高一化學(xué)教案：專題第二單元第二課時共價(jià)鍵、共價(jià)化合物

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精第二課時共價(jià)鍵、共價(jià)化合物整體設(shè)計(jì)三維目標(biāo)1.知識與技能(1）理解共價(jià)鍵的概念,掌握用電子式和結(jié)構(gòu)式表示共價(jià)分子的微觀結(jié)構(gòu)的基本方法；（2）知道共價(jià)鍵形成和破壞過程中的能量變化和化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)；（3)認(rèn)識共價(jià)分子的球棍模型、比例模型，了解一些簡單共價(jià)分子的空間結(jié)構(gòu)。2.過程與方法（1)通過對共價(jià)鍵形成過程的教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生抽象思維和綜合概括能力;(2)通過離子鍵和共價(jià)鍵的對比學(xué)習(xí)，提高學(xué)生的類比推理能力；（3）通過練習(xí)思考不斷提升學(xué)生的知識應(yīng)用能力。3.情感態(tài)度與價(jià)值觀培養(yǎng)學(xué)生由個別到一般的研究問題的方法，使學(xué)生領(lǐng)會從宏觀到微觀，從現(xiàn)象到本質(zhì)的認(rèn)識事物的科學(xué)方法。教學(xué)重點(diǎn)用電子式和結(jié)構(gòu)式表示共價(jià)分子的微觀結(jié)構(gòu),了解分子的空間結(jié)構(gòu)。教學(xué)難點(diǎn)用電子式和結(jié)構(gòu)式表示共價(jià)分子的微觀結(jié)構(gòu),了解分子的空間結(jié)構(gòu)。課前準(zhǔn)備Cl2、HCl、H2O、NH3、CH4、N2和CO2等的球棍模型和比例模型。教學(xué)過程知識回顧物質(zhì)中直接相鄰的原子或離子之間存在的強(qiáng)烈的相互作用叫做化學(xué)鍵。其中直接相鄰的原子與原子之間的強(qiáng)烈的相互作用是共價(jià)鍵,而直接相鄰的離子與離子之間的強(qiáng)烈的相互作用是離子鍵.含離子鍵的化合物是離子化合物。另外我們學(xué)習(xí)了如何用電子式表示原子、離子、離子化合物。注意正確理解電子式中“·”或“×”的含義是表示微粒的最外層的電子。注意表示離子、離子化合物時對陰、陽離子的表示是不同的，陽離子寫符號，陰離子達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，用“［]”將電子括起來，標(biāo)出陰離子的電荷數(shù)，而離子化合物用陰、陽離子的電子式表示，陰陽離子相間寫，相同離子不合并，避免出現(xiàn)錯誤。導(dǎo)入新課[分析］我們已經(jīng)知道離子化合物由陰、陽離子構(gòu)成。陰、陽離子之間是通過靜電作用形成離子鍵,進(jìn)而形成了離子化合物。而像Cl2、HCl等都是由分子構(gòu)成的物質(zhì),分子又是由原子構(gòu)成。那么原子和原子之間是通過什么作用形成穩(wěn)定的分子呢？推進(jìn)新課[分析]兩種非金屬元素的原子化合時，原子間并不是一方失去電子轉(zhuǎn)變成陽離子，一方得到電子轉(zhuǎn)變?yōu)殛庪x子來形成化學(xué)鍵的，而是原子間共用最外層上的電子，形成了共用電子對以使原子雙方均達(dá)到穩(wěn)定的電子層結(jié)構(gòu).共用電子對同時受到兩個原子核的吸引,從而將兩個原子緊密地聯(lián)系在一起，如同雙面膠把兩個小球粘在一起。［板書］一、共價(jià)鍵、共價(jià)化合物[分析］下面我們以HCl為例，用電子式來表示、學(xué)習(xí)原子之間如何通過共價(jià)鍵形成共價(jià)化合物的。[分析］1。像這樣的原子間通過共用電子對所形成的強(qiáng)烈的相互作用稱為共價(jià)鍵.而像HCl這樣的分子間相鄰的原子均通過共價(jià)鍵相結(jié)合形成的化合物屬于共價(jià)化合物。2.原子通過共價(jià)鍵形成分子的過程要放出能量,反之，要使氣態(tài)分子中彼此結(jié)合的原子分開，使原子間的共價(jià)鍵斷裂，則要吸收能量。3。氯化氫的形成可以看作是氫氣分子和氯氣分子先斷開舊的化學(xué)鍵產(chǎn)生氫原子和氯原子,接著氫原子和氯原子再形成新的化學(xué)鍵得到氯化氫。［練習(xí)］請同學(xué)思考H2、Cl2、H2O分子中的共價(jià)鍵,并用電子式表示它們分子的微觀結(jié)構(gòu)。[答案］H∶H、、【提問】寫出NaCl和HCl，Na2O和H2O的電子式，思考共價(jià)鍵的成鍵微粒、成鍵原理是什么？與離子鍵相比有何不同？［回答]NaClHCl電子式Na2OH2O電子式離子鍵和共價(jià)鍵的比較：離子鍵共價(jià)鍵成鍵微粒陰、陽離子原子成鍵原理靜電作用共用電子對代表物質(zhì)NaClHCl電子式［點(diǎn)評]離子化合物的電子式由陰、陽離子的電子式共同組成。共價(jià)化合物的電子式中不包含離子，而是原子的電子共用后形成共用電子對，沒有陰、陽離子的符號。[板書］二、電子式、結(jié)構(gòu)式、空間構(gòu)型[練習(xí)]接下來我們繼續(xù)思考練習(xí)幾個化合物的電子式的書寫：HF、NaBr、H2S、K2S、NH3、CH4、CCl4[點(diǎn)評］注意避免的錯誤：、、、等類似錯誤.［分析］為了更清楚明了地表示共價(jià)分子中共價(jià)鍵的種類和數(shù)目，我們可以用結(jié)構(gòu)式來表示共價(jià)分子。在結(jié)構(gòu)式中，原子間的一對共用電子對用一根短線來表示,兩對共用電子對則用兩根短線表示，以此類推。對于不參與形成共價(jià)鍵的其他電子省略不寫.以HCl、H2O為例說明如下：HClH2O電子式結(jié)構(gòu)式H—ClH-O—H［練習(xí)]請寫出上述練習(xí)中所有共價(jià)分子的結(jié)構(gòu)式。[答案］H2Cl2HFH2SNH3CH4CCl4電子式H:H結(jié)構(gòu)式H—HCl-ClH-FH—S—H[設(shè)問]這些分子的空間的結(jié)構(gòu)是否就像我們所寫的結(jié)構(gòu)式這樣呢？我們來看看具體的模型。[展示]球棍模型、比例模型若干。[分析］球棍模型、比例模型可以表示共價(jià)分子的空間結(jié)構(gòu)。球棍模型中小球表示原子，短棍代表共價(jià)鍵，球棍模型表示分子里各原子的相對位置。比例模型大體上表示各種原子的體積比。［分析］如下圖所示，我們可以知道：（1）H2、Cl2、HCl等雙原子分子是直線型分子；（2)H2O分子三個原子在同一平面內(nèi)，兩個氧氫鍵（H-O）成“V”形夾角,為V型分子;（3）NH3的空間構(gòu)型是三角錐形,氮原子位于三角錐形的錐頂；（4）CH4的空間構(gòu)型是正四面體，碳原子位于正四面體的中心,4個氫原子位于正四面體的四個頂點(diǎn)。注：因?yàn)樗肿拥腣型結(jié)構(gòu),所以水分子的電子式和結(jié)構(gòu)式也可以表達(dá)為:，。電子式結(jié)構(gòu)式H—ClCl—ClH—O-H球棍模型比例模型[板書]三、單鍵、雙鍵、叁鍵［分析］以上的各個共價(jià)分子中兩個原子之間都只形成一對共用電子對，然而也有些分子的兩個原子之間能形成兩對甚至三對共用電子對的情況.[思考］CO2、N2分子中如何安排電子共用才能使三個原子各自形成8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)？[回答］[分析]（1)碳原子最外層4個電子，還需要4電子達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)；氧原子最外層6個電子，還需要2個電子達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu).如果每個氧原子分別與碳原子共用兩個電子，則碳原子將共用兩個氧原子提供的4個電子使得三個原子均達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，所以二氧化碳的電子式為∶或者，總結(jié)為相間四個點(diǎn)，兩邊各四點(diǎn).注意避免的錯誤有：等。(2）氮原子最外層5電子，各需要3電子達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，那么如果每個氮原子均提供3個電子形成三對共用電子對，那么兩個氮原子就都達(dá)到了8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。也就說氮?dú)夥肿又泻幸粋€氮氮叁鍵，電子式為∶或者.總結(jié)為相間三對點(diǎn)，兩邊各兩點(diǎn)。注意避免的錯誤:等。[展示]CO2、N2的球棍模型或者比例模型。【提問】請觀察模型填寫下表。Cl2CO2N2電子式結(jié)構(gòu)式共價(jià)鍵類型空間構(gòu)型[回答]Cl2CO2N2電子式結(jié)構(gòu)式Cl—ClO==C==ON≡N共價(jià)鍵類型單鍵雙鍵叁鍵空間構(gòu)型直線形直線形直線形[板書］四、有機(jī)物中碳的成鍵特點(diǎn)觀察教材P15圖1-9中幾種含碳化合物的結(jié)構(gòu)式,分析：(1)各化合物分子中每個碳原子能形成共價(jià)鍵的種類和數(shù)目，有什么特點(diǎn)?（2）有幾種碳原子之間的連接方式?[回答］碳原子最外層有四個電子，一個碳原子可以形成4個共價(jià)鍵。碳原子之間可以分別構(gòu)成碳碳單鍵（C—C）,碳碳雙鍵（C==C）或碳碳叁鍵（C≡C）。觀察乙烷和環(huán)己烷，發(fā)現(xiàn)碳原子的連接方式可以以共價(jià)鍵連接形成碳鏈,也可以形成碳環(huán)。[小結(jié)]有機(jī)物是指大多數(shù)含碳的化合物。碳原子均以四個共價(jià)鍵連接其他原子,因?yàn)樘荚映涉I的方式和連接方式的多樣性,所以有機(jī)物的種類非常豐富。[分析]乙烷可以簡寫為CH3-CH3或者CH3CH3（碳鏈中的碳碳單鍵也可以省略，但是雙鍵和叁鍵不能省略，否則不能與單鍵區(qū)分）。這種將結(jié)構(gòu)式簡寫后得到的式子就是結(jié)構(gòu)簡式。[練習(xí)]寫出上述有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡式。[答案]乙烯：CH2==CH2(不能是CH2CH2）乙炔：CH≡CH（不能是CHCH)丁烷：CH3—CH2—CH2-CH3或者CH3CH2CH2CH3環(huán)己烷:課堂小結(jié)本節(jié)課著重學(xué)習(xí)了共價(jià)鍵、非金屬單質(zhì)分子、共價(jià)化合物，以及這些物質(zhì)的電子式、結(jié)構(gòu)式和空間構(gòu)型，初步了解了在有機(jī)物中碳的成鍵特點(diǎn)和有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡式，初步感受到有機(jī)物種類繁多的原因。布置作業(yè)1.某元素的原子核最外層電子層上只有1個電子，它跟鹵族元素化合時，可形成的化學(xué)鍵是（）A。一定是離子鍵B.一定是共價(jià)鍵C。可能是離子鍵，也可能是共價(jià)鍵D。上述說法都不正確2。寫出表示下列各物質(zhì)或分子結(jié)構(gòu)的電子式,屬于非金屬單質(zhì)或共價(jià)化合物的，寫出分子的結(jié)構(gòu)式。（1）K2O：________________;（2)HClO：________________；（3）N2：________________；（4)CS2：________________.[答案]1.C2.（1）（2)、H—O—Cl(3）、N≡N（4）、SCS板書設(shè)計(jì)共價(jià)鍵、共價(jià)化合物一、共價(jià)鍵、共價(jià)化合物化學(xué)反應(yīng)的微觀本質(zhì)：舊鍵斷裂（吸收能量）,新鍵形成（放出能量）二、電子式、結(jié)構(gòu)式、空間構(gòu)型常見含單鍵的共價(jià)分子的電子式、結(jié)構(gòu)式、空間構(gòu)型H2Cl2HClH2ONH3CH4CCl4電子式H∶H結(jié)構(gòu)式H—HCl—ClH—Cl空間構(gòu)型直線型直線型直線型V型三角錐形正四面體正四面體三、含雙鍵或叁鍵的共價(jià)分子的電子式、結(jié)構(gòu)式、空間構(gòu)型CO2N2電子式結(jié)構(gòu)式O==C==ON≡N共價(jià)鍵類型雙鍵叁鍵空間構(gòu)型直線型直線型四、有機(jī)物中碳的成鍵特點(diǎn)碳原子一般形成4個共價(jià)鍵成鍵方式：碳碳單鍵（C-C）、碳碳雙鍵（C==C）、碳碳叁鍵（C≡C）連接方式：碳鏈、碳環(huán)教學(xué)反思本節(jié)課針對共價(jià)鍵展開了由淺入深的學(xué)習(xí)。在學(xué)習(xí)了離子鍵的基礎(chǔ)上，對離子鍵的成鍵微粒、成鍵原理、代表離子化合物與共價(jià)化合物的比較，使學(xué)生充分體會到共價(jià)鍵是原子之間的一種作用力。通過共用電子對在原子之間形成強(qiáng)烈的相互作用，無論是含義還是共價(jià)分子的表示與離子鍵、離子化合物都是不相同的.認(rèn)識到這一點(diǎn)，對后期的學(xué)習(xí)很有幫助，否則學(xué)生混淆了概念，對以后書寫電子式等的練習(xí)就難以分辨和正確解答。本節(jié)課還通過觀察模型學(xué)習(xí)了共價(jià)分子的空間結(jié)構(gòu),使學(xué)生了解到結(jié)構(gòu)式表示分子中原子的結(jié)合情況，不能反映分子的空間結(jié)構(gòu)。最后了解了有機(jī)物中碳原子的成鍵特點(diǎn)，與共價(jià)鍵、共價(jià)化合物的知識一脈相連，并為以后學(xué)習(xí)有機(jī)化合物作了鋪墊.備課資料1.共價(jià)鍵的鍵參數(shù)化學(xué)鍵的性質(zhì)可以通過表征鍵的性質(zhì)的某些物理量來定量地描述，這些物理量如鍵長、鍵角、鍵能等，統(tǒng)稱為鍵參數(shù)。(1)以能量標(biāo)志化學(xué)鍵強(qiáng)弱的物理量稱鍵能，不同類型的化學(xué)鍵有不同的鍵能，如離子鍵的鍵能是晶格能，金屬鍵的鍵能是內(nèi)聚能.《化學(xué)1》中提到的是共價(jià)鍵的鍵能。拆開1molH-H鍵需要吸收436kJ的能量,反之形成1molH—H鍵放出436kJ的能量，這個數(shù)值就是H—H鍵的鍵能。如H-H鍵的鍵能為436kJ·mol—1,Cl-Cl的鍵能為243kJ·mol—1。不同的共價(jià)鍵的鍵能差距很大,從一百多千焦每摩至九百多千焦每摩.一般鍵能越大，表明鍵越牢固，由該鍵構(gòu)成的分子也就越穩(wěn)定。化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)也與鍵能的大小有關(guān).鍵能的大小與成鍵原子的核電荷數(shù)、電子層結(jié)構(gòu)、原子半徑、所形成的共用電子對數(shù)目等有關(guān)。(2)分子中兩個原子核間的平均距離稱為鍵長。例如氫分子中兩個氫原子的核間距為76pm，H—H的鍵長為76pm。一般鍵長越長,原子核間距離越大，鍵的強(qiáng)度越弱,鍵能越小。如H—F、H—Cl、H—Br、H-I鍵長依次遞增，鍵能依次遞減，分子的熱穩(wěn)定性依次遞減。鍵長與成鍵原子的半徑和所形成的共用電子對等有關(guān)。(3)一個原子周圍如果形成幾個共價(jià)鍵，這幾個共價(jià)鍵之間有一定的夾角,這樣的夾角就是共價(jià)鍵的鍵角。鍵角是由共價(jià)鍵的方向性決定的，鍵角反映了分子或物質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)。例如水是V型分子，水分子中兩個H—O鍵的鍵角為104°30′。甲烷分子為正四面體型，碳位于正四面體的中心，任何兩個C—H鍵的鍵角為109°28′。金剛石中任何兩個C—C鍵的鍵角亦為109°28′。石墨片層中的任何兩個C—C鍵的鍵角為120°。從鍵角和鍵長可以反映共價(jià)分子或原子晶體的空間構(gòu)型。(4)共價(jià)鍵的分類，共價(jià)鍵有不同的分類方法.①按共用電子對的數(shù)目分,有單鍵（Cl—Cl）、雙鍵（C==C)、叁鍵(C≡C)等。②按共用電子對是否偏移分類，有極性鍵和非極性鍵。鍵的極性是由于成鍵原子的電負(fù)性不同而引起的.當(dāng)成鍵原子的電負(fù)性相同時，核間的電子云密集區(qū)域在兩核的中間位置，兩個原子核正電荷所形成的正電荷重心和成鍵電子對的負(fù)電荷重心恰好重合，這樣的共價(jià)鍵稱為非極性共價(jià)鍵。如H2、O2分子中的共價(jià)鍵就是非極性共價(jià)鍵。當(dāng)成鍵原子的電負(fù)性不同時，核間的電子云密集區(qū)域偏向電負(fù)性較大的原子一端，使之帶部分負(fù)電荷，而電負(fù)性較小的原子一端則帶部分正電荷，鍵的正電荷重心與負(fù)電荷重心不重合，這樣的共價(jià)鍵稱為極性共價(jià)鍵。如HCl分子中的H—Cl鍵就是極性共價(jià)鍵。成鍵原子的電負(fù)性差值愈大,鍵的極性就愈大.當(dāng)成鍵原子的電負(fù)性相差很大時，可以認(rèn)為成鍵電子對完全轉(zhuǎn)移到電負(fù)性很大的原子上,這時原子轉(zhuǎn)變?yōu)殡x子,形成離子鍵。因