它们的结构不同，它们之间也互称为同素异形体。

由于同素异形体的结构不同，它们之间的转化属于化学变化。

同素异形体应具有不同的物理性质。

Ⅱ新知识点讲解一、物质思考：构成物质世界的元素只有100多种，但这些元素的原子构成的物质却高达3000多万种，为什么？由于原子间的结合方式多种多样，即使相同的一些原子，可以通过不同的结合方式，都成多种物质。

想一想：根据你的了解，仅由碳元素组成的物质有哪些？我们在初中化学中已经学过，金刚石和石墨是同素异形体，它们都是只有碳元素组成的，但它们的性质不完全相同，是两种不同的物质。

这是由于碳元素的原子间结合的方式不同，组成了性质不同的物质。

只有碳元素组成的物质除金刚石和石墨外，还有许多物质，如C32、C50、C60、C70、C78、C84、C90、C94、C540等足球烯系列的单质。

试列举一些例子，说明原子间结合成物质的方式不一定相同？二氧化碳在常温下是气体，而组成与二氧化碳相近的二氧化硅却是坚硬的固体，说明二氧化碳和二氧化硅的结合方式是不同的。

还有哪些因素导致物质众多？相同的元素组成的化合物也可能很多。