核间出现机会较多，电子云密度较大，体系的能量降低，就能形成一个共价键；一个电子与另一个电子配对后就不能再与第三个电子配对；原子轨道重叠愈多，所形成的共价键就愈稳定，等等。
现代价键理论不但可解释共价键的饱和性和方向性问题，而且在得到杂化轨道理论充实后，还能解释许多分子的几何构型问题。值得注意的是现代价键理论不受经典价键概念的
所谓“八隅律”的束缚，如中的Be和B原子的最外层并不是8个电子，而分别是4个和6个电子。
但现代价键理论在解释有些分子的形成时，也遇到了困难。例如，它只能从原子轨道的重叠定性地说明共价键的稳定性，而不能给予近乎定量的解释；它也无法解释氧分子和硼分子等为什么具有顺磁性等问题。另外，在解释较复杂的分子以及有大π键的有机分子结构时也与实际偏差较大，因为该理论缺乏对分子作为一个整体的全面考虑。如果认为分子中的电子已不再从属于任何一个组成原子的原子轨道，而是在属于整个分子的若干分子轨道中运动，这似乎还比较合理，于是分子轨道理论（Molecular Orbital Theory），简称MO法，便应运而生。
MO理论认为：能量相近的原子轨道可以组合成分子轨道。由原子轨道组合成分子轨道的数目不变，而轨道能量改变。能量低于原子轨道的分子轨道为成键轨道，反之为反键轨道，能量等于原子轨道的分子轨道为非键轨道。分子中的电子在一定的“分子轨道”上运动。在不违背每一个分子轨道只容纳两个自旋方向相反的电子的原则下，分子中的电子将优先占据能量最低的分子轨道，并尽可能分占不同的轨道，且自旋方向相同。在成键时，原子轨道重叠越多，所生成的键愈稳定。分子轨道中电子的排布也遵从原子轨道电子排布的原则，即泡利不相容原理、能量最低原理、洪特规则和轨道最大重叠原理等对它都适用。
利用分子轨道理论不仅可解释现代价键理论所不能解释的问题（如O2和B2分子的顺磁性等问题），并且提出了三电子键及单电子键等概念。分子轨道理论从分子整体出发，对于处理多原子π键体系，解释离域效应和诱导效应等方面的问题，都能更好地反映客观实际。1965年在大量实验的基础上，美国伍德沃德和德国霍夫曼又提出了分子轨道对称守恒原理。它对解释和预示一系列化学反应进行的难易程度，以及了解产物的立体构型等问题都有指导作用，它使化学键理论进入到了研究化学反应的新阶段。
第一节 最简单的有机化合物—甲烷
一、教学设计
学生已经知道甲烷是一种化石燃料，可以燃烧，能从甲烷的组成上认识燃烧反应的产物。本章教学再次选择甲烷，主要考虑甲烷是最简单的有机物，便于学生从结构角度认识甲烷的性质，类推烷烃的结构和性质，建立从结构角度学习有机物性质的有机化学学习模式。因此，本节教学的设计，要在学生初中知识的基础上，体现认识的渐进发展性原则；同时，考虑到学生前面已经具有了一些有关物质结构的上位概念，应当在有机化合物的学习中紧紧抓住结构与性质的关系，在学生的头脑中逐步建立有机物的立体结构模型，帮助学生打好进一步学习的方法论基础。
本节教学重点：甲烷的结构特点和甲烷的取代反应；同分异构体和同系物。
本节教学难点：主要是学生有机物立体结构模型的建立，具体体现在如何将甲烷和烷烃的结构特点、有机物的成键特点从实物模型转换为学生头脑中的思维模型，帮助学生从化学键的层面认识甲烷的结构和性质。
1.教学模式设计
教学模式的设计，可以不拘泥于教材的逻辑顺序，根据学校实际情况和学生的水平设计不同的流程。
【教学设计Ⅰ】
提出问题：甲烷中的原子如何连接？→实践活动→预测性质→探究实验→取代反应→类推烷烃结构→同分异构体和同系物→有机物的成键特点。
【教学设计Ⅱ】
提出问题：除燃烧外，甲烷还有哪些性质？ →探究实验→甲烷与氯气如何反应？→甲烷的结构→实践活动（制作模型、书写甲烷氯代反应的化学方程式）→实践活动（甲烷模型和烷烃中C原子的可能连接方式）→同分异构体和同系物→有机物成键特点。
两种设计的不同，主要体现在是从结构出发，预测性质，用实验检验；还是从探究实验出发，归纳性质，从结构角度提升认识。本质还是演绎方法和归纳方法的不同运用，即自然科学研究的两种主要过程在中学化学教学中的具体运用。
2.教学策略设计
根据不同的教学设计思路，在具体教学组织中可以使用不同的教学策略群，并根据实际教学需要加以灵活运用。
本节可能用到的策略主要有：
（1）课时划分：甲烷的性质1课时、烷烃1课时。
（2）问题创设：复习、“西气东输”资料、沼气应用、煤矿事故。
（3）内容呈现：实践活动（模型制作）、探究实验、模型、图表、图片、甲烷、烷烃的多媒体动画。
（4）方法手段：讲授、讨论、小组合作、学生制作等教学方法和实验条件控制、比较、类比、模拟、抽象、模型等科学方法与逻辑方法。
（5）评价反馈：保留5分钟反馈练习时间，可以组织学生进行以下一种或多种评价活动。如：多媒体呈现形成性练习题、课堂同步检测卷、学生自我总结、绘制本节知识结构、列出未解决问题清单、给老师提出问题、学生相互评价等。
二、活动建议 【实践活动】
甲烷模型的制作可以有多种方式，不一定要在课上完成。可以给学生留预习任务，让学生在家完成2～4个模型，上课时带来；如果学校有可以插拔的结构模型，效果会更好；如果没有可以让学生自己用橡皮泥、木棒等代用品制作简易模型。教师可以让学生对自己的作品进行评价，在活动中加深学生对空间模型的认识，同时也教给学生学习有机物分子结构的简单方法。
【科学探究】
科学探究有多种组织形式，以下给出一种模式，仅供参考。
［问题］甲烷在常温下稳定，但当条件改变时，是否可以同其他物质发生反应？ ［实验］
实验条件控制 1：在收集好甲烷的试管中，迅速加入0.5 g KMnO4和1mL盐酸，用黑纸包好。
实验条件控制 2：在收集好甲烷的试管中，迅速加入0.5 g KMnO4和1mL盐酸。距离15 cm用燃着的镁条（日光、高压汞灯等其他光源）照射。
实验测试：用润湿的蓝色石蕊试纸在瓶口检验
实验要求：实验时，教师可要求学生先把盐酸吸在滴管中，量不能大，操作快，瓶塞不能盖得太紧。甲烷与氯气的比例在1∶4最好；室内光线下反应在15～20分钟完成；日光下发生爆炸；点燃镁条（距离在15 cm左右），反应可在2～3分钟内完成。
［实验事实及处理］ 反应条件 实验1 实验2 反应物状态 生成物状态 反应中的现象 试纸的变化 ［表征性抽象］ （1） 光是反应发生的主要原因。
（2） 黄绿色逐渐褪去，瓶壁出现油状液滴，说明产生了不溶于水的物质。 （3） 瓶口有白雾，使试纸变红，推断有氯化氢生成。 ［结论］甲烷与氯气在光照条件下可以反应。
由于没有尾气处理装置，可能会有少量氯气逸出，教师要事先准备稀NaOH溶液或浸满NaOH溶液的棉团，实验结束时放在瓶口，有效处理尾气，树立安全和环保意识。
三、问题交流 【学与问】
烷烃的结构与甲烷类似，但也有不同，教学中可从甲烷的模型出发，重点研究3个和4个C的连接情况，引导学生思考，是否为直线结构？键是否可以旋转？C原子有没有其他连接方式？由于不必涉及烷烃命名和同分异构体的书写，这部分教学可以在学生制作活动中一起完成。
【思考与交流】
有机物中碳原子成键特点可以让学生自己猜想，到黑板上写出可能的连接方式，为第二节学习乙烯打下伏笔。同时，从C原子的四价原则、同分异构体等角度理解有机物种类繁多的主要原因。
四、习题参考
1.C 2.A C 3.D 4.A 5.C
第一节 元素周期表
一、教学设计
元素周期表是元素周期律的具体表现形式，是学习化学的重要工具。元素周期表在初中化学中已有简单介绍，学生已经知道了元素周期表的大体结构，并会用元素周期表查找常见元素的相关知识，但对元素与原子结构的关系还没有更深的理解。因此，本节教学的主要目的在于帮助学生能够从原子结构的角度进一步认识元素周期表的实质，为学习元素周期律打下基础。
本节教学重点：元素周期表的结构；元素在元素周期表中的位置及其性质的递变规律。 本节教学难点：元素在元素周期表中的位置及其性质的递变规律。
为了落实重点、突破难点，教学设计时，应该充分发挥实验在化学教学中的作用，根据各学校和学生的实际情况，尽可能采用开放式和探究式的教学方法，充分发挥学生学习的主动性。
1.关于元素周期表结构的教学设计（第1课时） 教学流程： 查找资料（关于元素周期表的发展史）→ 实践活动汇报→讲授元素周期表的结构→ 学生设计不同类型的元素周期表→ 小结。
说明：
实践活动（课前预习）──分小组查找关于元素周期表发展史的相关资料，制作成幻灯片或资料卡片等。
讲授──可采取制成Flash动画形式，每一版块点击出现，增加周期表结构的动感，加深记忆。
课堂开放性训练──以小组为单位竞赛，从不同的角度设计多种类型的元素周期表（如从密度、放射性等角度）。
评价方式──优秀成果以墙报形式展出，进行相互交流并评价。 2.关于元素性质与原子结构关系的教学设计（第2课时） 教学流程：
提出问题→设计探究方案→理论探究（碱金属及卤素原子结构特点、规律）→实验探究（碱金属及卤素元素性质递变规律）→得出结论。
说明：
问题创设──（1）元素周期表中为什么把锂、钠、钾等元素编在一个族呢？它们的原子结构和性质有什么联系呢？
（2）元素的原子结构和元素的性质有什么关系呢？
碱金属及卤素的原子结构有关资料以学案形式下发或课上以投影形式呈现。 理论探究──比较、归纳、抽象。
实验探究──事先可下发实验预习提纲，实验可设计成学生的分组实验，具体见活动建议。
3.关于核素内容的教学设计（第3课时） 教学流程：
介绍前沿科学→提出问题→事例分析→得出概念→概念辨析→应用→课堂练习→开放性作业。
说明：
1423
问题创设──考古(6C）、氢弹(1H，1H）的制造等。 内容呈现──氢、碳、铀同位素资料卡片、幻灯。 方法手段──比较、类比、抽象。
评价反馈──多媒体呈现形成性练习题、同步测试等；
查阅同位素在能源、医疗、农业、考古等方面的应用，以读书报告会形式进行交流。 二、活动建议 【科学探究】
钾在空气中燃烧实验可设计为学生分组实验，而钾与水的反应，钾块不要取太大，以免发生危险，此实验最好由教师在实物投影仪上演示。
【实验1-1】
教材中此实验是分步进行，饱和氯水会挥发出氯气造成污染。可尝试改进设计实验如下，操作方便，对比性强，现象明显，且无有毒气体逸出。
（1） 实验装置（如图1-1）。 （2） 实验操作：
① 向U形管中加入约2 g高锰酸钾粉末；取一根5 mm×150 mm的玻璃管，插入橡皮塞中，在图1-1所示实验装置中的“4、5、6”处贴上滤纸小旗，分别滴3滴淀粉KI溶液、饱和KI溶液、溴化钠溶液（从上到下）。另取一同样的玻璃管，两端各塞入一小团脱脂棉，在1和2处脱脂棉上分别滴入淀粉KI溶液和饱和NaBr溶液，并在两端分别接一橡皮管（带夹子）；在3处装入吸有NaOH溶液的脱脂棉。按图1-1的装置连接。② 滴加浓盐酸，即可看到有黄绿色的氯气产生，与小旗接触后，由下至上依次出现：蓝色、紫黑色、红棕色。打开1、2处的夹子，当氯气恰好上升到2位置，保持一会儿即夹住2处，不使氯气上升。③ 取下上节玻璃管，在2处微微加热，即看到红棕色的溴上升到1处，此时有蓝色出现。
三、问题交流 【思考与交流】
教材中关于元素性质与原子结构的关系，主要是通过探究碱金属和卤族元素的性质得出同一主族元素得失电子的能力、金属性和非金属性递变的趋势，这是本节的重点，也是难点。教学中要注意教给学生思考问题的思路和方法，为学习下一节元素周期律奠定基础。
四、习题参考 4.（1） 元素 原子序数 元素符号 周期 族 甲 6 C 二 ⅣA 乙 8 O 二 ⅥA 丙 11 Na 三 ⅠA 丁 13 Al 三 ⅢA (2)甲与乙：C+O2乙与丙：2Na+O2
CO2 Na2O2
乙与丁：4Al+3O22Al2O3
5.不可以，113种元素并不等于只有113种原子，原子的种类实际上多于113种。
第一节 开发利用金属矿物和海水资源
一、教学设计
本节教学的主要目标是帮助学生认识和体会化学在自然资源开发和利用中的意义和作用，揭示化学与可持续发展的重要关系，树立资源保护意识及合理开发意识。因此，教学要围绕这一教学目标展开。教材从金属矿物以及海水资源的开发利用两个专题，阐明化学在自然资源的合理开发和综合利用上的作用，首先是因为在当今全球资源、能源供应紧张与人口迅速增长的矛盾日益突出的情况下，金属矿物和海水资源同人类的生活有着日益紧密的联系，同时学生在前面的学习中已经了解钠、铝、铁、铜等金属以及氯、氮、硫、硅等非金属及其重要化合物的主要性质，并且对金属冶炼及海水资源也有一定的了解，这些都为本节学习创造了条件。
本节教学重点：了解化学方法在金属矿物开发（主要是金属冶炼）及海水资源开发中的作用。
本节教学难点：学生在掌握金属冶炼的一般原理基础上，了解适用于不同金属的冶炼方法。
1.教学策略设计
为了揭示化学在资源开发和利用上的价值，拉近化学和学生的距离，教学中可以在教材的基础上适当增加素材，尽可能地提供感性材料，便于学生体会。关于金属冶炼以及海水蒸馏这部分知识可以采用多媒体提供材料，学生自己总结归纳的方法学习，也可以采用联系已学知识和生活经验，以实例引导学生讨论的方法展开。
（1）教学方法的选择
设计教学策略时，应该考虑当地和本校的教学条件。教学时都可以利用图片、录像、多媒体课件等为学生提供丰富的背景材料，以便形成丰富的感性认识，再结合已有知识对金属冶炼、海水综合利用等学习内容进行讨论、归纳使同学的认知向前发展。
（2）教学组织形式的选择
教学活动是通过一定的组织形式实现的。根据各地、各学校的具体条件，结合本节课的教学目标，可以采用集体教学或小组教学两种教学形式进行。
（3）教学媒体的选择
虽然本节内容学习难度不大，但是要使学生在有限的课时内了解金属矿物和海水资源开发利用的基本知识，就要有较大的信息量。所以选择教学媒体时可以利用图片、录音、录像材料以及多媒体动画，或将它们有机结合，充分发挥其整体功能优化教学过程。
（4）评价反馈
每节课学习结束，可以采用多种评价方式对学习效果进行反馈，例如可以利用多媒体呈现形成性练习、学生自我总结归纳所学知识、同学互相访谈、提问或分组开展研究性学习，最终形成研究性学习论文，等等。
（5）课时建议
“金属矿物的开发利用”1课时；“海水资源的开发利用”1课时。 2.教学模式设计
针对不同的学生水平，可以采用不同的教学模式。对于金属矿物的开发利用，可以参考以下教学流程：
多媒体展示多种金属矿物及当代矿物开发水平→展示从金属矿石中提炼金属的步骤→引导学生回顾所学有关金属制备的知识，由具体到一般进行归纳总结（或多媒体呈现后学生归纳）→学生讨论归纳金属的活动顺序与金属冶炼的关系、归纳几种常用金属冶炼方法→录像：合理开发金属资源→活动探究：开发海底金属资源设想或回收废旧金属的意义（可做为研究性学习课题）。
对于第二部分海水资源的开发利用，可以参考以下教学流程： 【教学设计I 】
录像（或幻灯片）：海水资源介绍→提出问题：利用海水资源，要解决哪些问题？→呈现录像（或幻灯片）：海水淡化装置→实验演示（原理分析）→多媒体呈现：海水化学资
-源概况→问题探究：海水提溴、海带中I检验→实验→研讨：自然资源的开源节流。
【教学设计II 】