《化学键》
(第一课时)
一、学习目标
n
理解离子键
共价键的概念。
n
会用电子式简单表示离子键、共价键的形成。
n
利用对比学习的方法,对照离子键的成键规律,生成共价键的成键规律。
n
对照区分极性共价键和非极性共价键的成键特点,培养归纳比较能力。
二、学习重难点
教学重点:离子键共价键的特征以及常见物质中化学键的判断
教学难点:常见物质的电子式书写
三、学习活动
【板书】化学键
【PPT】请写出氢气、氦气的化学式?
【教师】H2
是双原子构成的分子,而He为什么单原子构成分子?
【学生】因为He最外层两个,已经达到稳定状态。所以一个原子就够了
【教师】氢气是H2,为什么不是H3?
【学生】因为氢最外层一个电子,两个氢就两个电子,稳定了。
【教师】因此,我们似乎明白了,形成化学键是为了物质更加稳定。
教学环节1:离子键的形成过程以及书写。
【视频】实验1-2:钠与氯气的反应
【学习活动1】填写课本
现象
化学方程式
【学习活动2】思考与交流:根据钠原子、氯原子的原子结构,分析NaCl的形成的学生:钠原子想失去一个电子,氯得想到一个电子,所以钠把一个电子给氯原子。这样,他们都达到稳定结构,形成氯化钠。
【PPT】
【教师】我们用电子式可以表示化学键的形成过程。
【副板书】
【学习活动3】为了简便起见,化学中常在元素符号周围用小黑点“.”或小叉“×”来表示元素原子的最外层电子。这样的式子叫电子式。
1.以第三周期元素为例,练习电子式的书写
元素的原子符号
Na
Mg
Al
Si
P
S
Cl
原子的电子式
·Mg·
对应离子的电子式
不填
不填
2.写出以下物质的电子式①KCl
:
②Mg
Cl2
:
【设计意图】电子式的书写是学生只在上节课接触过,书写起来尤其苦难。这样设计学习活动,可以把难度分解,首先,先学会看几个简单原子的电子式的书写,如Na·、·Mg·、,学生自己总结书写规律。接着把难度提高,要学生自己动笔,写出其他简单原子和离子的电子式。最后,把电子式的书写进行应用,用电子式来描述KCl
和Mg
Cl2
离子键的形成。既落实了电子式的书写,也深化了离子键的形成规律。
【PPT】
【学习活动5】总结离子键的形成规律
成键元素
成键本质
成键微粒
举例
离子键
【教师】以NaCl为例,离子键的一般形成于金属和非金属之间,金属失去电子,非金属得到电子,得失电子之后,变成阴阳离子,构成离子键。
化学键
离子键
共价键
成键元素
成键本质
成键微粒
金属和非金属
得失电子
金属阳离子(NH4+)和阴离子
【板书】
【设计意图】学案编排上,考虑到思维的有序性,“成键元素”、“成键本质”以及“成键微粒”三者,学生最熟悉的是元素,至于成键本质以及成键微粒显得比较抽象,所以最先填写的“成键元素”。而且这样的顺序学习起来,更符合培养学生化学核心素养的学习特征,由具体到抽象,由宏观到微观。
教学环节2:共价键的形成【教师】那么今天,我们来学习另外一种化学键——共价键,其实共价键,我们并不陌生,已经有接触过。
【PPT】
【学习活动1】思考与交流:分析Cl的原子结构,你认为
Cl2
是如何形成的?
【副板书】
【教师】氯原子最外有7个电子,她很想得到一个电子,Cl2中的两个氯原子都想得到电子。怎么办?
如果两个氯原子各提供一个电子,形成公用电子对,则两个氯原子都达到8电子的稳定结构。
【学习活动2】思考与交流:分析H和Cl的原子结构,你认为
HCl的形成会与NaCl是一样吗?
学生甲:氢有一个电子,氯正好缺一个电子,氢把这个电子给了氯,氯就稳定了。
学生乙:氢有一个电子,氯正好缺一个电子,氢和氯各拿出一个电子来共用
【教师】刚才学生甲只考虑了氯的需要,可是,你考虑过氢的感受吗?氢有且只有一个电子,她想失去电子吗?失去电子,她将一无所有,所以,比起失去电子,她更想得到电子。得到一个电子形成两个电子的稳定结构。(第一周期元素两个电子就稳定,而不是8个)。而氯,一如既往的想要得到电子。氢和氯都想得到电子,怎么办?
【副板书】
【设计意图】课本中思考与交流原文是:分析H和Cl的原子结构,你认为,H2、Cl2
和HCl的形成会与NaCl是一样吗?实践起来感觉Cl2
和HCl的形成是有梯度的,HCl的形成会有一部分学生认为是得失电子,因为学生头脑中的固有思维是,HCl中有H+和Cl-,所以安排了先学习Cl2的形成,再学习HCl的形成,让学生经过一番辨析后,认识到HCl分子是由原子构成的,而不是离子。在这个教学环节,是本节课的重中之中,目的是为了好好纠正部分学生头脑中固有的错误认识。笔直一直在寻找让学生之间互相纠正的学生之间习得的方式,该尝试的效果可以达到预期的教学目标,能正确回答出HCl的成键方法的同学,感到成就感,答错了的同学,也会一声长叹“哦,原来是这样的”,课堂的兴奋度高。
【学习活动3】总结共价键的形成规律
成键元素
成键本质
成键微粒
举例
共价键
【教师】以HCl为例,共价键的一般形成于非金属和非金属之间,非金属都想要得到电子,只能以共用电子对的方式,形成共价键。
化学键
离子键
共价键
成键元素
成键本质
成键微粒
金属和非金属
得失电子
金属阳离子(NH4+)和阴离子
非金属和非金属
共用电子对
原子
【板书】
【学习活动4】极性键和非极性键
【PPT】非极性键和极性键的区别
【学习活动】阅读课本“极性键和非极性键”的内容。分析非极性键和极性键的区别
学生甲:非极性键就是势均力敌,共用电子对不偏不倚正好落在两个原子之间。
学生乙:极性键就是一边吸引力大,一边吸引力小,共用电子对偏向吸引力大的一边。
【板书】
化学键
离子键
共价键
成键元素
成键本质
成键微粒
金属和非金属
得失电子
金属阳离子(NH4+)和阴离子
非金属和非金属
共用电子对
原子
非极性键
极性键
(同种元素之间)
(不同元素之间)
【设计意图】
通过学生阅读课本,引导组织学生从资料中获取信息,通过任务“分析非极性键和极性键的区别”,驱动学生加工信息,利用通俗易懂的图示,设置情景,引导学生用自己的语言来描述极性键和非极性键的特征,对知识归纳整理,有助于学生吸收知识。
教学环节3:一些以共价键形成的分子、结构式
【学习活动】学案: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。如Cl2:
Cl-
Cl
HCl:
H
Cl
分子式
H2O
NH3
CH4
H2
O2
N2
电子式
结构式
【方法总结】以CO2的电子式为例
①写出C和O的电子式
②C的最外层还需要几个电子形成8电子的稳定结构?
O的最外层还需要几个电子形成8电子的稳定结构?
③有一个未成对电子就形成一对共用电子对,C需要形成几对共用电子对?O需要形成几对共用电子对?
④C和每个O原子分别形成几对共用电子对?
【设计意图】教材的学与问:你能用电子式表示H2O的形成过程吗?只凭学生学习了Cl2、HCl的形成过程,就让学生写出H2O的形成过程,显得有点苍白无力。很突兀,会导致一部分学生无从落笔而坐在那里无所事事。利用课本“表1-3一些以共价键形成的分子”中大量丰富的实例,先把难度降低,不要求学生会写,只要学生懂得看,理解这些物质是如何形成。在已有习得的认知经验基础上,逻辑推理出其他物质的电子式,先易是为了更好落实后面的难,落实到电子式的书写上。这样安排符合学生的认识规律,先有了大量丰富的感性认知,再进行逻辑推导,学习就如有源之水,水到渠成。有了这么多个电子式的书写经验后,该环节最后以CO2的电子式为例,固定下思维方法,让学生把电子式的书写方法更加牢固掌握。
第二课时
共价键
一:教学目标:
1.巩固离子键的概念和电子式的书写.2.通过对HCl形成的化学本质探讨,理解共价键的概念,能用电子式表示共价化合物的形成.3.掌握常见物质空间结构,会用结构式表示.
4.通过共价键的学习,培养学生对微观粒子运动的想象力.二:教学重点
1.理解共价键的本质
2.用电子式、结构式表示共价键和共价化合物
三:教学难点
1.用电子式、结构式表示共价键和共价化合物
2.用共价键去解释某些化学性质
四:教学过程
【复习】1、什么叫离子键?原子、离子的电子式以及离子化合物的形成过程的书写。
【思考】我们知道钠在氯气中燃烧生成氯化钠分子,它是由钠离子和氯离子间的静电作用形成的。那我们在初中学习过的HCl的形成和NaCl一样吗?H2和Cl2分子被破坏成原子,当氢原子和氯原子相遇时是通过什么方式结合在一起的呢?是通过阴阳离子间静电作用结合在一起的吗?
【过渡】大家还记得氢气在氯气中燃烧有什么现象吗?并写出反应方程式。从宏观的角度看,氯气和氢气发生了化学反应,生成了新物质氯化氢。如果从微观的角度,又应该怎样理解这个反应呢?
【课题】H2与Cl2反应的微观本质
【问题】
H和Cl之间是如何结合成为HCl分子?
【动画】
原子结构示意图探究
【讲解】氢原子和氯原子结构都是不稳定的,氢原子最外层有一个电子要达到稳定结构就需要得到一个电子,氯原子最外层有7个电子要达到8电子稳定结构需要得到一个电子,两原子各提供一个电子形成共用电子对,那么两原子都可以达到稳定结构。
【引出】像氯化氢这样,原子间通过共用电子对所形成的相互作用就叫做共价键。
【板书】
二:共价键
概念:原子之间通过共用电子对所形成的强烈的相互作用,叫做共价键。
【讲解】让我们进一步深入的对概念进行一下剖析
【板书】成键粒子:原子
成键性质:共用电子对间的相互作用
【设问】那么什么样的元素原子之间能够形成共用电子对呢?(对照离子键形成的条件)
【板书】2.形成条件:同种或不同种非金属元素原子结合;
部分金属元素原子与非金属元素原子,如AlCl3,FeCl3
【讲解】像HCl这样以共用电子对形成分子的化合物叫做共价化合物。
【设问】还有哪些是共价化合物呢?举例说明
【讲解】刚才我们所举例的化合物都符合我们所说的共价化合物的形成条件,那是不是所有的由非金属元素原子组成的化合物都是共价化合物呢?
【强调】:铵盐是离子化合物
【设问】那么共价键存在在哪里呢?
【板书】3.存在:
非金属单质
原子团
气态氢化物,酸分子,非金属氧化物,大多数有机物
【讲解】共价键是再分子、原子、原子团中,相邻两个或多个原子团通过共用电子对所形成的相互作用,参与成键的原子各自提供未成对的价电子形成共用电子对,这一对电子同时围绕成键的两原子核运动。
【讲解】同样,和离子化合物一样,共价化合物也能用电子式表示。
【板书】4.电子式表示:
【讲解】在HCl分子中,共用电子对仅发生偏移,没有发生电子转移,并未形成阴阳离子。因而,书写共价化合物的电子式时不能标电荷,在用电子式表示共价化合物时,首先需要分析所涉及的原子最外层有几个电子,需共用几对电子,才能形成稳定的结构,再根据分析结果进行书写。
【示范】用电子式表示氯化氢的和氯化氢的形成过程
【强调】在书写电子式时要注意:
①不用箭头表示电子的偏移;
②相同原子不能合并在一起;
③没有形成离子.不能像离子化合物一样用[
]和电荷符号
【练习】用电子式表示I2
HF
H2O的形成过程
【思考】根据H2的电子式思考为什么他是双原子分子,而稀有气体为单原子分子?(从电子式的角度思考)
【提示】因为H两两结合才能形成稳定结构,而构成稀有气体的原子本身就具有稳定结构
【讲解】化学上用电子式虽然可以清晰的表示出共价键的实质,但是,表达书写起来比较麻烦,所以我们常用一根短线来表示一对共用电子,这样得到的式子叫结构式。将上述HCl分子改写成结构式。
【练习巩固】将书本上的电子式改写成结构式
【思考】观察以上分子的结构,思考非金属原子是成键有何规律
原子
H
Cl
O
S
N
C
成键数
学生相互讨论,教师指导下,归纳总结出原子间形成共价键的规律
【总结】成键规律
以共价键结合的两个间形成的共用电子对可以是一对,也可以超过一对,与最外层电子数有关,每个原子达到2e或8e最稳定结构所需要的电子数就是它的成键数
【辨析】1.离子化合物不存在共价键,共价化合物不存在离子键.
2.非金属原子不能形成离子化合物
※3.只有非金属原子才能形成共价键
【练习】请写出NaOH Na2O2 NH4Cl的电子式
【思考】H2与HCl中都形成了共用电子对,但为什么H2中H的化合价为0,而HCl中H为+1价,Cl为-1价呢?
【讲解】氢分子的形成:
形成的共价键特点:得电子能力相同,共用电子对不偏移,成键原子不显电性(所以化合价为0)。
氯化氢分子的形成:
形成的共价键特点:得电子的能力不同,共用电子对偏向氯原子,氯原子带部分负电荷(-1),氢原子带部分正电荷(+1)。
【讲解】因此,我们把共价键分为两类——非极性键和极性键
1)
非极性键:共用电子对不发生偏移的共价键
判断:同种原子之间
特点:成键原子不显电性
原因:得失电子的能力相同
2)
极性键:共用电子对发生偏移的共价键
判断:不同种原子之间
特点:成键原子带部分电荷
原因:得电子的能力不相同