归纳与整理教案3

共价键

一、教材分析

化学2已介绍了共价键的概念，并用电子式的方式描述了原子间形成共价键的过程。本章第一节“共价键”是在化学2已有知识的基础上，运用的第一章学过的电子云和原子轨道的概念进一步认识和理解共价键，通过电子云图象的方式很形象、生动的引出了共价键的主要类型σ键和π键，以及它们的差别，并用一个“科学探究”让学生自主的进一步认识σ键和π键。

二、三维目标

1、

知识与技能

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的形成过程；知道共价键的主要类型δ键和π键；说出δ键和π键的明显差别和一般规律

2、过程与方法

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。

3、情感态度与价值观

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

三、教学重点

σ键和Π键的特征和性质。

四、教学难点

能用键能、键长、键角等键参数判断简单分子的构型和稳定性

五、教学策略

运用的第一章学过的电子云和原子轨道的概念进一步认识和理解共价键，通过电子云图象的方式很形象、生动的引出了共价键的主要类型σ键和π键，以及它们的差别，并用一个“科学探究”让学生自主的进一步认识σ键和π键。

六、教学准备

多媒体、黑板、教材、学案

七、教学环节

[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？

[板书] 第二章 分子结构与性质

第一节 共价键

[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?（爬黑板）

[评价]表扬与纠错。

[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如图2—l所示

[板书]一、共价键

[复习共价键的饱和性。

[投影]

[讲解]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。

[板书]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? [讲解]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] 1

图2—2 H—C1的s—pσ键和C1一C1的p—pσ键的形成

[讲解]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。

[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。

[讲解]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。

[讲解]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、由原子轨道相互重叠形成的σ键和丌键总称价键轨道。

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

1、

课堂练习

1、下列说法正确的是

A、含有共价键的化合物一定是共价化合物

B、分子中只有共价键的化合物一定是共价化合物

C、由共价键形成的分子一定是共价化合物

D、只有非金属原子间才能形成共价键

2、氮分子中的化学键是

A、3个σ键 B、1个σ键，2个π键

C、个π键 D、个σ键，1个π键

3、下列说法中正确的是

A、p轨道之间以“肩并肩”重叠可形成σ键

B、p轨道之间以“头对头”重叠可形成π键

C、s和p轨道以“头对头”重叠可形成σ键

D、共价键是两个原子轨道以“头对头”重叠形成的

4、在氯化氢分子中，形成共价键的原子轨道是

A、

氯原子的2p轨道和氢原子的1s轨道 B、

氯原子的2p轨道和氢原子的2p轨道

C、氯原子的3p轨道和氢原子的1s轨道 D、氯原子的3p轨道和氢原子的3p轨道

参考答案：1、B 2、B 3、C 4、C 2、

课堂活动

[探究练习] 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、

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]略。

3、

课堂小结

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

4、

作业布置

[作业]P36 1、2 3 八、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、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。

2、π键：由两个原子的p电子“肩并肩”重叠形成。特点：

特点：肩并肩、两块组成、镜像对称、容易断裂。

3、由原子轨道相互重叠形成的σ键和π键总称价键轨道。

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

九、教学反思

第二课时

一、三维目标

1、知识与技能

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的形成过程；知道共价键的主要类型δ键和π键；说出δ键和π键的明显差别和一般规律

2、过程与方法

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。

3、情感态度与价值观

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

二、教学重点

σ键和Π键的特征和性质。

三、教学难点

能用键能、键长、键角等键参数判断简单分子的构型和稳定性

四、教学策略

运用的第一章学过的电子云和原子轨道的概念进一步认识和理解共价键，通过电子云图象的方式很形象、生动的引出了共价键的主要类型σ键和π键，以及它们的差别，并用一个“科学探究”让学生自主的进一步认识σ键和π键。

五、教学准备

多媒体、黑板、教材、学案

六、教学环节

[复习]σ键、π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 H—H键释放的最低能量为436．0 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？

[回答]键能越大，即形成化学键时放出的能量越多，意味着这个化学键越稳定，越不容易被打断。

[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=10m [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CO-的结构式为O＝C＝O，它的键角为180°，是一种直线形分子；又如，三原子分子H20的H—O—H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。

－12

[课堂练习] 1、下列说法中正确的是

A、分子中键能越大，键越长，则分子越稳定

B、失电子难的原子获得电子的能力一定强

C、在化学反应中，某元素由化合态变为游离态，该元素被还原

D、电子层结构相同的不同离子，其中经随核电荷数增多而减小

2、能用键能大小来解释的是

A、N2的化学性质比O2更稳定 B、金刚石的熔点高于晶体硅

C、情况气体一般难发生化学反应 D、通常情况下，Br2呈液态，碘呈固态

3、从实验测得不同物质中氧－氧之间的键长键能的数据：

键长

键能／kJ O2

149 x 2-

O2

128 y -O2

121 Z=494 O2

112 W=628 +

其中x、y的键能数据尚未测定，但可根据规律性推导键能的大小顺序为w>z>y>x。该

规律性是

A．成键时电子数越多，键能越大

B．键长越长、键能越小

C．成键所用的电子数越少，键能越大 D．成键时电子对越偏移，键能越大 4、1919年，Langmuir提出等电子原理：原子数相同、电子总数相同的分子，互称为等电子体。等电子体的结构相似、物理性质相近。

(1)根据上述原理，仅由第2周期元素组成的共价分子中，互为等电子体的是： 和 ； 和 。

(2)此后，等电子原理又有所发展。例如，由短周期元素组成的微粒，只要其原子数相同，各原子最外层电子数之和相同，也可互称为等电子体，它们也具有相似的结构特征。在．．．短周期元素组成的物质中，与NO2互为等电子体的分子有： 、 。

．．参考答案：1、D2、AB3、AB 4、(1)N2 CO；C02 N20 (2)S02、O3

[作业]P36 4、5、6

3、课堂练习

1、下列说法中正确的是

A、分子中键能越大，键越长，则分子越稳定

B、失电子难的原子获得电子的能力一定强

C、在化学反应中，某元素由化合态变为游离态，该元素被还原

D、电子层结构相同的不同离子，其中经随核电荷数增多而减小

2、能用键能大小来解释的是

A、N2的化学性质比O2更稳定 B、金刚石的熔点高于晶体硅

C、情况气体一般难发生化学反应 D、通常情况下，Br2呈液态，碘呈固态

3、从实验测得不同物质中氧－氧之间的键长键能的数据：

键长

键能／kJ O2

149 x 2--O2

128 y -O2

121 Z=494 O2

112 W=628 +

其中x、y的键能数据尚未测定，但可根据规律性推导键能的大小顺序为w>z>y>x。该规律性是

A．成键时电子数越多，键能越大

B．键长越长、键能越小

C．成键所用的电子数越少，键能越大 D．成键时电子对越偏移，键能越大 4、1919年，Langmuir提出等电子原理：原子数相同、电子总数相同的分子，互称为等电子体。等电子体的结构相似、物理性质相近。

(1)根据上述原理，仅由第2周期元素组成的共价分子中，互为等电子体的是： 和 ； 和 。

(2)此后，等电子原理又有所发展。例如，由短周期元素组成的微粒，只要其原子数相同，各原子最外层电子数之和相同，也可互称为等电子体，它们也具有相似的结构特征。在．．．短周期元素组成的物质中，与NO2互为等电子体的分子有： 、 。

．．参考答案：1、D2、AB3、AB 4、(1)N2 CO；C02 N20 (2)S02、O3

[作业]P36 4、5、6

4、课堂活动

[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2—7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(m／e)，简称质荷比。化学＋家通过分析得知，m／e＝92的峰是甲苯分子的正离子(C6H5CH3)，m／e＝91的峰是丢失一个

＋氢原子的的C6H5CH2

，m／e＝65的峰是分子碎片……因此，化学家便可推测被测物是甲苯。

[例题]2002年诺贝尔化学奖表彰的是在“看清”生物大分子真面目方面的科技成果，一项是美国科学家约翰·芬恩与日本科学家田中耕一“发明了对生物大分子的质谱分析法”；另一项是瑞士科学家库尔特·维特里希“发明了利用核磁共振技术测定溶液中生物大分子三维结构的方法”。质子核磁共振（PMR）是研究有机物结构的有力手段之一，在所有研究的化合物分子中，每一结构中的等性氢原子在PMR中都给出了相应的峰（信号），谱中峰的强度与结构中的等性H原子个成正比。例如乙醛的结构简式为CH3—CHO，在PMR中有两个信号，其强度之比为3:1。

（1）结构式为的有机物，在PMR谱上观察峰给出的强度之比为 ；

（2）某含氧有机物，它的相对分子质量为46.0，碳的质量分数为52.2%，氢的质量分数为13.0%，PMR中只有一个信号，请写出其结构简式 。

（3）实践中可根据PMR谱上观察到氢原子给出的峰值情况，确定有机物的结构。如分子式为C3H6O2的链状有机物，有PMR谱上峰给出的稳定强度仅有四种，其对应的全部结构，它们分别为：①3∶3 ②3∶2∶1 ③3∶1∶1∶1 ④2∶2∶1∶1，请分别推断出结构简式：

① ② ③ ④ 。

参考答案：（1）2：2：2：2：2或者1：1：1：1：1 （2）CH3OCH3

（3）①CH3COOCH3 ②CH3CH2COOH ③CH3CH（OH）CHO ④HOCH2CH2CHO

5、

课堂小结

师与生共同总结本节课内容

6、

作业布置

P36 4、5、6 六、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。

九、教学反思