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1、2022年高中化學(xué) 第一章第三節(jié) 化學(xué)鍵教案1 新人教版必修2
教學(xué)目標(biāo)
1.使學(xué)生理解共價(jià)健的概念,能用電子式表示共價(jià)化合物的形成。
2.使學(xué)生了解化學(xué)鍵的概念和化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)。
3.通過(guò)離子鍵和共價(jià)鍵的教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生對(duì)微觀粒子運(yùn)動(dòng)的想象力。
教學(xué)重點(diǎn) 1.共價(jià)鍵 2.用電子式表示共價(jià)化合物及其形成過(guò)程
教學(xué)難點(diǎn) 化學(xué)鍵概念、化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)
教學(xué)方法 啟發(fā)、誘導(dǎo)、擬人、講述、練習(xí)、比較
教學(xué)用具 投影儀、電腦
教學(xué)過(guò)程
[引言]上節(jié)課我們介紹了化學(xué)鍵中的離子鍵,本節(jié)課我們?cè)賮?lái)認(rèn)識(shí)另一種類(lèi)型的化學(xué)鍵——共價(jià)鍵。
[板書(shū)] 第四節(jié) 化學(xué)鍵(第二課時(shí)
2、)
四、共價(jià)鍵
[師]什么是共價(jià)鍵呢?我們初中所學(xué)的共價(jià)化合物的知識(shí)可以幫助我們找到答案。請(qǐng)大家看以下實(shí)驗(yàn),并描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。
[電腦演示]氫氣在盛有氯氣的集氣瓶中燃燒。
氫氣在氯氣中燃燒,發(fā)出蒼白色的火焰,集氣瓶的瓶口有大量白霧出現(xiàn)。
[師]需要注意的是,該現(xiàn)象不能用“白氣”或“白煙”來(lái)描述。因?yàn)樗菤錃馀c氯氣反應(yīng)生成的氯化氫分子與空氣中的水分子結(jié)合而成的鹽酸小液滴分散在瓶口所形成的現(xiàn)象,應(yīng)該說(shuō)是“白霧”。
我們前面學(xué)過(guò),氫氣與氯氣在光照條件下的反應(yīng)。這是它們?cè)谟忠粭l件(即點(diǎn)燃)下反應(yīng)的反應(yīng)現(xiàn)象。請(qǐng)大家寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:
[學(xué)生活動(dòng)] [教師板書(shū)] H2 + Cl2 =
3、 2HCl
[師]在該條件下,氫分子被破壞成氫原子,那么,當(dāng)氫原子和氯原子相遇時(shí),它們是通過(guò)什么作用結(jié)合成氯化氫分子的呢? 它們是通過(guò)共用電子對(duì)形成氯化氫分子的。
[師]像氯化氫這樣以共用電子對(duì)形成分子的化合物,叫共價(jià)化合物。而原子之間通過(guò)共用電子對(duì)所形成的相互作用,就叫做共價(jià)鍵。
[板書(shū)]原子之間通過(guò)共用電子對(duì)所形成的相互作用,叫做共價(jià)鍵。
[師]氫原子與氯原子結(jié)合成氯化氫分子的過(guò)程,我們可用下列動(dòng)畫(huà)形象地表示出來(lái)。
[電腦演示]
[師]以氫原子和氯原子形成了一個(gè)共用電子對(duì),共用電子對(duì)的共用,使它們各自都滿(mǎn)足了對(duì)方的要求,并把它倆緊緊地聯(lián)系在了一起,即共價(jià)鍵的存在,使氯原子和氫
4、原子最終結(jié)合成了氯化氫分子。
共價(jià)鍵與離子鍵不同的地方在于:共價(jià)鍵的成鍵粒子是原子,它們相互之間屬不打不相識(shí)的關(guān)系,而形成離子鍵的粒子是陰、陽(yáng)離子,它們之間是周瑜打黃蓋——一個(gè)愿打,一個(gè)愿挨。
從氯原子和氫原子的結(jié)構(gòu)來(lái)分析,由于氯和氫都是非金屬元素,不僅氯原子易得一個(gè)電子形成最外層8個(gè)電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu),而且氫原子也易獲得一個(gè)電子,形成最外層兩個(gè)電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。這兩種元素的原子獲得電子難易的程度相差不大,所以相遇時(shí)都未能把對(duì)方的電子奪取過(guò)來(lái)。這兩種元素的原子相互作用的結(jié)果是雙方各以最外層一個(gè)電子組成一個(gè)電子對(duì),電子對(duì)為兩個(gè)原子所共用,在兩個(gè)原子核外的空間運(yùn)動(dòng),從而使雙方最外層都達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。這
5、種電子對(duì),就是共用電子對(duì)。共用電子對(duì)受兩個(gè)核的共同吸引,使兩個(gè)原子結(jié)合在一起。在氯化氫分子里,由于氯原子對(duì)于電子對(duì)的吸引力比氫原子的稍強(qiáng)一些,所以電子對(duì)偏向氯原子一方。因此,氯原子一方略顯負(fù)電性,氫原子一方略顯正電性,但作為分子整體仍呈電中性。
以上過(guò)程也可以用電子式表示如下:
[板書(shū)]
[講解]氯化氫分子中,共用電子對(duì)僅發(fā)生偏移,沒(méi)有發(fā)生電子得失,未形成陰、陽(yáng)離子,因此,書(shū)寫(xiě)共價(jià)化合物的電子式不能標(biāo)電荷。
[投影練習(xí)]用電子式表示下列共價(jià)化合物的形成過(guò)程。
CO2 、NH3 、CH4
[學(xué)生活動(dòng),教師巡視,并讓三個(gè)同學(xué)到黑板上各寫(xiě)一個(gè)]
[師]在用電子式表示共價(jià)化合物時(shí),
6、首先需分析所涉及的原子最外層有幾個(gè)電子;若形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu),需要幾個(gè)共用電子對(duì);然后再據(jù)分析結(jié)果進(jìn)行書(shū)寫(xiě)。
[對(duì)三個(gè)同學(xué)書(shū)寫(xiě)的結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià),并糾錯(cuò)]容易出現(xiàn)的問(wèn)題是:
1、不知怎樣確定共用電子對(duì)的數(shù)目和位置;
2、受離子鍵的影響,而出現(xiàn)中括號(hào),或?qū)懗呻x子的形式;
3、把“”寫(xiě)成“=”。
[把正確結(jié)果書(shū)寫(xiě)于黑板上]
[板書(shū)]
[過(guò)渡]由以上分析可以知道,通過(guò)共用電子對(duì)可形成化合物的分子,那么,通過(guò)共用電子對(duì),能不能形成單質(zhì)的分子呢?下面,我們以氫分子為例,來(lái)討論這個(gè)問(wèn)題。
[師]請(qǐng)大家寫(xiě)出氫原子的電子式。 (H×)
[問(wèn)]要使氫原子達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)還差幾個(gè)電子?
7、一個(gè)電子
[問(wèn)]氫分子是由氫原子構(gòu)成的,要使每個(gè)氫原子都達(dá)到兩電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),氫原子與氫原子之間應(yīng)怎樣合作? 形成共用電子對(duì)
[師]那么,請(qǐng)大家用電子式表示出氫分子的形成過(guò)程。
[讓一個(gè)同學(xué)把結(jié)果板書(shū)于黑板上]
[板書(shū)] H× + ×H —→
[師]氫原子和氫原子結(jié)合成氫分子時(shí),由于兩個(gè)氫原子得失電子的能力相等,所以其形成的共用電子對(duì)位于兩原子的正中間,誰(shuí)也不偏向誰(shuí)。
[師]由氫分子的形成過(guò)程也可以解釋為什么氫氣分子為雙原子分子。那是因?yàn)闅湓雍蜌湓酉嘤鰰r(shí),每?jī)蓚€(gè)結(jié)合就可以達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。
[問(wèn)]為什么稀有氣體是單原子組成的? 因?yàn)橄∮袣怏w元素的原子都已達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)
8、[師]請(qǐng)大家用電子式表示氯氣、氧氣、氮?dú)狻?
[學(xué)生活動(dòng),教師巡視][對(duì)具有典型錯(cuò)誤的寫(xiě)法進(jìn)行分析、評(píng)價(jià)][易出現(xiàn)的錯(cuò)誤是]
1.把用電子式表示物質(zhì)寫(xiě)成了用電子式表示其形成過(guò)程;
2.把氮?dú)獾碾娮邮綄?xiě)成∶N∶∶∶N∶
[寫(xiě)出正確結(jié)果][板書(shū)]
[師]由此,我們得出以下結(jié)論:即同種或不同種非金屬元素化合時(shí),它們的原子之間都能通過(guò)共用電子對(duì)形成共價(jià)鍵(稀有氣體除外)。
以上共價(jià)鍵中的共用電子對(duì)都是成鍵原子雙方提供的,共用電子對(duì)能不能由成鍵原子單方面提供呢?我們可通過(guò)NH4+的形成及結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。
已知氨分子和氫離子可結(jié)合生成銨根離子。那么,它們是通過(guò)什么方式結(jié)合的呢?分
9、析氨分子和氫離子的電子式,即可揭開(kāi)此謎。
[板書(shū)]
[講解]從氨分子的電子式可以看出,氨分子的氮原子周?chē)€有一對(duì)未共用電子,而氫離子的周?chē)檬强盏?。?dāng)氨分子和氫離子相遇時(shí),它們一拍即合,即氫離子和氨分子結(jié)合時(shí)各原子周?chē)际欠€(wěn)定結(jié)構(gòu)。這樣,在氮原子和氫離子之間又新成了一種新的共價(jià)鍵,氨分子也因氫分子的介入而帶正電荷,變成了銨根離子(NH4+),其電子式可表示如下:
[板書(shū)]
[師]像這種共用電子對(duì)由成鍵原子單方提供的共價(jià)鍵,叫做配位鍵。配位鍵的性質(zhì)和共價(jià)鍵相同,只是成鍵方式不同。
在多數(shù)共價(jià)鍵分子中的原子,彼此形成共用電子對(duì)后都達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu),還有一些化合物,它們的分子中并不是所有的原
10、子都達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。如BF3分子中的硼離子,外層只有6個(gè)電子;PCl5分子中的磷原子共用5對(duì)電子后,磷原子外層成了10個(gè)電子。同樣的情況還有CO、NO2等分子,因此,化學(xué)鍵理論仍在不斷發(fā)展中。
[過(guò)渡]在化學(xué)上,我們常用一根短線(xiàn)來(lái)表示一對(duì)共用電子,這樣得到的式子又叫結(jié)構(gòu)式。以上提到的幾種粒子,表示成結(jié)構(gòu)式分別為:
[板書(shū)]H—Cl O=C=O H—H Cl—Cl O=O N≡N
[過(guò)渡]從上節(jié)課的學(xué)習(xí)我們知道,含有離子鍵的化合物一定是離子化合物。那么,含有共價(jià)鍵的化合物是不是一定是共價(jià)化合物呢?下面,我們通過(guò)分析氫氧化鈉的結(jié)構(gòu)來(lái)對(duì)此結(jié)論進(jìn)行判斷。
[問(wèn)]氫氧化鈉是否為離子
11、化合物?判斷依據(jù)是什么?氫氧化鈉是強(qiáng)堿,所以是離子化合物
[師]已知?dú)溲趸c是由鈉離子和氫氧根離子組成的,試用電子式表示氫氧化鈉。
[由學(xué)生和老師共同完成]
[板書(shū)]
[問(wèn)]根據(jù)氫氧化鈉的電子式分析,氫氧化鈉中存在什么類(lèi)型的化學(xué)鍵?
鈉離子和氫氧根離子之間是離子鍵,氧原子和氫原子之間是共價(jià)鍵。
[師]十分正確。
[板書(shū)](把離子鍵和共價(jià)鍵的字樣標(biāo)在氫氧化鈉電子式對(duì)應(yīng)位置的下方)
[問(wèn)]含有共價(jià)鍵的化合物一定是共價(jià)化合物。這句話(huà)是否正確? 不正確
[師]因此,我們說(shuō)含有離子鍵的化合物一定是離子化合物,而含有共價(jià)鍵的化合物不一定是共價(jià)化合物。
[師]下面,讓我們來(lái)認(rèn)識(shí)幾種化合物
12、的電子式。
[板書(shū)]
[師]請(qǐng)大家標(biāo)出其中存在的化學(xué)鍵。
[請(qǐng)一位同學(xué)上黑板在相應(yīng)位置寫(xiě)上離子鍵、共價(jià)鍵]
[師]通過(guò)以上實(shí)例及以前的學(xué)習(xí),我們可以得出這樣的結(jié)論:即在離子化合物中可能有共價(jià)鍵,而在共價(jià)化合物中卻不可能有離子鍵。
非金屬和非金屬原子之間,某些不活潑金屬與非金屬原子之間,形成的都是共價(jià)鍵。如HCl中的H—Cl鍵和AlCl3的Al—Cl鍵。
[過(guò)渡]從有關(guān)離子鍵和共價(jià)鍵的討論中,我們可以看到,原子結(jié)合成分子時(shí),原子之間存在著相互作用。這種作用不僅存在于直接相鄰的原子之間,而且也存在于分子內(nèi)非直接相鄰的原子之間。前一種相互作用比較強(qiáng)烈,破
13、壞它要消耗比較大的能量,是使原子互相聯(lián)結(jié)成分子的主要因素。我們把這種相鄰的原子之間強(qiáng)烈的相互作用叫做化學(xué)鍵。
[板書(shū)] 五、化學(xué)鍵
相鄰的原子之間強(qiáng)烈的相互作用叫做化學(xué)鍵。
[師]理解化學(xué)鍵的定義時(shí),一定要注意“相鄰”和“強(qiáng)烈”。如水分子里氫原子和氧原子之間存在化學(xué)鍵,而兩個(gè)氫原子之間及水分子與水分子之間是不存在化學(xué)鍵的。
學(xué)了有關(guān)化學(xué)鍵的知識(shí),我們就可以用化學(xué)鍵的觀點(diǎn)來(lái)概略地分析化學(xué)反應(yīng)的過(guò)程。如鈉與氯氣反應(yīng)生成氯化鈉的過(guò)程,第一步是金屬鈉和氯氣分子中原子之間的化學(xué)鍵發(fā)生斷裂(舊鍵斷裂),其中金屬鈉破壞的是金屬鍵,氯氣分子斷開(kāi)的是共價(jià)鍵,它們分別得到鈉原子和氯原子;第二步是鈉原子和
14、氯原子相互結(jié)合,形成鈉氯之間的化學(xué)鍵——離子鍵(新鍵形成)。分析其他化學(xué)反應(yīng),也可以得出過(guò)程類(lèi)似的結(jié)論。因此,我們可以認(rèn)為:
[講解并板書(shū)]一個(gè)化學(xué)反應(yīng)的過(guò)程,本質(zhì)上就是舊化學(xué)鍵斷裂和新化學(xué)鍵形成的過(guò)程。
[師]請(qǐng)大家用化學(xué)鍵的觀點(diǎn)來(lái)分析,H2分子與Cl2分子作用生成HCl分子的過(guò)程。
先是H2分子與Cl2分子中的H—H鍵、Cl—Cl鍵被破壞,分別生成氯原子和氫原子,然后氯原子與氫原子又以新的共價(jià)鍵結(jié)合成氯化氫分子。
[師]離子鍵和共價(jià)鍵是兩種不同類(lèi)型的化學(xué)鍵,它們之間的區(qū)別我們可總結(jié)如下:
[投影展示] 離子鍵與共價(jià)鍵的比較
鍵型
項(xiàng)目
離子鍵
共價(jià)鍵
形
15、成過(guò)程
得失電子
形成共用電子對(duì)
成鍵粒子
陰、陽(yáng)離子
原子
實(shí)質(zhì)
陰、陽(yáng)離子間的靜電作用
原子間通過(guò)共用電子對(duì)所形成的相互作用
注:以上內(nèi)容也可由學(xué)生自己填寫(xiě)。
[小結(jié)]
本節(jié)課我們主要介紹了共價(jià)鍵的實(shí)質(zhì)及化學(xué)反應(yīng)過(guò)程的本質(zhì)。
[布置作業(yè)]
課本一、2,3,4;二、1;三、2,3。
[參考練習(xí)]
1.下列說(shuō)法中正確的是———————————————————————( AD )
A.含有離子鍵的化合物必是離子化合物 B.具有共價(jià)鍵的化合物就是共價(jià)化合物
C.共價(jià)化合物可能含離子鍵 D.離子化合物中可能含有共價(jià)鍵
2.下列物質(zhì)中含有共價(jià)鍵的離子化合物是———————————————( A )
A.Ba(OH)2 B.CaCl2 C.H2O D.H2
3.下列物質(zhì)的電子式書(shū)寫(xiě)正確的是———————————————————( C )
A.Na2O B.H2S
C.H2O2 D.N2 N∶∶∶N
4.在下列分子結(jié)構(gòu)中,原子的最外層電子不能滿(mǎn)足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的是——( D )
A.CO2 B.PCl3 C.CCl4 D.NO2