江苏省平潮高级中学高中化学集体备课 第二章《分子结构与性质》第一节 共价键教案 苏教版选修3
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教案2、32、质量数是。
3.3216S2-中的质子数是,中子数是,核外电子数是,质量数是。
[板书]二、理解同位素的概念:[投影练习]1.1H、2H、3H-、H2是()A.氢的5种同位素B.5种氢元素C.氢的5种同素异形体D.氢元素的5种不同微粒2.原计划实现全球卫星通讯需发射77颗卫星,这与铱(Ir)元素的原子核外电子数恰好相等,因此称为“铱星计划”。
已知铱的一种同位素是19177Ir则其核内的中于数是()A.77 B.114C.191 D.268[投影小结](1)元素:具有相同核电荷数(质子数)的同一类原子。
(2)核素:具有一定数目的质子和一定数目的中子的一种原子。
(3)同位素:质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称为同位素,也就是说,同一元素的不同核素之间互称为同位素。
注意:同位素的“同”的含义是指质子数相同,电子数、电子排布相同,原子的化学性质相同,原子的化学性质相同,元素符号相同,在元素周期表中位置相同。
同位素有二个特性:同一元素的各种同位素化学性质基本上相同;天然存在的元素里各种天然同位素原子所占的百分比一般是不变的。
[板书]三、理解相对原子质量的概念[投影练习]1.R原子的核内质子数为m,中子数为n,则下列叙述错误的是()ABC原子质量之比约为:(m+n)∶12 C.其原子质量与126D.原子核内中子数为n的原子可能是R2.硼有两种天然同位素105B、115B,硼元素的原子量为10.80,则对硼元素中105B质量百分含量的判断正确的是A.20% B.略大于20%C.略小于20% D.80%值)换算关系:CD板书]三、元素周期表与原子结构的关系A 、B 、C 。
式。
B.CO2。
教案教学过程教学步骤、内容学生自己动手写,教教师在此基础上小结,说出其中的注意点[讲]书写离子化合物的电子式时,相同离子不能合并,且一般对称排列. [讲]对于以上我们所学习的电子式的表示是为了表示离子化合物的形成过程。
[板书]4.表示离子化合物的形成过程[讲]①反应物要用原子的电子式表示,而不是用分子式或分子的电子式表示;学生成物中“同类项”,只能分写,不能合并。
②箭头表示电子转移情况,可不采用③离子化合物形成符合质量守恒定律,连接反应物和学生成物一般用“→”不用“====”。
[点击试题] 用电子式表示MgO和K2S的形成过程[小结]本节课我们主要学习了化学键中的离子键及电子式的有关知识。
知道离子键是阴、阳离子之间的静电作用,电子式不仅可以用来表示原子、离子,还可以用来表示物质分子及化合物的形成过程。
[自我评价]1.下列不是离子化合物的是( A )A.H2O B.CaI2C.KOHD.NaNO32.下列微粒电子式错误的是( B )3.下列化合物电子式书写正确的是( )4、下列说法正确的是:( D )A.离子键就是使阴、阳离子结合成化合物的静电引力教案长春市第二实验中学李佳惠5.共价键的种类:(1) 配位键:共用电子对由成键单方面提供的共价键。
[讲]在HCl分子中,共用电子对仅发生偏移,没有发生电子转移,并教案知识拓展------共价键性质的参数1、键长:成键的两个原子或离子的核间距离。
3、键角:分子中相邻的两个键之间的夹角。
2、键能:拆开1 mol某键所需的能量叫键能。
单位:kJ/mol。
三、化学键1.定义:离子相结合或原子间相结合的作用力分子间的作用力称为化学键2.分类:3、化学反应的实质:旧化学键的断裂和新化学键的形成。
四、分子间作用力和氢键1、分子间作用力(1) 定义:把分子聚集在一起的作用力叫做分子间作用力(也叫范德华力)。
(2)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。
(内部资料)江苏省平潮高级中学集体备课教案——必修2第一节元素周期表doc高中化学【讲】原子结构模型的演变史1、公元前5世纪,希腊哲学家德谟克利特等人认为:万物是由大量的不可分割的微粒构成的,即原子。
2、1803年,英国科学家道尔顿提出近代原子学讲,他认为原子是微小的不可分割的实心球体。
3、汤姆生原子模型〔1904年〕:原子是一个平均分布着正电荷的粒子,其中镶嵌着许多电子,中和了正电荷,从而形成中性原子。
4、卢瑟福原子模型〔1911年〕:在原子的中心有一个带正电的核,它的质量几乎等于原子的全部质量,电子在它周围沿着不同的轨道运转,就像行星围绕太阳一样运转。
〔空心球〕5、波尔原子模型〔1913年〕:电子在固定的轨道上分层运动。
6.电子云模型:现代物质结构学讲【投影】原子结构模型的演变1.道尔顿原子结构模型:2.汤姆逊原子结构模型:3.卢瑟福原子有核模型4. 玻尔原子结构模型:【投影】渡到原子结构的学习。
通过原子模型的历史回忆,让学生体验假讲、模型在科学研究中不可替代的作用;尝试运用假讲、模型的科学研究方法。
【咨询】两千多年以来,科学家一直在摸索一个咨询题:假如把一个物体一直分割下去,将会如何样?能不能找到一种组成物质的最差不多粒子?【板书】第一节元素周期表(一) ------ 原子结构【复习回忆】什么是原子、分子、元素?原子是化学变化中的最小粒子分子是保持物质的化学性质中的最小粒子元素是具有相同核电荷数即核内质子数的一类原子的总称【咨询】我们差不多明白原子由原子核和核外电子构成。
那么,原子核的内部结构又是如何样的?电子在核外空间的运动状态又是如何样的呢? 【板书】一.原子结构1、原子核的构成【投影】原子结构示意图【讲】原子是由原子核和核外电子组成,而核外电子是由质子和中子组成。
【阅读】构成原子的微粒--------电子、质子和中子的差不多数据:微粒电子质子中子质量(kg) 9.109×10-31 1.673×10-27 1.675×10-27相对质量0.005484 1.007 1.008电量(C) 1.602×10-19 1.602×10-190电荷-1 +1 0【咨询】质子、中子、电子的电性和电量如何样?1个电子带一个单位负电荷;中子不带电;1个质子带一个单位正电)VE(hm8)zyx(22222222=ψ-π+∂ψ∂+∂ψ∂+∂ψ∂C.与氢元素的质子数相同 D.该粒子质量比氢原子大2.A2-、B-、C+、D2+、E3+五种简单离子的核外电子数相等,与它们对应的原子的核电荷数由大到小的顺序是___________ 。
第二章《分子结构与性质》教学设计第一节共价键第一课时共价键环任务二,解决教材探究中的【对应训练3】下列说法中不正确的是()A. σ键比π键重叠程度大,形成的共价键强B.两个原子之间形成共价键时,最多有一个σ键C.气体单质中,一定有σ键,可能有π键D.N2分子中有一个σ键,两个π键【答案】C【解析】从原子轨道重叠程度看,π键轨道重叠程度比σ键重叠程度小,故π键稳定性低于σ键,在气体单质分子中存在σ键(如Cl2、H2)、π键(N2中存在σ键和π键)、稀有气体为单原子分子,不存在化学键。
【对应训练4】下列物质的分子中既有σ键又有π键的是()A. H2SB. Cl2C. CS2D. H2O2【答案】C【解析】四种分子的结构式分别为H—S—H、Cl—Cl、S=C=S、HOOH,两个原子间形成的共价单键为σ键,而要存在π键,两原子之间必须存在共价双键或共价三键。
【小结】强调重点记忆的内容:1、σ键和π键的类型、重叠方式、对称类型、重叠程度、键的强度、活泼性2、σ键和π键的成键规律、旋转方式、存在情况、联系【过渡】以上就是从原子轨道的角度对共价键进行划分,那么共价键的形成条件是什么,它的形成原因又是什么,从原子轨道的角度如何进行解释,接下来,我们就来研究这方面的内容。
【任务二】解决教材探究中的问题,深入理解共价键的内涵【学生活动】阅读教材P36探究,小组讨论,回答其中的问题:【问题和预测】(1)观察乙烷、乙烯和乙炔的分子结构,他们的分子中的共价键分别由几个σ键和几个π键构成?【学生】乙烷分子由7个σ键构成;乙烯分子由5个σ键和1个π键构成;乙炔分子由3个σ键和2个π键构成。
(2)解释乙烯分子中π键是如何形成的,预测乙炔分子中π键是如何形成的?【讲授】乙烯分子的碳原子采取sp2轨道杂化,2个碳原子各以2个sp2杂化轨道与氢原子形成适时强调重难点,有助于学生对知识重难点的把握2个碳氢σ键,而2个碳原子之间又各以1个sp2杂化轨道形成1个碳碳σ键,除此之外,2个碳原子中未参加杂化的p轨道形成了1个π键,因此,乙烯的双键中有1个σ键和1个π键。
课题:第二章第一节共价键(1)教案教学过程教学步骤、内容教学方法、手段、师生活动 [复习]1、必修中学过共价键概念。
2、原子轨道、电子云概念。
[过渡]通过已学过的知识,我们知道元素原子形成共价键时,共用电子对,因为电子在核外一定空间运动,所以电子云要发生重叠,它们又是通过怎样方式重叠,形成共价键的呢? [板书] 第二章 分子结构与性质 第一节 共价键[随堂练习]共价键是常见化学键之一,它的本质是在原子之间形成共用电子对你能用电子式表示H 2、HCl 、C12分子的形成过程吗? [投影]HCl 的形成过程:[讲]按共价键的共用电子对理论,不可能有H 3。
、H 2Cl 和Cl 3分子,这表明共价键具有饱和性。
我们学过电子云和原子轨道。
如何用电子云和原子轨道的概念来进一步理解共价键呢用电子云描述氢原子形成氢分子的过程如图2—l 所示[探究]两个成键原子为什么能通过共用电子对相结合呢? [板书]一、共价键 [投影][板书]1、共价键的形成条件: (1) 两原子电负性相同或相近 (2) 一般成键原子有未成对电子(3) 成键原子的原子轨道在空间上发生重叠2、共价键的本质:成键原子相互接近时,原子轨道发生重叠,自旋方向相反的未成对电子形成共用电子对,两原子核间的电子云密度增加,体系能量降低[讲]两个1s 1相互靠拢→电子云相互重叠→形成H 2分子的共价键H-H 。
电子云在两个原子核间重叠,意味着电子出现在核间的概率增大,电子带负电,因而可以形象地说,核间电子好比在核间架起一座带负电的桥梁,把带正电的两个原子核“黏结”在一起了。
[投影]氢原子形成氢分子的电子云描述(s—sσ)[板书]3、共价键的类型(1)σ键:以形成化学键的两原子核的连线为轴作旋转操作,共价键电子云的图形不变,这种特征称为轴对称。
如H-H键。
[设问]H2分子里的σ键是由两个s电子重叠形成的,可称为“s—sσ键”。
s电子和p电子,p电子和p电子重叠是否也能形成σ键呢?[讲]我们看一看HCl和C12中的共价键, HCl分子中的共价键是由氢原子提供的未成对电子ls的原子轨道和氯原子提供的未成对电子3p的原子轨道重叠形成的,而C12分子中的共价键是由2个氯原子各提供土个未成对电子3p的原子轨道重叠形成的。
[投影]图2—2 H—C1的s—pσ键和C1一C1的p—pσ键的形成[讲]未成对电子的电子云相互靠拢→电子云相互重叠→形成共价键单键的电子云图象。
[板书]类型:s—sσ、s—pσ、p—pσ等。
[讲]形成σ键的原子轨道重叠程序较大,故σ键有较强的稳定性。
共价单键为σ键,共价双键和叁键中存在σ键(通常含一个σ键)[投影]p电子和p电子除能形成σ键外,还能形成π键(如图2-3)[板书](2)π键:由两个原子的p电子“肩并肩”重叠形成。
[讲]对比两个p电子形成的σ键和π键可以发现,σ键是由两个原子的p电子“头碰头”重叠形成的;而π键是由两个原子的p电子“肩并肩”重叠形成的π键的电子云形状与σ键的电子云形状有明显差别:每个π键的电子云由两块组成,分别位于由两原子核构成平面的两侧,如果以它们之间包含原子核的平面为镜面,它们互为镜像,这种特征称为镜像对称。
π键与σ键不同,σ键的强度较大,π键不如σ键牢固,比较容易断裂。
因而含有π键的化合物与只有σ键的化合物的化学性质不同,如我们熟悉的乙烷和乙烯的性质不同。
[板书] 特点:肩并肩、两块组成、镜像对称、容易断裂。
[讲]π键通常存在于双键或叁键中[讲]以上由原子轨道相互重叠形成的σ键和π键总称价键轨道,是分子结构的价键理论中最基本的组成部分。
[板书](3)价键轨道:由原子轨道相互重叠形成的σ键和π键(4)判断共价键类型规律:共价单键是σ键;而共价双键中有一个σ键,另一个是π键;共价三键由一个σ键和两个π键组成[科学探究]1、已知氮分子的共价键是三键(N三N),你能模仿图2—1、图2—2、图2—3,通过画图来描述吗?(提示:氮原子各自用三个p轨道分别跟另一个氮原子形成一个σ键和两个π键)2、钠和氯通过得失电子同样是形成电子对,为什么这对电子不被钠原子和氯原子共用形成共价键而形成离子键呢?你能从原子的电负性差别来理解吗?讨论后请填表。
3、乙烷、乙烯和乙炔分子中的共价键分别由几个σ键和几个π键组成?[交流汇报] 1、2、原子Na Cl H Cl C 电负性0.9 3.0 2.1 3.0 2.电负性之差2.1 0.9 1.(绝对值)乙烯、乙炔分子中轨道重叠方式示意图[过]下面,让我们总结一下,共价键都具有哪些特征按照共价键的共用电子对理论,一个原子有几个未成对电子,教案长春市第二实验中学李佳惠(lijiahui82@)态原子形成l mol化学键释放的最低能量。
例如,形成l mol H—H键释放的最低能量为436.0 kJ,形成1 molN三N键释放的最低能量为946 kJ,这些能量就是相应化学键的键能,通常取正值。
[板书]1、键能:气态基态原子形成l mol化学键释放的最低能量。
通常取正值。
[讲]单位kJ/mol,大家要注意的是,应为气态原子,以确保释放能量最低。
[投影]表2-1某些共价键键能[思考与交流]键能大小与化学键稳定性的关系?[讲]键能越大,即形成化学键时放出的能量越多,意味着这个化学键越稳定,越不容易被打断。
结构相似的分子中,化学键键能越大,分子越稳定。
[板书] 键能越大,化学键越稳定。
[讲]键长是衡量共价键稳定性的另一个参数,是形成共价键的两个原子之间的核间距。
[板书]2、键长:形成共价键的两个原子之间的核间距。
[投影]表2-2 某些共价键的键长[讲]1pm=10-12m。
因成键时原子轨道发生重叠,键长小于成键原子的原子半径各。
是衡量共价键稳定性的另一个叁数。
[投影]资料卡片---共价半径:相同原子的共价键键长的一半称为共价半径。
[思考与交流]键长与键能的关系?[板书]键长越短,键能越大,共价键越稳定。
[过渡]分子的形状有共价键之间的夹角决定,下面我们学习键角。
[板书]3、键角:在原子数超过2的分子中,两个共价键间的夹角称为键角。
[讲]在原子数超过2的分子中,两个共价键之间的夹角称为键角。
例如,三原子分子CO-的结构式为O=C=O,它的键角为180°,是一种直线形分子;又如,三原子分子H20的H—O—H键角为105°,是一种角形(V形)分子。
多原子分子的键角一定,表明共价键具有方向性。
键角是描述分子立体结构的重要参数,分子的许多性质都与键角有关。
[板书] 键角决定了分子的空间构型[讲]多原子分子中共价键形成的键角,表明共价键具有方向性。
[投影小结]分子空间构型键角实例109°28′CH4、CCl4、(NH4+)正四面体60°白磷:P4平面型120°苯、乙烯、SO3、BF3等三角锥型107°18′NH3折线型104°30′H2O直线型180°CO2、CS2、CH≡CH[思考与交流]1、试利用表2—l的数据进行计算,1 mo1 H2分别跟l molCl2、lmolBr2(蒸气)反应,分别形成2 mo1HCl分子和2molHBr分子,哪一个反应释放的能量更多?如何用计算的结果说明氯化氢分子和溴化氢分子哪个更容易发生热分解生成相应的单质?2.N2、02、F2跟H2的反应能力依次增强,从键能的角度应如何理解这一化学事实?3.通过上述例子,你认为键长、键能对分子的化学性质有什么影响?[汇报]1、形成2 mo1HCl释放能量:2×431.8 kJ -(436.0kJ+242.7kJ)= 184.9 kJ形成2 mo1HBr释放能量:2×366kJ -(436.0kJ+193.7kJ)= 102.97kJ HCl释放能量比HBr释放能量多,因而生成的HCl更稳定,即HBr更容易发生热分解生成相应的单质.2、键能大小是:F-H>O-H>N-H3、键长越长,键能越小,键越易断裂,化学性质越活泼。
[投影]表2—3:CO分子和N2分子的某些性质[讲]表2—3数据表明,CO分子和N2分子在许多性质上十分相似,这些相似性,可以归结为它们具有相等的价电子总数,导致它们具有相似的化学结构,由此形成了等电子原理的概念一一原子总数相同、价电子总数相同的分子具有相似的化学键特征,它们的许多性质是相近的。
[板书]三、等电子原理等电子原理:原子总数相同、价电子总数相同的分子具有相似的化学键特征,它们的许多性质是相近的。
[讲]等电子体的价电子总数相同,而组成原子核外电子总数不一定相同。
[思考]我们学过的等电子物质还有哪些?试举例。
[投影小结]常见的等电子体类型实例空间构型二原子10电子的等电子体N2、CO、NO+、C22-、CN-直线型三原子16电子的等电子体CO2、CS2、N2O、NCO-、NO2+、N3-、NCS-、BeCl2直线型三原子18电子的等电子体NO2-、O3、SO2V型四原子24电子的等电子体NO3―、CO32-、BO33-、CS33-、BF3、SO3平面三角形五原子32电子的等电子体SiF4、CCl4、BF4-、SO42-、PO43-四个σ键,正四面体形七原子48电子的等电子体SF6、PF6-、SiF62-、AlF63-六个σ键,正八面体[讲]等电子体的应用:判断一些简单分子或离子的立体构型;利用等电子体在性质上的相似性制造新材料;利用等电子原理针对某物质找等电子体。
[自学]科学视野:用质谱仪测定分子结构现代化学常利用质谱仪测定分子的结构。
它的基本原理是在质谱仪中使分子失去电子变成带正电荷的分子离子和碎片离子等粒子。
由于生成的分子离子、碎片离子具有不同的相对质量,它们在高压电场加速后,通过狭缝进入磁场分析器得到分离,在记录仪上呈现一系列峰,化学家对这些峰进行系统分析,便可得知样品分子的结构。
例如,图2—7的纵坐标是相对丰度(与粒子的浓度成正比),横坐标是粒子的质量与电荷之比(m/e),简称质荷比。
化学家通过分析得知,m/e=92的峰是甲苯分子的正离子(C6H5CH3+),m/e=91的峰是丢失一个氢原子的的C6H5CH2+,m/e=65的峰是分子碎片……因此,化学家便可推测被测物是甲苯。
教学回顾:本节课,主要目的是让学生通过学习键参数的内容来了解影响物质结构的一些因素。
教学中,教师不能一味顺从学生的探究欲望,要做教学的向导,当学生提出很难对学生解释清楚的问题时,教师要果断的导向。
教师又是学生的指导者,教师的指导直接影响着教学的效果。
教学中,有些问题要引导学生提出,有些话要留给学生讲,有些事要让学生做。
这节课完成的比较顺利,从学生的精神面貌可以看出他们对键参数非常感兴趣而且对自己的表现很满意,享受到了探究学习的乐趣。