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1、2022年高中化學(xué)課堂教學(xué)評(píng)比 《共價(jià)鍵》教案3
教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)與技能:(1)知道共價(jià)鍵的主要類型中σ鍵和π鍵的形成過(guò)程;
(2)能夠判斷共價(jià)鍵中的σ鍵和π鍵。
過(guò)程與方法:(1)應(yīng)用電子云模型演譯σ鍵、π鍵的形成過(guò)程,建立基本概念;
(2)通過(guò)借助各原子軌道特征,理解σ鍵和π鍵的特征和性質(zhì)。
情感、態(tài)度與價(jià)值觀:從化學(xué)鍵的角度認(rèn)識(shí)有關(guān)物質(zhì),培養(yǎng)學(xué)生抽象思維能力,體現(xiàn)化學(xué)學(xué)科的魅力。
教學(xué)重點(diǎn):σ鍵和π鍵的特征和性質(zhì)。
教學(xué)難點(diǎn):σ鍵和π鍵的特征。
教學(xué)過(guò)程
[導(dǎo)入] 防曬霜為何能防曬呢?防曬霜之所以能有效減輕紫外線對(duì)人體的傷害,原因之一就是它的有效成分的分子中含有π鍵。
2、π鍵是什么樣的化學(xué)鍵,它又是怎么形成的呢?
[板書] 第二章 分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)
第一節(jié) 共價(jià)鍵
[知識(shí)回顧] 1、什么叫共價(jià)鍵?
2、你能用電子式表示H2、HCl、Cl2分子的形成過(guò)程嗎?
3、電子云、原子軌道的概念。
[講述]如何用電子云和原子軌道的概念來(lái)進(jìn)一步理解共價(jià)鍵呢?
用電子云描述氫原子形成氫分子的過(guò)程如圖所示
[播放氫分子形成的動(dòng)畫]
[板書]一、共價(jià)鍵
1、 共價(jià)鍵的形成
(1)σ鍵:原子軌道以“頭碰頭”方式互相重疊,導(dǎo)致電子在兩核間出現(xiàn)的機(jī)率增大,體系的能量降低,達(dá)到能量最低狀態(tài), 形成的共價(jià)鍵。以形成化學(xué)鍵的兩原子核的連線
3、為軸作旋轉(zhuǎn)操作,共價(jià)鍵電子云的圖形不變,這種特征稱為軸對(duì)稱。如H-H鍵。
[演示](讓4個(gè)學(xué)生分別拿2個(gè)s原子軌道模型和2個(gè)p原子軌道模型,讓其兩兩發(fā)生“頭碰頭”碰撞,看看有幾種碰撞情況)可得出σ鍵的類型s—sσ鍵、s—pσ鍵、p—pσ鍵等。
[板書]類型:s—sσ、s—pσ、p—pσ等。
[設(shè)問(wèn)]如何判斷σ鍵的類型呢?
[探究] H2分子中的共價(jià)鍵
(教師由H原子的價(jià)電子排布圖加以引導(dǎo))
是由兩個(gè)氫原子各提供一個(gè)未成對(duì)電子1 s的原子軌道重疊形成的,稱為s—s σ鍵。
由學(xué)生結(jié)合下圖和學(xué)案自主分析HCl和C12中的共價(jià)鍵, HCl分子中的共價(jià)鍵是由氫原子提供的未成對(duì)電子ls的原
4、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s—pσ鍵;而C12分子中的共價(jià)鍵是由2個(gè)氯原子各提供一個(gè)未成對(duì)電子3p的原子軌道重疊形成的,稱為p—pσ鍵。
圖2—2 H—C1的s—pσ鍵和C1一C1的p—pσ鍵的形成
由以上總結(jié)σ鍵的特點(diǎn):以“頭碰頭”方式形成化學(xué)鍵,以兩原子核的連線為軸,作旋轉(zhuǎn)操作,共價(jià)鍵電子云的圖形不變,這種特征稱為軸對(duì)稱。
[設(shè)問(wèn)]是不是分子中的共價(jià)鍵都是σ鍵?請(qǐng)分析下圖電子云的成鍵方式。
[板書](2)、π鍵:由兩個(gè)原子的p電子以“肩并肩”方式重疊形成,導(dǎo)致電子在兩核間出現(xiàn)的概率增大,體系的能量降低,形成的共價(jià)
5、鍵。
π鍵特點(diǎn):以“肩并肩”方式形成化學(xué)鍵,電子云是由兩塊組成的,分別位于由兩原子核構(gòu)成平面的兩側(cè),如果以它們之間包含原子核的平面為鏡面,它們互為鏡像,這種特征稱為鏡像對(duì)稱。
[設(shè)疑]氫原子與氯原子結(jié)合成氯化氫分子的原子個(gè)數(shù)比為1:1,而氫原子與氧原子結(jié)合成水分子的原子個(gè)數(shù)比卻為2:1,這是為什么呢?
[思考與交流]因?yàn)槊總€(gè)氫原子能提供1個(gè)未成對(duì)電子,氯原子內(nèi)存在1個(gè)未成對(duì)電子,而氧原子內(nèi)存在2個(gè)未成對(duì)電子,所以在共價(jià)鍵的形成過(guò)程中,一個(gè)氯原子的未成對(duì)電子與1個(gè)氫原子中自旋相反的未成對(duì)電子配對(duì)成鍵,而一個(gè)氧原子的未成對(duì)電子需要與2個(gè)氫原子中自旋相反的未成對(duì)電子配對(duì)成鍵。
[板書]2
6、、共價(jià)鍵的特征
(1)具有飽和性——決定分子的組成
按照共價(jià)鍵的共用電子對(duì)理論,一個(gè)原子有幾個(gè)未成對(duì)電子,便可和幾個(gè)自旋相反的電子 配對(duì)成鍵,這就共價(jià)鍵的“飽和性”。
形成的共價(jià)鍵數(shù) = 未成對(duì)電子數(shù)
[過(guò)渡]分析S原子軌道與P原子軌道的碰撞情況
除s軌道外,其它原子軌道都具有一定的空間分布。 在形成共價(jià)鍵時(shí),原子軌道重疊愈多,電子在核間出現(xiàn)的概率愈大,所形成的共價(jià)鍵愈牢固,因此共價(jià)鍵盡可能沿著電子出現(xiàn)概率最大的方向形成,所以共價(jià)鍵具有方向性。
[板書](2)具有方向性——決定分子的立體構(gòu)型
[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
7、2—1、圖2—2、圖2—3,通過(guò)畫圖來(lái)描述嗎?(提示:氮原子各自用三個(gè)p軌道分別跟另一個(gè)氮原子形成一個(gè)σ鍵和兩個(gè)π鍵) [交流匯報(bào)]
比較σ鍵和π鍵
σ鍵
π鍵
成鍵方式
沿軸方向“頭碰頭”
平行方向“肩并肩”
電子云形狀特點(diǎn)
軸對(duì)稱
鏡像對(duì)稱
牢固程度
強(qiáng)度大,不易斷裂
強(qiáng)度較小,易斷裂
判斷共價(jià)鍵類型規(guī)律
共價(jià)單鍵是σ鍵;而共價(jià)雙鍵中有一個(gè)σ鍵,另一個(gè)是π鍵;共價(jià)三鍵由一個(gè)σ鍵和兩個(gè)π鍵組成
[講解]以上由原子軌道相互重疊形成的σ鍵和π鍵總稱價(jià)鍵軌道,是分子結(jié)構(gòu)的價(jià)鍵理論中最基本的組成部分。
[板書]3、價(jià)鍵軌道:由原子軌
8、道相互重疊形成的σ鍵和π鍵總稱價(jià)鍵軌道。
[科學(xué)探究]
2、鈉和氯通過(guò)得失電子同樣是形成電子對(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?你能從原子的電負(fù)性差別來(lái)理解嗎?討論后請(qǐng)?zhí)畋怼?
3、乙烷、乙烯和乙炔分子中的共價(jià)鍵分別由幾個(gè)σ鍵和幾個(gè)π鍵組成?
乙烷:7個(gè)σ鍵 乙烯 :5個(gè)σ鍵一個(gè)π鍵 乙炔:3個(gè)σ鍵兩個(gè)π鍵
[小結(jié)]略。
[反饋練習(xí)]
1、氮分子中的化學(xué)鍵是( )
A、3個(gè)σ鍵
B、1個(gè)σ鍵,2
9、個(gè)π鍵
C、個(gè)π鍵
D、個(gè)σ鍵,1個(gè)π鍵
3、下列說(shuō)法中正確的是( )
A、p軌道之間以“肩并肩”重疊可形成σ鍵
B、p軌道之間以“頭對(duì)頭”重疊可形成π鍵
C、s和p軌道以“頭對(duì)頭”重疊可形成σ鍵
D、共價(jià)鍵是兩個(gè)原子軌道以“頭對(duì)頭”重疊形成的
4、在氯化氫分子中,形成共價(jià)鍵的原子軌道是( )
A、 氯原子的2p軌道和氫原子的1s軌道
B、 氯原子的2p軌道和氫原子的2p軌道
C、氯原子的3p軌道和氫原子的1s軌道
D、氯原子的3p軌道和氫原子的3p軌道
[板書設(shè)計(jì)]
第二章 分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)
第一節(jié) 共價(jià)鍵
一、共價(jià)鍵
1、共價(jià)鍵的形成
(1)σ鍵:以“頭碰頭”成鍵,呈軸對(duì)稱,
類型:s—sσ、s—pσ、p—pσ等。
(2)π鍵:以“肩并肩”成鍵,呈鏡像對(duì)稱。
2、共價(jià)鍵的特征
(1)飽和性——決定分子的組成
(2)方向性——決定分子的立體結(jié)構(gòu)
3、價(jià)鍵軌道
判斷共價(jià)鍵類型規(guī)律