第一節(jié)-共價(jià)鍵模型教案(兩課時(shí))

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上第一節(jié) 共價(jià)鍵模型 一、教學(xué)目標(biāo)： 1.復(fù)習(xí)化學(xué)鍵的概念，能用電子式表示常見物質(zhì)的離子鍵或共價(jià)鍵的形成過程。2.知道共價(jià)鍵的主要類型鍵和鍵。3.說出鍵和鍵的明顯差別和一般規(guī)律。4. 認(rèn)識(shí)鍵能、鍵長(zhǎng)、鍵角等鍵參數(shù)的概念；能用鍵參數(shù)鍵能、鍵長(zhǎng)、鍵角說明簡(jiǎn)單分子的某些性質(zhì)5. 知道等電子原理，結(jié)合實(shí)例說明“等電子原理的應(yīng)用”二、教學(xué)重點(diǎn)：理解鍵和鍵的特征和性質(zhì) 鍵參數(shù)的概念三、教學(xué)難點(diǎn)：鍵和鍵的特征 鍵參數(shù)的概念和等電子原理四、教學(xué)方法啟發(fā)，講解，觀察，練習(xí)五、教師具備課件六、教學(xué)過程第一課時(shí)【復(fù)習(xí)提問】 什么是化學(xué)鍵？物質(zhì)的所有原子間都存在化學(xué)鍵嗎？【生】1.分子中相鄰原

2、子間強(qiáng)烈的相互作用，叫做化學(xué)鍵。2.不是，像稀有氣體之間沒有化學(xué)鍵。學(xué)生活動(dòng)請(qǐng)同學(xué)們思考，填寫下表：離子化合物和共價(jià)化合物的區(qū)別比較項(xiàng)目離子化合物共價(jià)化合物化學(xué)鍵離子鍵或離子鍵與共價(jià)鍵共價(jià)鍵概念含有離子鍵的化合物叫離子化合物以共用電子對(duì)形成的化合物叫共價(jià)化合物達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的途徑通過電子得失達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)通過形成共用電子對(duì)達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)構(gòu)成微粒陰、陽離子原子構(gòu)成元素 活潑金屬與活潑非金屬 不同種非金屬 表示 方法電子式：(以NaCl為例)離子化合物的結(jié)構(gòu)： NaCl的形成過程： 以HCl為例：結(jié)構(gòu)式：HC1電子式：HCl的形成過程：【過渡】舉例說明：共價(jià)化合物和離子化合物，我們學(xué)過哪些物質(zhì)分子是原子

3、之間是通過共價(jià)鍵結(jié)合的？【提出問題】 回憶H、Cl原子的原子軌道，思考它們?cè)谛纬煞肿訒r(shí)是通過什么方式結(jié)合的。1.兩個(gè)H在形成H2時(shí)，電子云如何重疊？2.在HCl、Cl2中電子云如何重疊？（三種分子都是通過共價(jià)鍵結(jié)合的） 【學(xué)生活動(dòng)】制作模型：以小組合作學(xué)習(xí)的形式，利用泡沫塑料、彩泥、牙簽等材料制作s軌道和p軌道的模型。根據(jù)制作的模型，以H2、HCl、Cl2為例，研究它們?cè)谛纬煞肿訒r(shí)原子軌道的重疊方式，即鍵和鍵的形成過程。通過學(xué)生的動(dòng)手制作，感悟H2、HCl、Cl2的成鍵特點(diǎn)，然后教師利用模型和圖像進(jìn)行分析。【教師分析】利用動(dòng)畫描述鍵和鍵的形成過程，體會(huì)鍵可以旋轉(zhuǎn)而鍵不能旋轉(zhuǎn)。1.鍵圖像分析：H

4、2分子里的“ss鍵”氫原子形成氫分子的電子云描述HCl分子的sp鍵的形成C1一C1的pp鍵的形成未成對(duì)電子的電子云互相靠攏 電子云互相重疊 形成的共價(jià)單鍵的電子云圖像理論分析：1.鍵是兩原子在成鍵時(shí)，電子云采取“頭碰頭”的方式重疊形成的共價(jià)鍵，這種重疊方式符合能量最低，最穩(wěn)定；鍵是軸對(duì)稱的，可以圍繞成鍵的兩原子核的連線旋轉(zhuǎn)。（1）H2分子里的鍵是由兩個(gè)s電子重疊形成，稱為“ss鍵”；（2）HCl分子里的共價(jià)鍵是由氫原于提供的未成對(duì)電子，1s的原子軌道和氯原子提供的未成對(duì)電子3p的原子軌道重疊形成的，稱為“sp鍵”；（3）C12分子中的共價(jià)鍵是由兩個(gè)氯原子各提供1個(gè)未成對(duì)電子3p的原予軌道重疊形

5、成的，稱為“pp鍵”。2. 鍵：p電子和p電子除能形成鍵外，還能形成鍵。C1一C1的pp鍵的形成講解 鍵是電子云采取“肩并肩”的方式重疊，成鍵的電子云由兩塊組成，分別位于由兩原子核構(gòu)成平面的兩側(cè)，互為鏡像，不可以圍繞成鍵的兩原子核的連線旋轉(zhuǎn)。在分子結(jié)構(gòu)中，共價(jià)單鍵是鍵。而雙鍵中有一個(gè)是鍵，另一個(gè)是 鍵；共價(jià)三鍵是由一個(gè)鍵和兩個(gè) 鍵組成的?！練w納總結(jié)】引導(dǎo)學(xué)生觀察和討論，歸納總結(jié)出以下幾點(diǎn)：一、共價(jià)鍵1共價(jià)鍵的形成及其本質(zhì)定義：原子間通過共用電子對(duì)形成的化學(xué)鍵本質(zhì)：高概率地出現(xiàn)在兩個(gè)原子核之間的電子與兩個(gè)原子核之間的電性作用。討論 交流 列表比較鍵和鍵鍵型項(xiàng)目鍵鍵成鍵方向沿軸方向“頭碰頭”平行或

6、“肩并肩”電子云形狀軸對(duì)稱鏡像對(duì)稱牢固程度鍵強(qiáng)度大，不易斷裂x鍵強(qiáng)度較小，容易斷裂成鍵判斷規(guī)律共價(jià)單鍵全是鍵，共價(jià)雙鍵中一個(gè)是鍵，另一個(gè)是鍵；共價(jià)叁鍵中一個(gè)鍵，另兩個(gè)為鍵【科學(xué)探究】1.已知氮分子的共價(jià)鍵是三鍵(N三N)，你能模仿圖21、圖22、圖23，通過畫圖來描述嗎?(提示：氮原子各自用三個(gè)p軌道分別跟另一個(gè)氮原子形成1個(gè)鍵和兩個(gè)鍵【科學(xué)探究】2.鈉和氯通過得失電子同樣形成電子對(duì)，為什么這對(duì)電子不被鈉原子和氯原子共用形成共價(jià)鍵而形成離子鍵呢？你能從電子的電負(fù)性的差別來理解嗎？討論后填寫下表：原子Na ClH ClC O電負(fù)性0.9 3.02.1 3.02.5 3.5電負(fù)性之差（絕對(duì)值）2.

7、10.91.0結(jié)論：當(dāng)原子的電負(fù)性相差很大，化學(xué)反應(yīng)形成的電子對(duì)不會(huì)被共用，形成的將是離子鍵；而共價(jià)鍵是電負(fù)性相差不大的原子之間形成的化學(xué)鍵?！練w納】形成條件：電負(fù)性相同或差值小的非金屬元素原子易形成共價(jià)鍵電子配對(duì)理論：如果兩個(gè)原子之間共用兩個(gè)電子，一般情況下，這兩個(gè)電子必須配對(duì)才能形成化學(xué)鍵2共價(jià)鍵的類型【科學(xué)探究】3乙烷、乙烯和乙炔分子中的共價(jià)鍵分別由幾個(gè)鍵和幾個(gè)鍵組成? 【學(xué)生回答】【思考】為什么兩個(gè)氫原子合成氫分子，兩個(gè)氯原子合成氯分子，而不是3個(gè)、4個(gè)呢？為什么1個(gè)氫原子和一個(gè)氯原子結(jié)合成氯化氫分子，而不是以其他的個(gè)數(shù)比相結(jié)合呢？共價(jià)鍵有哪些特征?【學(xué)生討論】【歸納】由氫原子和氯原子

8、的電子式可知兩個(gè)原子都有一個(gè)未成對(duì)的電子，從分子的形成過程來看，只有未成對(duì)的電子才能形成共用電子對(duì)，因此H2、HCl、Cl2只能由兩個(gè)原子各提供一個(gè)未成對(duì)電子形成一個(gè)共用電子對(duì)，因此H2、HCl、Cl2只能由兩個(gè)原子形成。而不是3個(gè)、4個(gè)。這說明在原子間在形成共價(jià)鍵時(shí)有一定的特征。 3共價(jià)鍵的特征：（講解）(1)飽和性：在共價(jià)鍵的形成過程中，一個(gè)原于中的一個(gè)未成對(duì)電子與另一個(gè)原子中的一個(gè)未成對(duì)電子配成鍵后，一般來說就不能再與其他原于的未成對(duì)電子配成鍵，即每個(gè)原子所能形成共價(jià)鍵的數(shù)目或以單鍵連接的原于數(shù)目是一定的，飽和性決定了原子形成分子時(shí)相互結(jié)合的數(shù)量關(guān)系。(2)方向性：形成共價(jià)鍵時(shí)，原子軌道

9、重疊愈多，電子在核間出現(xiàn)的概率愈大，所形成的共價(jià)鍵就愈牢固，因此共價(jià)鍵將盡可能地沿著電子概率出現(xiàn)最大的方向形成，這就是共價(jià)鍵的方向性。【板書設(shè)計(jì)】一、共價(jià)鍵1共價(jià)鍵的形成及其本質(zhì)2共價(jià)鍵的類型3共價(jià)鍵的特征：(1)飽和性：(2)方向性第二課時(shí)三、教學(xué)過程【引入】方向性決定了分子的空間構(gòu)型，我們通過下面知識(shí)的學(xué)習(xí)，更好的理解共價(jià)鍵的方向性。下面我們主要研究共價(jià)鍵的參數(shù)?！緦W(xué)生活動(dòng)】引導(dǎo)學(xué)生利用表格與數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)鍵能與鍵長(zhǎng)，理解它們的含義。閱讀與思考：認(rèn)真閱讀教科書中的表21，22了解一些共價(jià)鍵的鍵能、鍵長(zhǎng)，并思考下列問題：【提出問題】 (1)鍵能是共價(jià)鍵強(qiáng)度的一種標(biāo)度，鍵能的大小與鍵的強(qiáng)度有什么關(guān)系

10、?(2)鍵能與化學(xué)反應(yīng)的能量變化有什么聯(lián)系?怎樣利用鍵能的數(shù)據(jù)計(jì)算反應(yīng)的熱效應(yīng)?【歸納總結(jié)】：在上述學(xué)習(xí)活動(dòng)的基礎(chǔ)上，歸納1.鍵能的概念及其與分子性質(zhì)的關(guān)系，即鍵能是氣態(tài)基態(tài)原子形成1mol共價(jià)鍵釋放的最低能量。鍵能通常取正值鍵能越大，化學(xué)鍵越穩(wěn)定。2.分子內(nèi)的核間距稱為鍵長(zhǎng)，它是衡量共價(jià)鍵穩(wěn)定性的另一個(gè)參數(shù)，鍵長(zhǎng)越短，往往鍵能越大，共價(jià)鍵越穩(wěn)定。知識(shí)應(yīng)用：【學(xué)生活動(dòng)】完成“思考與交流”中的第1、2、3題。1試?yán)帽?1局?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，l mol H2 分別跟1 molC12、1molBr2 (蒸氣)反應(yīng)，分別形成2mo1HCl分子和2molHBr分子，哪一個(gè)反應(yīng)釋放的能量更多?如何用計(jì)算的結(jié)

11、果說明氯化氫分子和溴化氫分子哪個(gè)更容易發(fā)生熱分解生成相應(yīng)的單質(zhì)?2N2、02、F2與H2的反應(yīng)能力依次增強(qiáng)，從鍵能的角度應(yīng)如何理解這一化學(xué)事實(shí)? 3通過上述例子，你認(rèn)為鍵長(zhǎng)、鍵能對(duì)分子的化學(xué)性質(zhì)有什么影響? 【學(xué)生活動(dòng)】思考，然后教師點(diǎn)評(píng)1.經(jīng)過計(jì)算可知：1molH2與1 molCl2反應(yīng)生成2molHCl放熱184.9kJ，而1molH2與1molBr2：反應(yīng)生成2molHBr放熱1023kJ。顯然生成氯化氫放熱多，或者說溴化氫分子更容易發(fā)生熱分解。2從表21的數(shù)據(jù)可知，NH鍵、OH鍵與HF鍵的鍵能依次増大；意味著形成這些鍵時(shí)放出的能量依次增大，化學(xué)鍵越來越穩(wěn)定。所以N2、02、F2與H2的

12、反應(yīng)能力依次增強(qiáng)。3簡(jiǎn)言之，分子的鍵長(zhǎng)越短，鍵能越大，該分子越穩(wěn)定?！舅季S拓展】N2與H2在常溫下很難發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，必須在高溫下才能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，而F2與H2在冷暗處就能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，為什么? 討論與啟示：學(xué)生就上述問題展開討論，認(rèn)識(shí)到化學(xué)反應(yīng)是一個(gè)舊鍵斷裂、新鍵生成的過程，N2與H2在常溫下很難發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，而F2與H2在冷暗處就能反應(yīng),說明斷開N三N鍵比斷開FF鍵困難。【過渡】【提出問題】：怎樣知道多原子分子的形狀?討論與啟示：要想知道分子在空間的形狀，就必須知道多原子分子中兩個(gè)共價(jià)鍵之間的夾角，即鍵角?！緦W(xué)生活動(dòng)】制作模型學(xué)習(xí)鍵角制作模型：利用泡沫塑料、彩泥、牙簽等材料制作CO2、H20

13、和CH4的分子模型，體會(huì)鍵角在決定分子空間形狀中的作用?！練w納總結(jié)】：鍵角:多原子分子中，兩個(gè)化學(xué)鍵之間的夾角，鍵角是描述分子空間立體結(jié)構(gòu)的重要參數(shù)。例如，在C02中，OCO為180°，所以C02為直線形分子；而在H20中，HOH為105°，故H20為角形分子。多原子分子的鍵角一定，表明共價(jià)鍵具有方向性。鍵角是描述分子立體結(jié)構(gòu)的重要參數(shù)，分子的許多性質(zhì)都與鍵角有關(guān)?！練w納整理】二、鍵參數(shù)鍵能、鍵長(zhǎng)與鍵角 1鍵能 (1)概念：在101.3kPa，298K的條件下，斷開1molAB（g）分子中的化學(xué)鍵，使其分別生成氣態(tài)A原子和氣態(tài)B原子所吸收的能量，叫A-B鍵的鍵能， (2)表

14、示方式為 EA-B ，單位是 kJ/mol (3)意義：表示共價(jià)鍵強(qiáng)弱的強(qiáng)度，鍵能越大，鍵越牢固 2鍵長(zhǎng)： (1)概念：兩個(gè)成鍵原子之間的原子核間間隔叫鍵長(zhǎng)。 (2)意義：鍵長(zhǎng)越短，化學(xué)鍵越強(qiáng)，鍵越牢固。 3鍵角： 概念：多原子分子中，兩個(gè)化學(xué)鍵之間的夾角叫鍵角。 (2)寫出下列分子的鍵角：CO2： H20： NH3： (3)鍵角、鍵長(zhǎng)、鍵的極性決定著分子的空間構(gòu)型?！緦W(xué)生活動(dòng)】引導(dǎo)學(xué)生利用表格23的數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)等電子原理，理解它的含義。閱讀與思考：認(rèn)真閱讀教科書中的表23，【總結(jié)】三、等電子原理 等電子原理是指原子總數(shù)相同，價(jià)電子總數(shù)相同的分子具有相似的化學(xué)鍵特征，它們的許多性質(zhì)相近?！纠}精析

15、】例1. 化學(xué)反應(yīng)可視為舊鍵斷裂和新鍵形成的過程?；瘜W(xué)鍵的鍵能是形成(或拆開)lmol化學(xué)鍵時(shí)釋放(或吸收)的能量。已知白磷和P4O6的分子結(jié)構(gòu)如圖所示，現(xiàn)提供以下化學(xué)鍵的鍵能(kJ/mol)：PP：198 PO：360 OO：498，則反應(yīng)P4 (白磷)+302P4O6的反應(yīng)熱H為 ( ) 白磷 P4O6A一1638 kJ/mol B+1638 kJ/mol C一126k kJ/mol D+126 kJ/mol (解析) 由反應(yīng)方程式知，該反應(yīng)的能量變化包括1mol P4和3 mol02 斷鍵吸收的能量和1mol P4O6成鍵放出的能量。由各物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)知1mol P4含6moIPP鍵，3

16、 mol02含3 mol0O鍵，1mol P4O6含12mol PO鍵，故H(198 kJ/mol ×6+498 kJ/mol ×3)一360 kJ/mol ×12一1638 kJ/mol (答案) A(點(diǎn)評(píng)) 本題通過幾組數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，使我們從定量的角度加深了對(duì)化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)及能量變化的本質(zhì)認(rèn)識(shí)，并能更加深刻地體會(huì)分子結(jié)構(gòu)與其性質(zhì)的關(guān)系。例2. 1919年，1angmuir提出等電子原理：原子數(shù)相同、最外層電子總數(shù)相同的分子，互稱為等電子體。等電子體的結(jié)構(gòu)相似、物理性質(zhì)相近。(1)根據(jù)上述原理，僅由第二周期元素組成的共價(jià)分子中，互為等電子體的是： 和 ； 和 。

17、(2)此后，等電子原理又有發(fā)展。例如：由短周期元素組成的物質(zhì)中，與NO2互為等電子體的分子有： (解析) (1)僅由第二周期元素組成的共價(jià)分子中，即C、N、O、F組成的共價(jià)分子，N2與CO均為14個(gè)電子，NO2與CO2均為22個(gè)電子，符合題意。(2)依據(jù)等電子原理的發(fā)展，只要原子數(shù)相同，各原子最外層電子數(shù)之和也相同，即可互稱等電子體，NO2是三原子組成的離子，最外層電子數(shù)(即價(jià)電子)之和為5+6×2+1二18，S02、O3也是三原子，價(jià)電子總數(shù)為6×318。 (答案) (1) NO2與CO2； N2與CO (2) S02、O3(點(diǎn)評(píng)) 注意等電子體概念的發(fā)展，從電子總數(shù)到價(jià)電子總數(shù)相等，另外還需原予總數(shù)相等。【板書設(shè)計(jì)】第一節(jié)共價(jià)鍵二、鍵參數(shù)鍵能、鍵長(zhǎng)與鍵角1鍵能 (1)概