2019-2020年高中化学 第二章 第一节 共价键 教案 新人教版选修3 .doc

2019-2020年高中化学 第二章 第一节 共价键 教案 新人教版选修3一、教材分析本节内容的课标要求是“知道共价键的主要类型键和键，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、键和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）。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键和键的特征，会判断共价键的键型及其数目（键和键）。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：利用对于键、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、小组合作学习活动1、回顾共价键的定义活动2 、用电子式表示H2、HCl、C12分子的形成过程任务1、复习共价键四、教学流程图板块一：用共价键理论描述共价键的形成活动3、认识共价键的饱和性活动1、观看氢分子的形成活动2、小组讨论共价键形成的条件和本质任务2、认识共价键的形成活动3、总结共价键形成的条件和本质活动1、观看键的形成过程任务1、认识键活动2、思考键的特征活动3、理解键的成键方式板块二、用价键理论描述共价键的形成活动1、观看键的形成过程活动2、思考键的特征任务2、认识键活动3、理解键的成键方式活动1、将键和键进行对比任务3、理解价键轨道活动2、认识价键轨道，理解其成键规律任务1、探究氮分子中的N三N，并用键和键表示板块三、共价键的应用任务2、探究如何根据电负性的不同判断化学键任务1、探究不同分子中的共价键任务3、探究乙烷、乙烯和乙炔分子中的键和键五、教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图板块一、复习导入任务1、复习共价键的定义、本质、成键元素等。任务2、复习原子轨道、电子云概念。【提问】我们在必修课程中简单学习了共价键的知识，现在请大家回顾一下共价键的定义、本质、成键元素。【总结】原子之间通过共用电子对所形成的相互作用，叫做共价键。其本质是在原子之间形成共用电子对，成键元素为非金属与非金属。【提问】接下来大家思考我们前面学习的电子云和原子轨道的知识。【多媒体展示】电子在核外空间出现的概率分布图被形象地称为电子云。s电子的原子轨道形状为（），p电子的原子轨道形状为（），每个P能级有（） 个原子轨道，它们相互（）【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 共价键思考教师提出的问题并回答思考教师提出的问题并回答回顾与本节课有关的知识，让学生在知识的连接上有所过渡，测查学生是否能够准确地激活相关内容，即对于有关问题是否具备了应有的理解力。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H2、HCl、Cl2分子的形成过程任务2、认识共价键的形成条件及本质板块三、共价键的类型任务1、认识键的形成、特点任务2、认识键的形成、特点。任务3、探究不通过分子中所含共价键任务4、认识共价键的特征【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H2、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H3、H2Cl和Cl3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。【投影】氢原子形成氢分子的电子云描述(ss) 【板书】3、共价键的类型（1）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分子里的键是由两个s电子重叠形成的，可称为“ss键”。s电子和p电子，p电子和p电子重叠是否也能形成键呢?【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】【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：ss、sp、pp等。【讲】形成键的原子轨道重叠程序较大，故键有较强的稳定性。共价单键为键，共价双键和叁键中存在键(通常含一个键)【投影】p电子和p电子除能形成键外，还能形成键【板书】（2）键：由两个原子的p电子“肩并肩”重叠形成。【讲】对比两个p电子形成的键和键可以发现，键是由两个原子的p电子“头碰头”重叠形成的；而键是由两个原子的p电子“肩并肩”重叠形成的键的电子云形状与键的电子云形状有明显差别：每个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。键与键不同，键的强度较大，键不如键牢固，比较容易断裂。因而含有键的化合物与只有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】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键和键总称价键轨道，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键和键 （4）判断共价键类型规律：共价单键是键；而共价双键中有一个键，另一个是键；共价三键由一个键和两个键组成【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21、图22、图23，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键和两个键)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键和几个键组成？【交流汇报】1、2、原子Na ClH ClC O电负性0.9 3.02.1 3.02.5 3.5电负性之差（绝对值）2.10.91.0结论：当原子的电负性相差很大，化学反应形成的电子对不会被共用，形成的将是离子键；而共价键是电负性相差不大的原子之间形成的化学键。3、乙烷：7个键 乙烯 ：5个键一个键 乙炔：3个键两个键【小结】电子配对理论：如果两个原子之间共用两个电子，一般情况下，这两个电子必须配对才能形成化学键【投影】【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原子都只有一个未成对电子，因而只能形成H2、HCl、Cl2分子，不能形成H3、H2Cl、Cl3等分子。【板书】(1)饱和性【讲】共价键的饱和性决定了共价化合物的分子组成 ，共价键形成时，两个叁数与成键的原子轨道总是尽可能沿着电子出现概率最大的方向重叠，而且原子轨道重叠越多，电子在两核间出现概率越多，形成的共价键越牢固。电子所在的原子轨道都是有一定的形状，所以要取得最大重叠，共价键必然有方向性。【板书】(2)方向性【讲】同种分子(如HX)中成键原子电子云(原子轨道)重叠程度越大，形成的共价键越牢固，分子结构越稳定。如HX的稳定性：HFHClHBrHI。【小结】键型项目键键成键方向沿轴方向“头碰头”平行或“肩并肩”电子云形状轴对称镜像对称牢固程度键强度大，不易断裂x键强度较小，容易断裂成键判断规律共价单键全是键，共价双键中一个是键，另一个是键；共价叁键中一个键，另两个为键【板书设计】第二章 分子结构与性质 第一节 共价键一、共价键1、共价键的形成条件2、共价键的本质3、共价键的类型：（1）键： ss、sp、pp（2）键：由两个原子的p电子“肩并肩”重叠形成4、共价键的特征(1)饱和性(2)方向性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观看氢分子的形成过程听教师讲解键，观察其成键特点观看键形成过程观察其成键特点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听教师总结听教师讲解共价键的特征小组讨论对比键和键用动画，是理论性的知识生动化巩固所学知识第二课时 共价键参数及等电子原理一、教学目标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、小组合作学习活动1、阅读某些共价键的键能任务1、认识键能及键能大小与化学键稳定性的关系四、教学流程图活动2、小组讨论键能大小与化学键稳定性的关系活动1、阅读某些共价键的键长活动2、小组讨论键长与键能的关系任务2、认识键长及键长大小与化学键稳定性的关系板块一、认识键参数活动1、听教师讲解键角任务3、认识键角及键角大小与化学键稳定性的关系活动2、小组讨论键角大小与化学键稳定性的关系活动1、小组讨论教师提出的问题活动1、听教师讲解等电子原理任务4、键能、键长、键角的应用活动2、联系所学物质，理解等电子原理任务1、理解等电子原理板块二、等电子原理活动1、阅读质谱仪的资料，了解等电子原理任务2、了解等电子原理的应用五、教学过程：教学环节教师活动学生活动板块一、认识键参数键能、键长与键角任务1、认识键能及键能大小与化学键稳定性的关系任务2、认识键长及键长大小与化学键稳定性的关系任务3、认识键角及键角大小与化学键稳定性的关系任务4、键能、键长、键角的应用板块二、等电子原理任务1、理解等电子原理任务2、认识等电子原理的应用【复习】键、键的形成条件及特点。【过渡】今节课我们继续研究共价键的三个参数。【板书】二、键参数键能、键长与键角【提问】电离能概念。【讲述】在第一章讨论过原子的电离能，我们知道，原子失去电子要吸收能量。反过来，原子吸引电子，要放出能量。因此，原子形成共价键相互结合，放出能量，由此形成了键能的概念。键能是气态基态原子形成l mol化学键释放的最低能量。例如，形成l mol HH键释放的最低能量为4360 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。【投影】表2-1某些共价键键能【观察分析】键能大小与化学键稳定性的关系？【板书】 键能越大，化学键越稳定。【讲述】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【讲述】1pm=1012m【观察分析】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：【讲述】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CO2的结构式为OCO，它的键角为180，是一种直线形分子；又如，三原子分子H20的HOH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】 两个共价键之间的夹角。【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】1、试利用表2l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？2N2、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？【投影】表23：CO分子和N2分子的某些性质【讲述】表23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。【思考】我们学过的等电子物质还有哪些？试举例。【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27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(me)，简称质荷比。化学家通过分析得知，me92的峰是甲苯分子的正离子(C6H5CH3)，me91的峰是丢失一个氢原子的的C6H5CH2 ，me65的峰是分子碎片因此，化学家便可推测被测物是甲苯。【本节小结】【板书设计】二、键参数键能、键长与键角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。键能越大，化学键越稳定。2、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，共价键越稳定。3、键角：两个共价键之间的夹角。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。回顾键、键听教师讲解观看表2-1思考键能大小与化学键稳定性的关系观看表2-2思考键长与键能的关系听教师讲解键角小组讨论小组汇报讨论结果听教师讲解等电子原理思考学过的等电子物质自学科学视野