《共价键》——详细教案
王思佳10091550122
一、教学目标:
(一)知识与技能
1 理解共价键的概念,初步掌握共价键的形成过程。
2. 能用电子式表示共价化合物的形成过程。
3. 理解化学键的概念以及化学反应的本质。
(二)过程与方法
1. 通过共价键的形成过程,培养学生的抽象思维及概括能力。
2. 培养对微观粒子运用的想象力。
(三)情感态度与价值观
1. 通过共价键的形成过程,培养求实、创新的精神。
2. 培养从个别到一般的研究问题的方法。
从现象到本质的科学方法。
二、教学重点
1.理解共价键的本质。
2.用电子式、结构式表示共价键和共价化合物。
教学难点
1.用电子式、结构式表示共价键和共价化合物。
2.用共价键去解释某些化学性质。
三、教学过程
【师】上节课,我们学习了离子键,哪位同学能告诉我,什么是离子键呢?
【生】使阴、阳离子结合成化合物的静电作用,叫做离子键。
【师】很好,那么离子键适合于什么样的阳、阴离子吗?
【生】适合于活泼的金属和非金属之间。
【师】同学们掌握的还不错,还应该有特殊的阳离子:NH4+。
对吧?
【生】……
【师】看来同学们的掌握情况真的不错。
后来我们又学习了怎么用电子式表示一个离子,及离子化合物的电子式,还学习了用电子式表示离子化合物的形成过程。
那么请同学们,写出NaCl、MgCl2、NH4Cl的电子式,并且用电子式,表示NaCl的形成过程。
【生】……
【师】同学们注意下,用电子式表示离子化合物时,阴阳离子所带的电荷要标注出来,并且要阴离子要用中括号括起来。
好的,看来同学们对于离子键的学习情况还是很不错的。
我们说活泼金属元素和活泼非金属元素的原子之间化合时形成离子键。
那么,非金属元素的原子之间能形成离子键吗?为什么?
【生】……
【师】不能,因为非金属元素的原子都有获得电子的倾向。
(思考)那么请同学们,分析下H和Cl的原子结构,你认为H2、Cl2、HCl的形成和NaCl一样吗?【生】……
【师】我们现在先以Cl原子为例,来分析下Cl2分子的形成过程。
我们知道Cl原子最外层有7个电子,要达到稳定的8电子结构,都需要获得1个电子,而两个氯原子间难以发生电子的得失,要形成Cl2分子,那该怎么办呢?请你猜想下。
【生】两个原子都拿出一个电子,放在中间公用呗。
【师】对的。
如果让两个氯原子各自提供1个电子,形成公用电子对,那么两个氯原子就可以形成8电子稳定结构了。
也就结合形成了Cl2分子了。
老师写的这个就是用电子式表示的Cl2分子的形成过程。
同样,其它由相同的非金属原子结合成的分子,也应该是下相同的原理,就像H2的形成。
那么不同的非金属原子之间呢?是不是一样的结合方式呢?
我们以HCl分子为例,由于H原子和Cl原子都倾向于得到电子,达到2个电子或者8个电子的稳定结构。
所以同学应该怎么办?
是不是要像Cl2分子一样,每个原子拿出来一个电子放在中间公用?
【生】对。
【师】嗯,对。
把这电子对放在中间公用,把H、Cl两个原子结合到了一起,形成了稳定的HCl分子。
老师写的这个就是用电子式表示的Cl2分子的形成过程。
其他的不同非金属原子组成的分子也应该是相同的道理。
(播放视频)
其实,H2、Cl2、HCl分子这样,原子之间通过共用电子对所形成的相互作用,我们叫做共价键。
在化学上也通常会采用一根短线“—”表示一对共用电子。
比如:氢分子的形成:
H·+·H→H︰H H—H (结构式)
特点:共用电子对不偏移,成键原子不显电性。
(我们知道两个相同的原子他们的吸引这对共用电子对的能力应该是相同的,所以共用电子对不偏向任何一个原子,即成键的原子不显电性。
我们把这样的共价键称之为非极性共价键,简称非极性键。
)
又如:氯化氢分子的形成:
+
·H →H
H—Cl(结构式)
特点:共用电子对偏向吸引电子能力强的原子一边(氯原子),氯原子带部分负电荷,氢原子带部分正电荷。
(我们知道两个不同原子,对这对共用电子对的吸引能力是不一样的,共用电子对更易偏向于吸引电子能力强的一方,对吧。
在HCl分子中,由于Cl吸引电子的能力比H 原子强,所以共用电子对偏向于Cl一方,所以Cl一方相对显负电性,H一方相对显正电性。
我们把这样共用电子对偏移的共价键叫做极性共价键,简称极性键。
)
【师】我们就知道共价键的形成条件是什么了吧!
形成条件:○1同种非金属元素原子之间的结合,形成非极性共价键。
○2不同种非金属元素原子之间的结合,形成极性共价键。
那成键的微粒是什么呢?
【生】……
【师】应该是原子,对吧。
其实,很多物质都含有共价键的,比如说,多数非金属单质、气态氢化物、酸分子、酸酐分子、大多数有机物中。
那么请同学帮老师想想,还有什么分子中含有共价键呢?
【生】H2O、CO2……
【师】对,这些分子都含有共价键。
其中,像H2O、CO2、HCl这样,以共用电子对形成分子的化合物叫做共价化合物。
同学们注意下,这里是化合物。
思考:那么请同学们,想想之前我们学习的知识,我们说由离子键构成的化合物叫做离子化合物,那么含有共价键的化合物就一定是共价化合物吗?
【生】……
【师】老师给大家一个例子:NaOH和Na2O2。
先请大家写下NaOH的电子式,然后告诉老师这里面含有什么键?
【生】NaOH:钠离子和氢氧根离子之间以离子键结合;在氢氧根离子中,氢和氧以共价键结合。
Na2O2:过氧根离子O2-与钠离子以离子键结合;在过氧根离子中,两个氧原子以共价键结合。
【师】好的,同学们说的很好。
并且这两种化合物都是离子化合物,所以我们说,含有共价键的化合物不
一定是共价化合物。
现在请同学跟老师一起完成这个表格,从表格中我们就可以清楚的看到离子键和共价键的区别了。
(我们知道离子键的成键本质是:静电作用。
)
【生】……
【师】通过学习有关离子键和共价键的知识,我们知道,离子键使离子结合形成离子化合物;共价键使原子结合形成共价化合物分子。
人们把这种:使离子相结合或者使原子相结合的作用力通称为化学键。
一般化学物质则主要由离子键或共价键结合而成。
请同学用化学键的观点来解释下,H2和Cl2反应的过程?(我们以前总说化学反应时,旧键的断裂,新建的形成,那到底是什么键断裂,什么键形成呢?)
【生】H2和Cl2中化学键断裂,生成H和Cl,H和Cl结合成HCl,形成了H和Cl之间的化学键H—Cl。
那么,请同学们讨论下:用化学键的观点来分析化学反应的本质?
【师】我们用化学键的观点来解释H2和Cl2反应的过程,可以把他想象为两个步骤:H2和Cl2中化学键断裂,生成H和Cl(旧键的断裂);H和Cl结合成HCl,形成了H和Cl之间的化学键H—Cl(新键的形成)。
【师】好的,同学们对于知识的掌握情况相当的不错。
刚刚我们说的化学键,无论是离子键还是共价键都是在分子内相邻原子之间存在的。
而实际上在分子之间还存在着一种把分子聚集在一起的作用力,我们称之为分子间作用力。
(又称范德华力)
在这里面请同学们注意以下几点:
(1)分子间作用力比化学键弱的多,是一种微弱的相互作用,它主要影响物质的熔沸点等物理性质,而化学键主要影响物质的化学性质。
(2)分子间作用力主要存在于由分子构成的物质中,如:多数非金属单质、稀有气体、非金属氧化物、酸、氢化物、有机物等。
(3)分子间作用力的范围很小,只有分子间的距离很小时才有。
(4)一般来说,对于组成和结构相似的物质,相对分子质量越大,分子间作用力越大,物质的熔沸点越高。
如:卤素单质。
但是:为什么HF、H2O和NH3的沸点会反常呢?
【生】……
【师】同学们不知道就对了,那是因为它们分子间存在一种特殊的键。
叫做氢键:是由于氢原子的存在而使分子间产生的一种比分子间作用力稍强的相互作用。
在这里面请同学们注意以下几点:
(1)氢键不属于化学键,比化学键弱的多,比分子间作用力稍强,也属于分子间作用力的范畴。
(2)形成条件:氢原子与得电子能力很强、原子半径很小的原子形成的分子之间。
如HF、H2O、NH3等分子间易形成氢键。
(3)结果:含有氢键的物质的熔沸点大大升高。
氢键的形成对物质的溶解性也有影响,如:NH3极易溶于水。
【师】回顾下我们今天学习的知识,我们可以发现我们学了:共价键、化学键、共价化合物……。