無(wú)機(jī)化學(xué)《價(jià)鍵理論》教學(xué)設(shè)計(jì)

PAGEPAGE6《價(jià)鍵理論》教學(xué)設(shè)計(jì)教學(xué)分析1.教材分析：本節(jié)課的內(nèi)容是第5章《物質(zhì)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)》第七節(jié)《共價(jià)鍵》里的第一小節(jié)的內(nèi)容。第七節(jié)主要分為5個(gè)小節(jié)，分別是：價(jià)鍵理論、價(jià)層電子對(duì)互斥理論、雜化軌道理論、分子軌道理論、離域π鍵。價(jià)鍵理論為后續(xù)理論的基礎(chǔ)，也是認(rèn)識(shí)共價(jià)鍵的基礎(chǔ)。在這之前的內(nèi)容介紹了化合物的成鍵類型分別是離子鍵、共價(jià)鍵、金屬鍵。第六節(jié)已經(jīng)介紹完了離子鍵的知識(shí)。本節(jié)課是在已有知識(shí)的基礎(chǔ)上，運(yùn)用第三、第四節(jié)學(xué)過(guò)的原子軌道以及核外電子排布的概念來(lái)進(jìn)一步認(rèn)識(shí)和理解共價(jià)鍵的形成和本質(zhì)，通過(guò)與離子鍵的形成和本質(zhì)進(jìn)行對(duì)比，以及原子軌道圖的方式形象生動(dòng)的引出價(jià)鍵理論以及共價(jià)鍵的主要類型：σ鍵和π鍵，并用“科學(xué)探究”讓學(xué)生自主地進(jìn)一步認(rèn)識(shí)σ鍵、π鍵和配位鍵。因此，本節(jié)課是后續(xù)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)。2.學(xué)情分析：首先大部分學(xué)生高中簡(jiǎn)單學(xué)過(guò)共價(jià)鍵的形成機(jī)理，對(duì)共價(jià)鍵有部分認(rèn)識(shí)。其次，學(xué)生在前一節(jié)已經(jīng)學(xué)習(xí)了離子鍵的知識(shí)，知道了離子鍵的形成過(guò)程以及離子化合物及離子晶體。本節(jié)將在原子軌道等概念的基礎(chǔ)上繼續(xù)學(xué)習(xí)共價(jià)鍵的形成知識(shí)和共價(jià)鍵的類別，使學(xué)生進(jìn)一步形成有關(guān)物質(zhì)結(jié)構(gòu)的基本觀念。教學(xué)目標(biāo)知識(shí)與技能：在本堂課結(jié)束后，學(xué)生需要知道共價(jià)鍵的形成機(jī)理，掌握共價(jià)鍵的主要類型（σ鍵、π鍵），了解共價(jià)鍵和離子鍵的區(qū)別。過(guò)程與方法：通過(guò)對(duì)共價(jià)鍵的形成機(jī)理、σ鍵、π鍵和配位鍵的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生形象思維能力。情感態(tài)度與價(jià)值觀：通過(guò)觀察微觀結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)學(xué)生空間想象能力，體驗(yàn)科學(xué)的魅力。三、教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)1.重點(diǎn)：鍵價(jià)理論，σ鍵、π鍵特征和性質(zhì)。2.難點(diǎn)：共價(jià)鍵的形成機(jī)理四、教學(xué)策略及方法1．運(yùn)用多媒體、圖片生動(dòng)直觀地表現(xiàn)共價(jià)鍵的形成過(guò)程。2．引導(dǎo)學(xué)生充分利用聯(lián)想質(zhì)疑、活動(dòng)探究、交流研討σ鍵、π鍵的形成過(guò)程，讓學(xué)生積極參與知識(shí)的形成。五、教學(xué)流程圖1.搭框架（先簡(jiǎn)單介紹價(jià)鍵理論、價(jià)層電子對(duì)互斥理論、雜化軌道理論、分子軌道理論、離域π鍵的發(fā)展、用途和區(qū)別）→2.復(fù)習(xí)（化學(xué)鍵的類型、離子鍵的形成、原子半徑和原子軌道）→3.舉例引入（對(duì)H2分子進(jìn)行探究，引導(dǎo)學(xué)生從原子軌道重疊角度分析共價(jià)鍵的形成）→4.引出知識(shí)（a.通過(guò)離子引出價(jià)鍵理論，兩大原理；b.利用圖形、圖片探究σ鍵、π鍵的形成過(guò)程）→對(duì)比探究σ鍵、π鍵的特征→5.課堂反饋（對(duì)比σ鍵和π鍵的差異）→6.自學(xué)部分（簡(jiǎn)單介紹特殊共價(jià)鍵類型（配位鍵））六、教學(xué)過(guò)程1、搭框架學(xué)習(xí)像蓋房子，必須先有設(shè)計(jì)圖，有了一個(gè)大體的框架才能把各種磚、瓦往里面加。搭好框架方便理解學(xué)習(xí)后續(xù)理論。價(jià)鍵理論（是后續(xù)其他理論的基礎(chǔ)，最早解釋共價(jià)鍵的理論，但是不能解釋空間構(gòu)型以及一些化合物成鍵）價(jià)層電子對(duì)互斥理論（為了解釋化合物空間結(jié)構(gòu)而生，能夠解釋ABn型化合物的空間結(jié)構(gòu)）雜化軌道理論（以價(jià)鍵理論為基礎(chǔ)，既能夠解釋共價(jià)鍵的形成又能解釋化合物的空間結(jié)構(gòu)，而且還能解釋價(jià)鍵理論不能解釋的化合物）分子軌道理論（能夠解釋雜化軌道不能解釋的O2、B2的順磁性問(wèn)題，新的理論，不以價(jià)鍵理論為基礎(chǔ)）離域π鍵（解釋前面理論都不能解釋的分子形成，比如苯環(huán)。新的理論，不在是定域鍵范圍）科學(xué)是不斷發(fā)展的，一些不能解釋的事物和現(xiàn)象以后還會(huì)有新的理論出現(xiàn)。我們的理論是來(lái)解釋現(xiàn)象和事物的，并不是規(guī)定事物和現(xiàn)象的，所以任何理論都有解釋不了的事物和現(xiàn)象?？茖W(xué)發(fā)展會(huì)讓我們?cè)絹?lái)越接近真相。2、復(fù)習(xí)學(xué)鍵的類型（離子鍵、共價(jià)鍵、金屬鍵）、離子鍵的形成（由正負(fù)離子的靜電作用而形成的化學(xué)鍵）、原子半徑和原子軌道。3、舉例引入氫分子（H2）中共價(jià)鍵的形成與本質(zhì)氫原子的半徑d=53pm而H2中兩個(gè)原子核之間的距離為74pm，說(shuō)明：表明原子軌道發(fā)生了重疊電子自旋相反（配對(duì)、成鍵），能量降低——基態(tài);核間的排斥力和核與電子對(duì)的吸引力平衡，在兩核間電子出現(xiàn)的幾率為最高；電子對(duì)在成鍵區(qū)間對(duì)原子核形成化學(xué)鍵力。

Es=-463kJ·mol-1

電子自旋平行（不配對(duì)），能量升高——推斥態(tài)；在兩核間電子出現(xiàn)的幾率為最低（反鍵）。共價(jià)鍵的本質(zhì)是：價(jià)電子軌道重疊、電子對(duì)共享4、引出知識(shí)（1）價(jià)鍵理論的基本要點(diǎn)電子配對(duì)原理兩個(gè)成鍵原子中自旋相反的未成對(duì)電子靠近時(shí)，可相互配對(duì)形成穩(wěn)定的化學(xué)鍵。因此，共價(jià)鍵具有飽和性例如：最大重疊原理原子軌道之間沿著同號(hào)區(qū)域以最大重疊方向進(jìn)行重疊例如：p軌道與s軌道的重疊只有(a)滿足最大重疊原理。因此，共價(jià)鍵具有方向性。（2）共價(jià)鍵的類型a.σ鍵價(jià)電子的原子軌道沿鍵軸方向“頭碰頭”方式重疊

b.π鍵原子軌道沿（鍵）軸方向“肩并肩”平行方式重疊。重疊程度小于σ鍵，π鍵的鍵能比較小，π鍵電子的活動(dòng)性較高，π鍵容易斷裂，化學(xué)反應(yīng)活性大烯烴加成反應(yīng)。

5、課堂反饋σ鍵和π鍵的區(qū)別由于σ鍵和π鍵的形成方式不同，所以大致有如下的區(qū)別：σ鍵與π鍵的比較σ鍵π鍵存在情況可單獨(dú)存在于共價(jià)鍵中不能單獨(dú)存在，依附于σ鍵成鍵情況頭碰頭重疊肩并肩重疊重疊程度較大重疊程度較小電子云呈圓柱形對(duì)稱分布電子云呈雙蠶豆形分布電子云集于兩核之間電子云分散于分子平面上下方分子有對(duì)稱軸無(wú)對(duì)稱軸，有對(duì)稱面對(duì)稱軸上電子云密度最大對(duì)稱軸上電子云密度為零鍵的性質(zhì)鍵能大鍵能小分子可以繞鍵軸自由旋轉(zhuǎn)不能自由選擇流動(dòng)性小，不易變形易流動(dòng)，易變形穩(wěn)定，不易斷裂較活潑，易斷裂6、自學(xué)部分特殊共價(jià)鍵——配位鍵例如H+和NH3形成NH4+之間形成的共價(jià)鍵，H+沒(méi)有電子可以提供。H+和NH3之間成鍵時(shí)公用的電子對(duì)是由N原子單獨(dú)提供的?；瘜W(xué)上稱這種共價(jià)鍵為配位鍵。成鍵條件：（1）提供電子對(duì)的原子其價(jià)電子層有孤對(duì)電子（2）接受電子對(duì)的原子其價(jià)電子層要有空軌道七、教學(xué)反思本節(jié)課的內(nèi)容非常抽象，學(xué)生學(xué)習(xí)和接受都較困難。通過(guò)本節(jié)課的教學(xué)，我覺(jué)得本節(jié)課成功的關(guān)鍵有三點(diǎn)：布置