复习题优质课教学设计

第二章分子结构与性质

第一节共价键（第1课时）教

案

课题：第二章

第一节

共价键（1）

授课班级

课

时

知识

教

学

目

的

与

技能

过程

与

方法

情感

态度

价值观

重

点

难

点

的形成过程。

2、知道共价键的主要类型δ键和π键。

3、说出δ键和π键的明显差别和一般规律。

学习抽象概念的方法：可以运用类比、归纳、判断、推理的方法，注意各概念的区别与联系，熟悉掌握各知识点的共性和差异性。

使学生感受到：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。

1、复习化学键的概念，能用电子式表示常见物质的离子键或共价键σ键和Π键的特征和性质

σ键和Π键的特征

第二章 分子结构与性质 第一节 共价键

知

识

结

构

与

板

书

设

计

一、共价键

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

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。

类型：s—sσ、s—pσ、p—pσ等

特点：肩并肩、两块组成、镜像对称、容易断裂。

（2）π键：由两个原子的p电子“肩并肩”重叠形成。

（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

4、共价键的特征

(1)饱和性 (2)方向性

教学过程

教学步骤、内容

[复习]1、必修中学过共价键概念。 2、原子轨道、电子云概念。

[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？

教学方法、手段、师生活动

[板书] 第二章

分子结构与性质

第一节 共价键

[随堂练习]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］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如图2—l所示

［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1s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(s—sσ)

1

[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]H2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]

图2—2

H—C1的s—pσ键和C1一C1的p—pσ键的形成

[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(如图2-3)

[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。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

[讲]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

电负性

电负性之差

（绝对值）

Na Cl 0.9 3.0 2.1 H Cl 2.1 3.0 0.9 C 2.1.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σ键 乙烯

：5个σ键一个π键 乙炔：3个σ键两个π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］

乙烯、乙炔分子中轨道重叠方式示意图

［过］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 ［讲］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：HF>HCl>HBr>HI。

［小结］

键型

项目

成键方向

σ键

沿轴方向“头碰头”

π键

平行或“肩并肩”

电子云形状

轴对称

牢固程度

键强度大，不易断裂

镜像对称

x键强度较小，容易断裂

成键判断规共价单键全是σ键，共价双键中一个是σ律

键，另一个是π键；共价叁键中一个σ键，另两个为π键

［随堂练习］

关于乙醇分子的说法正确的是 ( ) A.分子中共含有8个极性键 B.分子中不含非极性键

C.分子中只含σ键 D.分子中含有1个π键

(解析)乙醇的结构简式为：CH3CH2OH。共有有8个共价键，其中C—H、C—O、O—H键为极性键，共7个，C—C键为非极性键，由于全为单键，故无π键。

(答案) C (点评) 通过物质的结构式，可以快速有效地判断键的种类及数目，判断成键方式时，需掌握规律：共价单键全是σ键，共价双键中一个是σ键，另一个是π键；共价叁键中一个σ键，另两个为π键。

教学回顾：

科目

化

学

年级

高二

班级

时间

课题

共价键（第二课时

）

教

学目标（知识、能力、品德）1.认识键能、键长、键角等键参数的概念

2.能用键参数――键能、键长、键角说明简单分子的某些性质

3.知道等电子原理，结合实例说明“等电子原理的应用”

教材分析（重点、难点）

重点：键参数的概念，等电子原理

难点：键参数的概念，等电子原理

二、键参数

１．键能

①概念：气态基态原子形成１mol化学键所释放出的最低能量。

②单位：kＪ／mol ③键能越大，形成化学键放出的能量越大，化学键越稳定。

２．键长

①概念：形成共价键的两原子间的核间距

－１２②单位：１pm（１pm＝１０m）

③键长越短，共价键越牢固，形成的物质越稳定

３．键角：多原子分子中的两个共价键之间的夹角

教学操作过程设计（重点写怎么教及学法指导，含课练、作业）

个人备课

板书

设计

示意

框图

［创设问题情境］

Ｎ２与Ｈ２在常温下很难反应，必须在高温下才能发生反应，而Ｆ２与Ｈ２在冷暗处就能发生化学反应，为什么？

［学生讨论］

［小结］引入键能的定义

［板书］

二、键参数

１．键能

①概念：气态基态原子形成１mol化学键所释放出的最低能量。

②单位：kＪ／mol ［生阅读书３３页，表２－１］

回答：键能大小与键的强度的关系？

（键能越大，化学键越稳定，越不易断裂）

键能化学反应的能量变化的关系？

（键能越大，形成化学键放出的能量越大）

③

键能越大，形成化学键放出的能量越大，化学键越稳定。

［过渡］

２．键长

①概念：形成共价键的两原子间的核间距

－１２②单位：１pm（１pm＝１０m）

③键长越短，共价键越牢固，形成的物质越稳定

［设问］

多原子分子的形状如何？就必须要了解多原子分子中两共价键之间的夹

角。

３．键角：多原子分子中的两个共价键之间的夹角。

例如：ＣＯ２结构为Ｏ＝Ｃ＝Ｏ，键角为１８０°，为直线形分子。

Ｈ２Ｏ

键角１０５°Ｖ形

ＣＨ４

键角１０９°２８′正四面体

［小结］

键能、键长、键角是共价键的三个参数

键能、键长决定了共价键的稳定性；键长、键角决定了分子的空间构型。

［板书］

三、等电子原理

１．等电子体：原子数相同，价电子数也相同的微粒。

＋

如：ＣＯ和Ｎ２，ＣＨ４和ＮＨ４

２．等电子体性质相似

［阅读课本表２－３］

［小结］

师与生共同总结本节课内容。

［补充练习］

１．下列分子中，两核间距最大，键能最小的是（

）

Ａ．Ｈ２

Ｂ．Ｂr

Ｃ．Ｃl

Ｄ．Ｉ２

２．下列说法中，错误的是（

）

Ａ．键长越长，化学键越牢固

Ｂ．成键原子间原子轨道重叠越多，共价键越牢固

Ｃ．对双原子分子来讲，键能越大，含有该键的分子越稳定

Ｄ．原子间通过共用电子对所形成的化学键叫共价键

３．能够用键能解释的是（

）

Ａ．氮气的化学性质比氧气稳定

Ｂ．常温常压下，溴呈液体，碘为固体

Ｃ．稀有气体一般很难发生化学反应

Ｄ．硝酸易挥发，硫酸难挥发

－４．与ＮＯ３互为等电子体的是（

）

Ａ．ＳＯ３

Ｂ．ＢＦ３

Ｃ．ＣＨ４

Ｄ．ＮＯ２

２－５．根据等电子原理，下列分子或离子与ＳＯ４有相似结构的是（

）

Ａ．ＰＣl５

Ｂ．ＣＣl４

Ｃ．ＮＦ３

Ｄ．Ｎ

６．由表２－１可知．Ｈ－Ｈ的键能为４３６kＪ／mol．它所表示的意义是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿．如果要使１molＨ２分解为２molＨ原子，你认为是吸收能量还是放出能量？＿＿＿＿．能量数值＿＿＿＿．当两个原子形成共价键时，原子轨道重叠的程度越大，共价键的键能＿＿＿＿，两原子核间的平均距离――键长＿＿＿＿．

7．根据课本中有关键能的数据，计算下列反应中的能量变化：

（1）N2（g）+3H2（g）====2NH3（g）；⊿H=

（2）2H2（g）+O2（g）===2H2O（g）；⊿H=

［答案］１．Ｄ

２．Ａ

３．Ａ

４．Ｂ

５．Ｂ

６．每２mol气态Ｈ原子形成１molＨ２释放出４３６kＪ能量

吸收能量

４３６kＪ

越大

越短

7．-90.8KJ/mol

-481.9 KJ/mol

教

学后记