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文档简介
第三节化学键
从容说课
初中化学中介绍了离子的概念,学生知道Na*和C1由于静电作用结合成化合物NaCL又知道物质是
由原子、分子和离子构成的,但并没有涉及到离子化合物、共价化合物以及化学键的概念。木节的化学键
内容,目的是使学生进一步从结构的角度认识物质的构成,从而揭示化学反应的实质。
本节教材涉及的化学基本概念较多,内容抽象。根据高一学生的心理特点,他们虽具有一定的理性思
维能力,但抽象思维能力较弱,还是易于接受感性认识。因此,本节课的教学,应低起点,小台阶,充分
利用现代化教学手段,进行多媒体辅助教学,来突出重点,突破难点。
关于离子键的教学设计可按照:提出问题-实验(钠和氯气的反应)一进行表征性抽象一再进行原理
性抽象T得出结论(离子键的定义)T离子键的形成条件T离子键的实质T构成离子键的粒子的特点T离
子化合物的概念一实例一反思与评价程序进行教学。关于共价键的教学设计可按照:复习离子键及氢气和
氯气的反应一提出新问题(氯化氢的形成原因?)T原理性抽象T得出结论(共价键的定义)T共价键的
形成条件一构成共价键的粒子的特点一共价键的实质一共价化合物的概念一共价键的种类(极性共价键和
非极性共价键)一离子键和共价键的概念辨析—归纳总结出化学键的定义一化学反应的实质-教学评价程
序进行教学。
第一部分内容是离子键。重点是对离子键概念的理解及电子式的书写方法。由于离子键的概念比较抽
象,用电脑演示离子键形成的过程并设计成动画,不但可以提高学生学习的兴趣及积极性,还能很好地帮
助学生理解离子键的形成及概念。在电子式的学习里,学生最易犯的是眼高手低的毛病,为了加深学生对
错误的认识,课堂上用了欲擒故纵的方法,即先用电子式表示出AB型(如NaCl)离子化合物的形成过程,
却并未讲出书写重点,然后让学生根据自己的理解写A2B及AB?型离子化合物的形成过程,此时再指出错
误所在。这样,学生听起课来十分专心,印象也深。最后再由学生根据自己的错误所在,总结出书写时的
注意事项,从而得到了好的教学效果。
第二部分内容;共价键。补充了比在C"中燃烧的实验,一是和前面所学卤族元素中%与Cb在光照条
件下的反应相对照,扩充学生的知识;二是学生在初中就知道氯化氢是共价化合物。通过形象的实验,以
激起他们探究氯化氢分子是怎样形成的兴趣,从而使学生更好地理解共价键形成的实质。由于氯气与氯化
氢均为大气污染物,所以采取了用电脑演示的方法。在后面共价键的讲解中,用了拟人法,以集中学生精
力,并帮助他们更好地理解共价键形成的实质。在此过程中,让学生们练习了多种类型(如单质、AB型、
AB2>AB3,AB,的电子式的写法,并向学生介绍了一•些常见物质(如Na2O2,H2O2,NaOH、NH4C1)的
电子式的写法,以拓宽学生的视野。然后由H?和HC1都是由共价键构成的,这两种物质中的共价键是否相
同这个问题引入极性键与非极性键教学。在学生深入理解了离子键和共价键的知识后,很自然地引出了化
学键的概念,以及化学反应过程的本质。最后以共价键和离子键的比较作结,以使学生学到的知识得以进
一步深化。
本节教学重点
1.离子键、共价键的概念
2.离子化合物和共价化合物的概念
3.化学键的概念
4.化学反应的实质。
本节教学难点
1.化学键的概念
2.用电子式表示物质的形成过程
3.化学反应的实质。
课时安排
2课时
第1课时
三维目标
知识与技能
1.掌握离子键的概念。
2.掌握离子键的形成过程和形成条件,并能熟练地用电子式表示离子化合物的形成过程。
过程与方法
1.通过对离子键形成过程的教学,培养学生抽象思维和综合概括能力;
2.通过电子式的书写,培养学生的归纳比较能力,通过分子构型的教学培养学生的空间想像能力。
情感、态度与价值观
I.培养学生用对立统一规律认识问题。
2.通过对离子键形成过程的分析,培养学生怀疑、求实、创新的精神。
3.培养学生由个别到一般的研究问题的方法。从宏观到微观,从现象到本质的认识事物的科学方法。
教学重点
1.离子键和离子化合物的概念
2.用电子式表示离子化合物的形成过程。
教学难点
用电子式表示离子化合物的形成过程
教具准备
多媒体课件、投影仪、盛有氯气的集气瓶、金属钠、小刀、滤纸、镣子、铁架台、石棉网、酒精灯、
火柴。
教学过程
[新课导入]
师:从前面所学知识我们知道,元素的化学性质主要决定于该元素的原子的结构。而化学反应的实质
就是原子的重新组合,那么,是不是任意两个或多个原子相遇就都能形成新物质的分子或物质呢?
生:不是!
师:试举例说明。
生1:如氢原子和氟原子在常温下相遇能形成氟化氢分子,而氢原子和氮原子在同一条件下就不发生
化学反应。
生2:如金属都是由原子组成的,金戒指和银耳环放一起无变化,把金器和铁器放一块也不会有新的
物质生成。
生3:稀有气体也是由原子直接构成的,它们和其他物质的原子相遇时,很难起反应,因此常用作保
护气。
生4:要是任意原子相遇都能重新组合成新物质的话,这世界简直就无法想象!
师:大家回答得很好!以上例子说明,原子和原子相遇时,有的能进行组合,有的不能,这说明在能
组合的原子和原子之间,•定有某种作用的存在,才能使原子和原子相互结合成新的分子和新的物质。而
原子和原子组合时,相邻的原子之间所存在的强烈的相互作用,我们又称其为化学键,这也是我们本节课
所要讲的内容。
板书:第三节化学键
师:根据原子和原子相互作用的实质不同,我们可以把化学键分为离子键、共价键、金属键等不同的
类型。首先我们来学习离子键。
板书:一、离子键
[推进新课]
师:要知道什么是离子键,还须从我们初中学过的离子化合物说起。什么是离子化合物?请举例说
明。
生:由阴、阳离子相互作用而构成的化合物,就是离子化合物。如氯化钠、氯化钾、氯化镁、硫酸
锌、氢氧化钠等。
师:一点不错!下面,我们就亲自制备一种离子化合物——氯化钠来进行分析。
演示实验1一2:钠在氯气中燃烧。
图1-3-1
请一位同学描述实验现象:
生:钠在加热的情况融成一个小球,当把盛有黄绿色气体的集气瓶扣于预热过的钠上方时,钠剧烈燃
烧,瓶中出现大量白烟,原来的黄绿色逐渐消失!
师:瓶中出现的白烟是什么呢?
生:氯化钠的固体小颗粒。
师:请大家写出该反应的化学方程式。
学生:书写有关反应的化学方程式
板书2Na+Cb&=2NaC1
师:从宏观上看,钠和氯气发生了化学反应,生成了新物质氯化钠。如若从微观的角度,又应该怎样
理解上述反应呢?
[思考与交流]
1.画出钠和氯的原子结构示意图。
2.试解释氯化钠是怎样形成的。
[多媒体展示]
图1-3-2
[引导探究]
师:生成新的氯化钠分子!那么,氯原子和钠原子乂是通过什么方式组合的呢?亦即它们之间存在怎样
的一种作用呢?
要想知道究竟,我们必须从氯原子和钠原子的结构上入手分析。
请大家回忆以往学过的知识,回答:原子在参加化学反应时,都有使自己的结构变成什么样的结构的
倾向?
生:稳定结构。
师:什么是稳定结构?
生:最外层电子数是8的结构,K层为最外层时是2个电子。
师:它们通常通过什么方式来得到稳定结构?
生甲:通过得失电子。
生乙:通过得失电子或形成共用电子对。
师:应该是乙种说法完整。请大家根据已有知识填写卜.表
[多媒体展示]
通常什么途径用原子结构示意图表示
原子结构示意图
达到稳定结构化的的形成过程
、、、
28i
Na
)jJ
、、、
Cl^17)287
,JJ
学生:填表
师:清一个同学把结果写在投影胶片上,教师指正书写中出现的错误。
[多媒体展示]
图1-3-3
师:上述过程我们可以用电脑形象地表示如下:
[展示多媒体课件]
①钠原子最外层1个电子在核外高速运动,氯原子最外层7个电子在核外高速运动;
②钠原子与氯原子互相接近(发生反应);
③钠原子最外层1个电子跑到氯原子上去,钠原子变成带1个单位正电荷的阳离子,氯原子变成带1
个单位负电荷的阴离子,由于静电作用而生成氯化钠。
师:从原子结构分析氯化钠的形成过程,我们可以看出在钠跟氯气反应时,由于钠元素的金属性很
强,在化学反应中钠原子易失掉一个电子而形成8电子稳定结构;而氯元素的非金属性很强,在化学反应
中氯原子易得一个电子而形成8电子稳定结构。
师:当钠原子和氯原子相遇时,钠原子的最外电子层的1个电子转移到氯原子的最外电子层上,使钠
原子和氯原子分别形成了带正电荷的钠离子和带负电荷的氯离子。这两种带有相反电荷的离子通过静电作
用,形成了稳定的化合物.我们把阴、阳离子结合成化合物时的这种静电作用,叫做离子键。
板书使阴、阳离子结合成化合物的静电作用,叫做离子键。
师:请大家看下列演示
[展示多媒体课件]
画面上出现一个插有红旗的目的地,内注明“稳定结构”,附言是“携8个苹果者方可进来!”目的地外
面,有两个小精灵,各拿一个放苹果的盘子,代表钠原子的小精灵的盘子里放有9个苹果(其中的1个颜色
区别于另外8个);代表氯原子的小精灵盘子里放有7个苹果。由于不符合进入目的地的条件,在外面急得
闭团乱转,当他们不期而遇时,眼里都放出了光彩,钠原子小精灵从自己的盘子里拿出那个多余的苹果,
递给氯原子小精灵。氯原子小精灵高兴地说:“谢谢你。”这时,代表钠原子的小精灵头上多了一顶标有
“+”的帽子,而代表氯原子的小精灵头上多了一顶标有“,的帽子。后他们调皮地头碰着头并异口同声地
说:“我们一起飞吧!”
随后,他们一起飞向了目的地一稳定结构。
师:画面上的两个小精灵,互相都诚心诚意地帮助了对方,这促使他俩成了好朋友,而他们在彼此需
要时所建立的这种友谊也是比较牢固的,一般情况下不易被破坏。离子键所表示的就是这种友谊,通过离
子键所形成的化合物,一般情况下都很稳定。如我们日常生活中用的食盐——氯化钠,在通常情况下以晶
体形式存在很难变质!
师:氯离子和钠离子通过离子键形成了离子化合物一氯化钠。刚才大家回答钠在氯气中燃烧的实验
现象时,有同学说,钠和氯气反应生成的氯化钠是分子,那么,氯化钠晶体到底是不是由氯化钠分子构成
的呢?
生:思考讨论
生:氯化钠晶体中不存在氯化钠分子,只存在氯离子和钠离子,构成氯化钠晶体的微粒是离子而没有
氯化钠分子。
师:说得对!大家看,这就是氯化钠晶体的结构:
[多媒体展示]
氯化钠晶体的立体动画,使其旋转,让学生从各个方向清晰地观察立方体,并选中其中的一个C「或
Na\让其周围的阳离子或阴离子图标闪烁。
师:在氯化钠晶体中,每个氯离子的周围都有6个钠离子,每个钠离子的周围都有6个氯离子,钠离
子和氯离子互相交替,形成了氯化钠晶体,亦即氯化钠晶体中不存在单个的氯化钠分子。
[思考与交流]
同种元素的原子和离子的化学性质是否相同?为什么?
生:不相同。因为它们的结构不同。
师:很正确。同•种元素的原子和离子,它们原子核中的质子数是相同的,但原子核外的电子数是不
同的。而化学性质决定于原子核外电子排布情况,且主要决定于最外层电子数。如钠原子和钠离子相比,
钠原子不显电性,最外层有1个电子,在化学反应中容易失去个电子而表现出强的金属性,从而易与
水、酸等反应;而钠离子带1个单位正电荷,最外层为8电子稳定结构,不易失电子,也不易得电子,化
学性质比钠原子稳定得多。因此,同•元素的原子和离子因结构不同而化学性质不同。
师:由于在化学反应中,一般是原子的最外层电子发生变化,为了分析化学反应实质的方便,我们引
进了只表示元素原子最外层电子的这么种式子一电子式。
板书:二、电子式
讲述:在元素符号周围用小黑点(或X)来表示原子的最外层电子的式子叫电子式。
如Na、Q、Mg、S的电子式我们可分别表示为:
师:这样,我们就可以很方便地用电子式来表示出离子化合物氯化钠的形成过程。
板书:
Na牛百:一-Na^^ci:]
••・・
师:上述式子中的表示“相遇‘‘;表示电子转移的方向;"”表示原子相遇电子的
移动方向;即为“Na+[文日:=小式里面,
阳离子的电子式与其离子符号相同。知钠离子、镁离子的电子式分别为:
板书Na+Mg2+
师:阴离子的电子式要在元素符号周围标出其最外层的8个电子,并用方括号括起来,要在方括号的
右上角标明该离子所带的负电荷数。如。一,s?-的电子式分别为:
板书:
[:S:广
••••
师:请大家用电子式表示离子化合物氟化镁的形成过程。
学生活动,教师巡视,并把书写过程中出现的各种错误让学生展示于黑板上,进行讲解:[投影仪展
示]
1.XMgX4-2*ci«-1
•■♦♦
1-
2,•a•+xMgx+■ci»—[»1
3.:cii,r+^Mgzr4>ci:-----------[:Clr]Mg[-ci:1
••♦♦
师:请同学们判断这些电子式的书写是否正确?如有错误请给予改正。
生1.1的错误是MgCk的电子式中,两个氯离子要单个地•一写出,而不能合并;
生2.2的错误是出现了“==”用电子式表示化合物的形成过程,要用“一”表示由什么形成什么,而
不能用"====";
生3.3的错误是离子未标明所带电荷数。
生4.上述1、2的式子中均没有表示出电子转移的方向。在实际书写时,可以省略。师:综上所
述,用电子式表示化合物的形成过程,相同的几个原子可以单个一一写出,也可以合并起来用系数
表示其个数,如1、2式中氯原子的表示方法;相同的离子要单个地•写出,•般不合并,如氯化
镁中两个氯离子的表示方法;另外,由原子形成化合物时要用“一”表示,而不用“一”。因此,氯
化镁的形成过程可用电子式正确地表示如下:
-+
:五,+工MgxT^ci:——“[:ci:]Mg[-ci:]-
板书••••••
师:请大家用电子式表示离子化合物,Na2O的形成过程。
学生活动,教师巡视,并及时指正错误:
[实物投影]:学生书写正确的答案
Nax+*0*+xNa------H技厂6,广"
♦•••
师:请大家总结用电子式表示粒子及用电子式表示化合物的形成过程时应注意的问题。生1:I.
离子须标明电荷数;
生2:2.相同的原子可以合并写,相同的离子要单个写;
生3:3.阴离子要用方括号括起:
生4:4.不能把“一”写成“==";
生5:5.用箭头标明电子转移方向(也可不标);
练习:用电子式表示离子化合物
MgBr2K2O
学生活动,教师巡视;多数学生会写成MgBr?和K?O的形成过程:
师:用电子式表示离子化合物与用电子式表示离子化合物的形成过程不是一回事儿,不能混淆。溟化
镁的电子式应写为:
草板书:[«B••rxZM^ExB•r•=J-
而不是
*Br*+>Mg<+凫r:-----►[:Br,「Mg?”。Bn]"
•♦••・・
师:后者为用电子式表示MgBr2的形成过程。
过渡:要写出离子化合物的电子式或用电子式表示其形成过程,我们首先须知道其是否能形成离子
键,那么,哪些元素之间能形成离子键?并进而得到离子化合物呢?
生:思考、讨论
生1:活泼金属与活泼的非金属化合时,都能形成离子键,从而形成离子化合物。元素周期表是IA
族、HA族的活泼金属与VIA族、VDA族的活泼非金属化合时,一般都能形成离子键。另外,强碱及大多
数的盐中也都含有离子键。
生2:含有离子键的化合物必定是离子化合物。
[课堂小结]
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及物质的形成过程。
[布置作业]
1.判断下列哪些化合物中有离子键
KIHBrNa2SO4NH4CIH2co.3
2.请用电子式表示下列化合物的形成过程
KINa2sMgOBaCI2
板书设计
第三节化学键
一、离子键(第1课时)
使阴、阳窗子结合成化合物时的静电作用,叫做离子键。
2Na+Cl2===2NaCl
二、电子式
••••
Na+xMgX•Clx•O•
••••
Nax^+^tl:——►Na[:Cl:r
♦•♦♦
+xifcxV^ci:―>[:cirMg2+[:ci:
♦♦••・•5•・T
>f启[:&广屁
♦♦♦・
注意:
1.离子须标明电荷;
2.相同的原子可以合并写,相同的离子要单个写;
3.阴离子要用方括号括起来;
4.不能把“一”写成"====";
5.用箭头标明电子转移方向(也可不标)。
活动与探究
I.为什么NaCl中Na原子与C1原子的个数比为1:1,而Na?。中Na原子与O原子的个数比却是2:1。
2.离子键的强弱与离子化合物性质的关系。
随堂练习
一、选择题
1.下列不是离子化合物的是()
A.H2OB.Ca12C.KOHD.NaNO3
2.下列微粒电子式错误的是()
A.氯原子:ci・R硫离子1S*
••
C.滨离子[:Br:]D.钙离子Ca2+
••
3.下列化合物电子式书写正确的是()
J+
A.Ca[«ci»]rB.Na+[xS文]TNa+
D.K+&E«]-
♦♦
4.氢化钠(NaH)是•种白色离子晶体,其中钠是+1价,NaH与水反应放出氢气,下列叙述中正确
的是()
A.NaH在水中显酸性B.NaH中氢离子的电子排布与氮原子相同
C.NaH中氢离子半径比锂离子半径大D.NaH中氢离子可被还原成氢气
5.M元素的一个原子失去两个电子并转移到Y元素的两个原子中,形成离子化合物Z,下列说法不
正确的是()
A.Z的熔点较高B.Z可以表示为M2Y
C.Z一定溶于水D.M形成+2价的阳离子
6.卜列叙述正确的是()
A.两个非金属原子之间不可能形成离子键
B.非金属原子间不可能形成离子化合物
C.离子化合物中可能有共价键
D.共价化合物中可能有离子键
7.A和B两元素能形成AB2型离子化合物,则A和B的原子数可能是()
A.6和8B.11和6C.20和8D.20和17
8.同主族元素形成的同类型的化合物,往往其结构和性质相似。化合物碘化磷(PH4D是一种晶体,
下列对它的叙述中错误的是()
A.它是一种离子化合物
B.这种化合物加热时,可能产生有色气体
C.这种化合物的电子式H
[H:髓:
H
D.这种化合物不能跟烧碱发生反应
二、填空题
9.在X、Y、Z三种短周期元素中,它们之间的化合物有XY2、Z2Y,YY3、Z2Y2,Z?X等,
已知Y»与Z"两种离子具有相同的电子层结构,X"离子比Y»多一层电子.试回答:
(1)X原子的原子结构示意图是,它处于周期表中周期族.
(2)写出电子式:Z2Y.
(3)已知XYj的水化物与Z2Y2反应可生成一种具有漂白性的强氧化剂H2Y2,写出反应时的化学方程
式.
(4)Z?X应属于化合物(填“离子”或“共价”),Z2X的水溶液和XY3的水化物在溶液中反应
的离子方程式是。
(5)由X、Y、Z和氢四种元素所组成的两种化合物溶液中反应产生气体的化学方程式是.
10.A元素的最高价离子0.5mol被还原成中性原子时,要得到6.02“10”个电子,它的单质同盐酸充
分反应时,放出0.02gH2,用去0.4gA。B元素的原子核外电子层数与A相同,且B元素形成的单质是红
棕色液体。
(1)写出两种元素的名称:A.B.。
(2)用结构示意图表示A、B两元素常见离子:A.,B.。
(3)用电子式表示A、B形成化合物的过程。
随堂练习参考答案
一、选择题
1.A2.B3.D4.BC5.BC6.AC7.D8.CD
二、填空陷-------------
9-(1)第3期;VIA族
(2)Na+[sO:]2-Na+
(3H2SO4+Na2O2=^a2SO4+H2SO4
2
(4)离了化合物;S-+2I#=H2Sf
(5)NaHSO4+NaHSO3^=Na2SO4+SO2t+H2O
10.解析:从B的单质为红粽色液体可推知B的单质为Bn。嗅原子有4个电子层,所以A原子也有
4个电子层,由0.5molA元素的最高价离子被还原成原子时能得到电子1mol,说明A的离子为+2价,即
A原子最外层有2个电子。
依题意:A~~H2
M2g
0.4g0.02g
M=40gmol-1即A为钙元素。
由上分析可得出以下答案:
⑴A.钙B.溟
、、、、、、、
!t
(2)A.Ca。288B.Hr-@28188
JJJJJJ>
(3)
♦•・一、厂9+♦•
:B广+xCax+・Br:-----[2Bre]Ca「BE]
•••••・••
第2课时
三维目标
知识与技能
1.使学生理解共价键的概念,初步掌握共价键的形成,加深对电子配对法的理解。
2.能较为熟练地用电子式表示共价分子的形成过程和分子结构。
3.理解极性键、非极性键、化学键的概念。
过程与方法
1.通过对共价键形成过程的教学,培养学生抽象思维和综合概括能力。
2.通过离子键和共价键的教学,培养学生对微观粒子运动的想象力。
3.通过电子式的/写,培养学生的归纳比较能力,通过分子构型的教学培养学生的空间想像能力。
情感、态度与价值观
1.培养学生用对立统一规律认识问题。
2.逋过对共价键形成过程的分析,培养学生怀疑、求实、创新的精神。
3.培养学生由个别到•般的研究问题的方法。从宏观到微观,从现象到本质的认识事物的科学方法。
教学重点
1.共价键和共价化合物的概念
2.用电子式表示共价化合物的形成过程。
教学难点
1.用电子式表示共化合物的形成过程
2.极性键与非极性键的判断
教具准备
多媒体课件、投影仪
教学过程
[新课导入]
师:上节课我们介绍了化学键中的离子键,本节课我们再来认识另一种类型的化学键——共价键
板书第三节化学键
二、共价键
[推进新课]
什么是共价键呢?我们初中所学的共价化合物的知识可以帮助我们找到答案。
请大家看以下实验,并描述实验现象。
[多媒体课件演示]
氢气在盛有氯气的集气瓶中燃烧。
师:请同学们描述吓实验现象
生1:氢气在氯气中燃烧,发出苍白色的火焰
生2:集气瓶的瓶口有大量白气出现。
师:这位同学所说的“白气”是什么呢?并说出你所推断的依据。
生1:是氯化氢气体。因为氢气与氯气反应生成了氯化氢气体。
生2:是盐酸。是因为生成的氯化氢分子与空气中的水分子结合成盐酸。
师:第2位同学回答是正确的。需要注意的是,该现象不能用“白气”或“白烟”来描述。因为它是氢气
与氯气反应生成的氯化氢分子与空气中的水分子结合而成的盐酸小液滴分散在瓶口所形成的现象,应该说
是“白雾”。
我们前面学过,氢气与氯气在光照条件下的反应。这是它们在又一条件(即点燃)下反应的反应现象。
请大家写出该反应的化学方程式:
生:书写有关化学方程式
师:投影学生书写情况
板书H2+C12=^hci
师:在该条件下,氢分子被破坏成氢原子,那么,当氢原子和氯原子相遇时,它们是通过什么作用结
合成氯化氢分子的呢?请根据初中所学过的知识问答。
生:它们是通过共用电子对形成氯化氢分子的。
师:对。像氯化氢这样以共用电子对形成分子的化合物,叫共价化合物。而原子之间通过共用电子对
所形成的相互作用,就叫做共价键。
板书原子之间通过共用电子对所形成的相互作用,叫做共价键。
师:氢原子与氯原子结合成氯化氢分子的过程,我们可用下列动画形象地表示出来。
[多媒体演示]
画面上有一条河,河边有大、小两个小精灵,小的代表氢原子,大的代表氯原子,河的对岸风景优
美,并写有‘‘成功的彼岸一稳定结构”的字样。代表氢原子的小精灵手里拿着•朵花,自言自语地说:
“要到达彼岸,我还需要朵花。'’代表氯原子的小精灵手里拿着七朵花,望着彼岸对自己说:“我要成
功,还得去找另一朵花来。”它俩都在河边匆匆地寻找另一朵花。当它们相遇时,眼里都放出了光彩。代
表氯原子的小精灵意欲去把氢原子小精灵手里的花夺过来,而氢原子小精灵呢,却上前去抢它手中的一朵
花,因为互不相让,两人便撕打起来。虽然打得精疲力尽,但却都未达到目的(因为它们的力气相差不
大)。最后两个小精灵异口同声地说:“让我们讲和吧!”这时,氢原子小精灵把手中的一朵花递过去,氯原
子小精灵也把它的•朵花递过来,它们的手握在了•起。氢原子小精灵高兴地说:“我终于有两朵花可以
到彼岸了。“氯原子小精灵也兴奋地说:“我所需要的八朵花也够了。不过,我的劲儿大,这两朵花得离我
近一点。‘‘氢原子小精灵虽不情愿,但却无可奈何,只好点了点头。协议成功后,两个小精灵便携手飞向
了彼岸。
师:以上画面中,氢原子和氯原子共用的这两朵花就相当于一个共用电子对,两朵花(共用电子对)的
共用,使它们各自都满足了对方的要求,并把它俩紧紧地联系在了一起,这两朵花的作用就相当于共价
键,即共价键的存在,使氯原子和氢原子最终结合成了氯化氢分子。师:哪位同学能说说离子键与共
价键的相同之处和不同之处呢?
生1:离子键和共价键都是原子间强烈的相互作用
生2:共价键的成键粒子是原子,它们相互之间属不打不相识的关系,而形成离子键的粒子是阴、阳
离子,它们之间是周瑜打黄盖——一个愿打,一个愿挨。
师:回答很好。从氯原子和氢原子的结构来分析,由于氯和氢都是非金属元素,不仅氯原子易得一个
电子形成最外层8个电子的稳定结构,而且氢原子也易获得一个电子,形成最外层两个电子的稳定结构。
这两种元素的原子获得电子难易的程度相差不大,所以相遇时都未能把对方的电子夺取过来。这两种元素
的原子相互作用的结果是双方各以最外层一个电子组成一个电子对,电子对为两个原子所共用,在两个原
子核外的空间运动,从而使双方最外层都达到稳定结构。这种电子对,就是共用电子对。共用电子对受两
个核的共同吸引,使两个原子结合在一起。在氯化氢分子里,由于氯原子对于电子对的吸引力比氢原子的
稍强一些,所以电子对偏向氯原子一方。因此,氯原子一方略显负电性,氢原子一方略显正电性,但作为
分子整体仍呈电中性。
以上过程也可以用电子式表示如卜.:
HX+•Q;*HxCl«
板书……
师:请同学们回忆用电子式表示离子化合物的形成过程,它与表示共价化合物形成过程的有哪些区别
呢?
生1:没有小弧线表示电子的得失
生2:生成的HC1中C1原子也没有用括号括起来
师:很好。为什么用电子式表示离子化合物与表示共价化合物有如此区别呢?这是因为在氯化氢分子
中,共用电子对仅发生偏移,没有发生电子得失,未形成阴、阳离子,因此,书写共价化合物的电子式不
能标电荷。而氯化钠形成过程中钠原子完全失去电子给氯原子形成钠离子和氯离子。因此两者电子式的表
示是不同的,同学们要注意这点区别。
[多媒体展示]
练习:用电子式表示下列共价化合物的形成过程。
CO?、NHvCH4
学生活动,教师巡视,并让三个同学到黑板上各写•个:
师:在用电子式表示共价化合物时,首先需分析所涉及的原子最外层有几个电子;若形成稳定结构,
需要儿个共用电子对:然后再据分析结果进行书写。
对三个同学书写的结果进行评价,并纠错:容易出现的问题是:
1.不知怎样确定共用电子对的数目和位置;
2.受离子键的影响,而出现中括号,或写成离子的形式;
3.把“一”写成“=”。
把正确结果书写于黑板上:
板书:
H
H•
X-NX
«d>+5CS+•d:--'d>3HX+-N:
-HX
H
H•-CX•H
4Hx+XX
.HX
过渡:由以上分析可以知道,通过共用电子对可形成化合物的分子,那么,通过共用电子对,能不能
形成单质的分子呢?卜面,我们以氢分子为例,来讨论这个问题。
师:清大家写出氢原子的电子式。
生:书写H*
师:要使氢原子达到稳定结构还差几个电子?
生:一个电子。
师:氢分子是由氢原子构成的,要使每个氢原子都达到两电子稳定结构,氢原子与氢原子之间应怎样
合作?
生:形成共用电子对!
师:那么,请大家用电子式表示出氢分子的形成过程。
让一个同学把结果板书于黑板上:
板书Hx+xH—HXXH
师:氢原子和氢原子结合成氢分子时,由于两个氢原子得失电子的能力相等,所以其形成的共用电子
对位于两原子的正中间,谁也不偏向谁。
师:由氢分子的形成过程也可以解释为什么氢气分子为双原子分子。那是因为氢原子和氢原子相遇
时,每两个结合就可以达到稳定结构。
师:为什么稀有气体是单原子组成的?
生:因为稀有气体元素的原子都已达到稳定结构。
师:很好。请大家用电子式表示氯气、氧气、氮气。
学生活动,教师巡视:
对具有典型错误的写法进行分析、评价:
易出现的错误是:
1.把用电子式表示物质写成了用电子式表示其形成过程;
2.把氮气的电子式写成:N:::N:
写出正确结果:
:ci«ci»b»«b5:N::N:
板书:**•*
师:由此,我们得出以下结论:即同种或不同种非金属元素化合时,它们的原子之间都能通过共用电
子对形成共价键(稀有气体除外)。
[活动与探究]
以上共价键中的共用电子对都是成键原子双方提供的,共用电子对能不能由成键原子单方面提供呢?
我们可通过NH4+的形成及结构进行说明。
生:查相关资料解决这个探究性问题。
已知氨分子和氢离子可结合生成钱根离子。那么,它们是通过什么方式结合的呢?分析氨分子和氢离子
的电子式,即可揭开此谜。
板书:
HxN»+H
讲解:从氨分子的电子式可以看出,氨分子的氮原子周围还有一对未共用电子,而氢离子的周围正好
是空的。当氨分子和氢离子相遇时,它们一拍即合,即氢离子和氨分子结合时各原子周围都是稳定结构。
这样,在氮原子和氢离子之间又新成了一种新的共价键,氨分子也因氢分子的介入而带正电荷,变成了钱
根离子(NH:),其电子式可表示如下:
[HxN।H]*
-Ux
板书:
师:像这种共用电子对由成键原子单方提供的共价键,叫做配位键。配位键的性质和共价键相同,只
是成键方式不同。
在多数共价键分子中的原子,彼此形成共用电子对后都达到稳定结构,还有一些化合物,它们的分子
中并不是所有的原子都达到稳定结构。如BF3分子中的硼离子,外层只有6个电子;POs分子中的磷原子
共用5对电子后,磷原子外层成了10个电子。同样的情况还有CO、NO2等分子,因此,化学键理论仍在
不断发展中。
过渡:在化学上,我们常用一根短线来表示一对共用电子,这样得到的式子又叫结构式。以上提到的
几种粒子,表示成结构式分别为:
H
板书:H—Cl0==C==0NNH—C—H
HHH
HI
H—HCI-CI0=()N—NCH—N—H]+
I
H
[活动与探究]
写出H?、HC1的电子式,比较形成共价键的元素的非金属性,联系元素的化合价,比较共用电子对与
两个成键原子原子核间的距离大小,分析成键原子的电性。
生:形成H2分子的都是H元素,不存在非金属性的差异,H元素显0价,不显电性,共用电子对位
于2个H原子之间;而形成HC1分子的分别是H元素和C1元素,非金属性有明显差异,H显+1价,C1
显-1价,共用电子对偏向C1,距离C1原子核较近。
师:很好。如果共价键中成键原子吸引电子的能力不同,共用电子对就偏向吸引电子能力强的原子,
偏离吸引电子能力较弱的原子,使得共价键中正电荷重心和负电荷重心不相重合。键显极性。同种原子形
成共价键,共用电子对不发生偏移,这样的共价键称为非极性键;不同种原子形成共价键,共用电子对偏
向吸引电子能力强的一方,这样的共价键称为极性键。
板书极性键和非极性键
[多媒体展示]
练习:下列物质中含有非极性键的是:含有极性键的是.
A:H,0B:N2C:NaiD:Na2O2E:NaOHF:CO,
学生思考、讨论、回答
师:所谓的极性键与非极性键指的是共价键,离子键中不存在极性和非极性之分。
[思考与讨论]
H-X键中哪个极性最强?
生:H-F极性最强。因为F原子吸引电子的能力最强,共用电子对在H-F中偏移程度最大。所以H-F
极性最强。
师:一般来说,原子的半径越小,所带电荷越多,这种原子吸引电子对的能力也就越强,形成极性键
的极性也就越强。
过渡:从I:节课的学习我们知道,含有离子键的化合物一定是离子化合物。那么,含有共价键的化合
物是不是一定是共价化合物呢?下面,我们通过分析氢氧化钠的结构来对此结论进行判断。
师:氢氧化钠是否为离子化合物?判断依据是什么?
生:氢氧化钠是强碱,所以是离子化合物。
师:已知氢氧化钠是由钠离子和氢氧根离子组成的,试用电子式表示氢氧化钠。
由学生和老师共同完成:
Na*O
板书:--
师:根据氢氧化钠的电子式分析•,氢氧化钠中存在什么类型的化学键?
生:钠离子和氢氧根离子之间是离子键,氧原子和氢原子之间是共价键。
师:十分正确。
板书(把离子键和共价键的字样标在氢氧化钠电子式对应位置的卜一方)
师:含有共价键的化合物一定是共价化合物。这句话是否正确?
生:不正确。
师:因此,我们说含有离子键的化合物一定是离子化合物,而含有共价键的化合物不一定是共价化合
物。
师:下面,让我们来认识几种化合物的电子式。
H
O«()x]»-Na+HxO«OiH[HxN:H]+[•Cl»
♦••••«x••
师:清大家标出其中存在的化学键。
请一位同学上黑板在相应位置写上离子键、共价键:
师:通过以上实例及以前的学习,我们可以得出这样的结论:即在离子化合物中可能有共价键,而在
共价化合物中却不可能有离子键。
非金属和非金属原子之间,某些不活泼金属与非金属原子之间,形成的都是共价键。如HC1中的
H—CI键和A1C1,的Al—C1键。
过渡:从有关离子键和共价键的讨论中,我们可以看到,原子结合成分子时,原子之间存在着相互作
用。这种作用不仅存在于直接相邻的原子之间,而且也存在于分子内非直接相邻的原子之间。前一种相互
作用比较强烈,破坏它要消耗比较大的能量,是使原子互相联结成分子的主要因素。我们把这种相邻的原
子之间强烈的相互作用叫做化学键。
板书:三、化学键
疝扇的原子之间甄剂的相互作用叫做化学键O
师:理解化学键的定义时,一定要注意“相邻”和“强烈如水分子里氢原子和氧原子之间存在化学
键,而两个氢原子之间及水分子与水分子之间是不存在化学键的。
学了有关化学键的知识,我们就可以用化学键的观点来概略地分析化学反应的过程。如钠与氯气反应
生成氯化钠的过程,第•步是金属钠和氯气分子中原子之间的化学键发生断裂(旧键断裂),其中金属钠破
坏的是金属键,氯气分子断开的是共价键,它们分别得到钠原子和氯原子;第二步是钠原子和氯原子相互
结合,形成钠氯之间的化学键一离子键(新键形成)。分析其他化学反应,也可以得出过程类似的结论。
因此,我们可以认为:
板书一个化学反应的过程,本质上就是旧化学键断裂和新化学键形成的过程。
师:请大家用化学键的观点来分析,出分子与cb分子作用生成HC1分子的过程。
生:先是H2分子与Cl?分子中的H-H键、Cl—CI键被破坏,分别生成氯原子和氢原子,然后氯原子
与氢原子又以新的共价键结合成氯化氢分子。
师:大家理解得很好。离子键和共价键是两种不同类型的化学键,它们之间的区别我们可总结如下:
[多媒体展示]
离子键与共价键的比较
键
项、\^型
离子键共价键
形成过程得失电子形成共用电子时
成键粒子阴、阳离子原子
阴、阳离子间的静电原子间通过共用电子对所形
实质
作用成的相互作用
注:以上内容也可由学生自己填写。
[课堂小结]
本节课我们主要介绍了共价键的实质及化学反应过程的本质。希望同学们要注意离子键与共价键的区
别,注意极性键与非极性键的区别,注意用电子式表示离子化合物和共价化合物的区别。深入理解化学键
的内涵。学会判断离子键、共价键。
[布置作业]
P23T1、3、4,5
板书设计
第三节化学键
(第2课时)
二、共价键3、化学键
(1)定义
1、定义
(2)类型
2、极性键与非极性键
活动与探究
分子间作用力和氢键
在分子内相邻原子之间存在着强烈的相互作用,我们称为化学键。实际上分子之间还存在一种把分子
聚集在一起的作用力,我们叫做分子间作用力,又称范德华力。分子间作用力比化学键弱得多,它对物质
的熔点、沸点等有影响。NH3,CI2、CO?等气体在降低温度、增大压强时能够凝结成液态或固态,就是由
了存在分子间作用力的缘故。
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,物质的熔点、沸点
也越高。例如,卤素单质,随着相对分子质量的增大,分子间作用力增大,它们的熔点、沸点也相应升
冏。
得是,有些氢化物的熔点和沸点的递变却与此不完全符合,如NH3、丛0和HF的沸点就反常(如图
1-3-5)。
AJO/C
图1-3-5
之所以出现这种反常现象,是因为它们的分子之间存在着一种比分子间作用力稍强的相互作用,叫做氢
键。氢键比化学键弱得多,但比分子间作用力稍强。通常也可以把氢键看作是种较强的分子间作用力。
分子间形成的氢键会使物质的熔点和沸点升高,这是因为固体熔化或液体汽化时必须破坏分子间的氢
键,从而需要消耗较多能量的缘故。
水在液态时常是几个水分子通过氢键结合,形成(H20)n(如图1-3-6)o
图1-3-6
在固态水(冰)中更多的水分子间形成氢键,成为疏松的晶体,在冰的结构中有许多空隙,造成体积膨胀、
密度减小。所以冰会浮在水面上。现在人们还发出,氢键在生命现象中也起着重要的作用,如DNA的结
构与生理活性都与氢键的作用有关。
随堂练习
1.下列说法中正确的是()
A.含有离子键的化合物必是离子化合物B.具有共价键的化合物就是共价化合物
C.共价化合物可能含离子键D.离子化合物中可能含有共价键
2.下列物质中含有共价键的离子化合物是()
A.Ba(OH)B.CaC12D.H
2C.H2O2
3.下列物质的电子式书写正确的是()
A.N&ONa,*[xOxJ:-aH,SH+Cxsx]*~H+
C.H,0:HiO«OxHD.N:N«««N
4.在下列分子结构中,原子的最外层电子不能满足8电子稳定结构的是()
A.C02B.PC13C.CC14D.N02
5.下列分子中,含有非极性键的是()
A.C2H50HB.Cl2C.SiCl4D.CH3cl
6.下列物质中不含非极性共价键的是()
①Na?。?②CCL③FeS?④NH4cl(5)H—O—0—H@Ca(OH)2
A.©©③④B.④⑤⑥C.②④⑥D.②③⑤
7最近,科学家研制出一种新的分子,它具有空心的类似足球状结构,分子式为C6。。下列说法不正确
的是
A.C6n是一种新型化合物B.Cso和石墨都是碳的同素异形体
C.Ceo中含离子键
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