第二章-第一节-共价键第二课时详解
- 格式:doc
- 大小:2.55 MB
- 文档页数:13
第2课时共价键的键参数与等电子原理课程目标核心素养建构1.知道键能、键长、键角等键参数的概念,能用键参数说明简单分子的某些性质。
2.知道等电子原理的含义,学会等电子体的判断和应用。
[知识梳理]一、键参数——键能、键长与键角1.概念和特点概念特点键能气态基态原子形成1 mol化学键释放的最低能量键能越大,键越稳定键长形成共价键的两个原子之间的核间距键长越短,键能越大,键越稳定键角分子内两个共价键之间的夹角表明共价键有方向性,决定分子的立体结构2.对物质性质的影响【自主思考】1.N2、O2、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?答案由教材表21中键能的数值可知:H—F>H—O>H—N,而键长:H—F<H—O<H—N,说明分子的稳定性:HF>H2O>NH3,所以N2、O2、F2跟H2的反应能力依次增强。
2.有同学认为键的键能等于键的键能的2倍,这种说法是否正确?答案不正确,根据碳碳双键中含有1个π键,由于π键原子轨道重叠程度小,不如σ键稳定,所以键键能小于键键能的2倍。
3.比较HF、HCl、HBr、HI分子的稳定性强弱,并说明理由。
答案稳定性依次减弱,从键长和键能角度解释为原子半径:F<Cl<Br<I,键长:,键能:,稳定性:HF >HCl>HBr>HI。
4.试解释氮气为什么能在空气中稳定存在?答案因为N2分子中存在键,键能大,破坏共价键需要很大的能量。
二、等电子体的判断和应用1.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。
2.等电子体满足等电子原理的分子称为等电子体。
如CO和N2具有相同的原子总数和相同的价电子总数,属于等电子体,它们的许多性质相似。
3.应用举例等电子体具有相似的化学键特征和空间构型,它们的许多性质是相似的,利用等电子原理可以判断某些分子或离子的空间构型。
(1)CO、CN-等与N2互为等电子体,则CO和CN-的结构式分别为、。
第2课时共价键的键参数等电子原理▍课标要求▍能用键能、键长、键角等说明简单分子的某些性质。
要点一键参数——键能、键长与键角1.键参数概念意义键能气态基态原子形成1 mol化学键的键能越大,键越,越不易键长形成共价键的两个原子之间的键长越短,键能,键越键角两个共价键之间的夹角表明共价键有,决定分子的空间构型思考1:如何比较不同分子中相同类型共价键的键能的大小?要点二等电子原理思考2:根据所学知识和等电子原理,试举出几种等电子体。
考点一键参数意义及应用1.键能的应用(1)判断共价键的稳定性。
共价键的键能越大,共价键越牢固。
原子间形成共价键时,原子轨道重叠程度越大,体系能量降低越多,释放能量越多。
(2)判断分子的稳定性。
一般来说,结构相似的分子,共价键的键能越大,分子越稳定。
(3)判断物质反应活性的大小。
H—F键、O—H键、N—H键的键能依次是568 kJ/mol、462.8 kJ/mol、390.8 kJ/mol,N—H键、O—H键、H—F键键能依次增大,形成这些键时放出的能量依次增多,化学键稳定性依次增强,所以N2、O2、F2与H2的反应的难易程度为由难到易。
(4)利用键能计算反应热。
键能与反应热的关系为ΔH=E(反应物总键能)-E(生成物总键能)。
若反应物总键能>生成物总键能即ΔH>0,则反应吸热;若反应物总键能<生成物总键能即ΔH<0,则反应放热。
2.键长的影响因素及意义(1)影响因素影响共价键键长的因素是成键原子的半径。
原子半径越小,键长越短。
例如,H—H键的键长是0.74×10-10m,Cl—Cl键的键长是1.98×10-10m。
(2)意义一般来说,形成共价键的键长越短,则键能越大,共价键越牢固,含有该共价键的分子越稳定。
如HF、HCl、HBr、HI中,H—F键、H—Cl键、H—Br键、H—I键的键长逐渐增大,键的稳定性逐渐减弱,从HF、HCl、HBr到HI,分子越来越不稳定;无氧酸水溶液酸性:HF<HCl<HBr<HI;同理,氧族元素氢化物的稳定性:H2O>H2S>H2Se>H2Te,而水溶液的酸性:H2S<H2Se<H2Te。
第一节共价键教学设计
一、教材分析
本节内容的课标要求是“知道共价键的主要类型σ键和п键,能用键能、键长、键角等说明简单分子的某些性质;结合实例说明等电子原理的应用。
”教材主要介绍了从电子云和原子轨道的角度理解共价键的形成、价键的特点、σ键和π键的特征以及共价键参数,是对必修2中共价键内容的加深,使学生进一步丰富物质结构的知识,提高分析问题和解决问题的能力。
本节内容理论性较强,使学生在分子水平上进一步形成有关物质结构的基本观念,能从物质结构决定性质的视角解释分子的某些性质,并预测物质的有关性质,体验科学的魅力,进一步形成科学的价值观。
课时分配:
共价键的形成及共价键的类型 1课时
键参数---键能、键长、键角;等电子原理 1课时
二、学生分析
1、知识能力方面:
(1)对于电子运动状态的描述,量子的观点、能量的观点已经为学生所认同,意识到电子的运动不是完全无序的,而是有一定规律可循的。
(2)对于如何描述元素的性质,学生的认识方式完成了由宏观到微观、从定性到定量的转变,具备了一定的理解力或者是解释力。
(3)初步了解了原子的微观结构,结合有关的实验事实和数据认识了元素周期律,原子结构与元素性质的关系,以及化学键的涵义等关于物质结构和性质的基本知识。
2、思维发展方面:
高一学生抽象逻辑思维属于理论性,他们能够用理论作指导来分析综合各种事实材料从个人不断扩大自己的知识领域。
他们基本上可以掌握辩证思维(一般到特殊的演绎过程、特殊到一般的归纳过程)。
3、情感发展方面:独立性自主性是学生情感发展的主要特征。
学生的意志行为越来越多,他们追求真理正义善良和美好的东西。
自我调控在行为控制中占主导地位,一切外控因素只有内化为自我控制时才能发挥其作用。
第一课时共价键的形成及共价键的类型
一、教学目标
1、知识与技能
能从电子云和原子轨道的角度理解共价键的形成;了解共价键的特点
理解σ键和π键的特征,会判断共价键的键型及其数目——(σ键和π键)。
2、过程与方法
通过讨论归纳和对比的探究活动过程,提高分析推理和归纳的能力,从而体验化学研究方法的科学性。
3、情感态度与价值观
在分子水平上进一步形成有关物质结构的基本观念,能从物质结构决定性质的视角解释分子的某些性质,并预测物质的有关性质,体验科学的魅力,进一步形成科学的价值观。
二、重点与难点
重点:利用对于σ键、π键特征的概念性认识解决结构性质方面的具体问题
难点:从共价键的形成角度认识共价键的类型和本质
三、教学方式:探究式教学、小组合作学习
五、教学过程
教学环节 教师活动
学生活动 设计意图 板块二、共价键的形成 任务1、复习H 2、HCl 、Cl 2分子的形成过程 任务2、认识共价键的形成条件及本质
【讲述】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
【讲述】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? 【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1s1相互靠拢→电子云相互重叠→形成H2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。
思考教师提出的问题并回答 观看投影,回忆知识 小组讨论共价键的形成条件 听教师讲述 用动画,是理论性的知识生动化
板块
三、共
价键
的类
型
任务
1、认
识σ
键的
形成、
特点
任务
2、认
识π
【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】H
2
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C1
2
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C1
2
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】
【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
【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。
观看
氢分
子的
形成
过程
听教
师讲
解σ
键,观
察其
成键
特点
观看
π键
形成
过程
观察
其成
键特
点
键的形成、特点。
任务3、探究不通过分子中所含共价键因而含有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;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 O
小组
进行
探究
不通
过分
子中
所含
共价
键
小组
汇报
讨论
结果
巩固
所学
知识
乙烯、乙炔分子中轨道重叠方式示意图
【过渡】下面,让我们总结一下,共价键都具有哪些特征
【板书】4、共价键的特征
【讲】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,便可和几个自旋方向相反的电子配对成键,这就是共价键的饱和性。
H原子、Cl原子都只有一
第二课时共价键参数及等电子原理
一、教学目标
1、知识与技能:
(1)、能用键参数――键能、键长、键角说明简单分子的某些性质(2)、知道等电子原理,结合实例说明“等电子原理的应用”
2、过程与方法:
3、情感态度与价值观:
二、重点与难点
重点:用键能、键长、键角等说明简单分子的某些性质
难点:键角
三、教学方式:探究式教学、小组合作学习
五、教学过程:。