苏教版化学一微粒之间的相互作用力教学设计

第二单元 微粒之间的相互作用力 教学目标 了解构成物质的微粒之间存在不同的作用力 认识化学 键的涵义 认识离子化合物 离子键的概念 了解离子键的形成 知道 离子键的实质是阴 阳离子结合成化合物的静电作用 能用电子式表示离子键以及离子化合物的形成过程 重难点 离子键的概念及其形成 学会运用化学用语 电子式 进行化 学的学习 教学过程 导入 人在地球上生活而不能自动脱离地球 是因为地球对人 有吸引力 同样的 原子之间能自动结合是因为它们之间存在着强烈的 相互作用 这种强烈的相互作用就是今天我们要学习的化学键 由于有 化学键使得一百多种元素构成了世间的万事万物 微粒之间的相互作用力 讲述 一 化学键一 化学键 氢分子是由氢原子构成的 要想使氢分子分解成氢原子需要加热到温度高达 2000 它的分解率仍不到1 这就说明在氢分子里氢原子与氢原子之间存 在着强烈的相互作用 如果要破坏这种作用就需消耗436kJ mol 的能量 氯 化钠和氯化镁是由阴 阳离子构成的 离子间存在强烈的相互作用 氯气是 由许多氯分子构成的 分子中两个氯原子间存在着强烈的相互作用 金刚石 是由许多碳原子彼此结合形成的空间网状晶体 在晶体中 直接相邻的碳原 子间存在强烈的相互作用 这种强烈的相互作用存在于直接相邻的原子或离 子间 板书板书 一 化学键一 化学键 1 定义 物质中直接相邻的原子或离子之间强烈的相互作用 定义 物质中直接相邻的原子或离子之间强烈的相互作用 强调 相邻的 强烈的强调 相邻的 强烈的 讲述 根据构成强烈的相互作用的微粒不同 我们把化学键分为离子键 共 价键 金属键等类型 板书板书 2 主要类型 离子键 共价键 金属键 主要类型 离子键 共价键 金属键 讲述 食盐的成分是氯化钠 而氯化钠是由氯和钠化合而成的 它们是怎 么结合的呢 我们不妨从学过的原子结构的知识 来分析氯化钠的形成过程 当钠原子与氯原子相遇时 钠原子容易失去最外层的一个电子 成为带正电 的钠离子 而氯原子容易得到一个电子 成为带负电的氯离子 这两个阴 阳离子通过静电作用 形成了氯化钠 提问 1 在食盐晶体中 Na 与 Cl 间存在有哪些作用力 2 阴 阳离子结合在一起 彼此电荷是否会中和呢 1 阴 阳离子之间除了有静电引力作用外 还有电子与电子 原子核与原 子核之间的相互排斥作用 2 当两种离子接近到某一定距离时 吸引与排斥达到了平衡 于是阴 阳 离子之间就形成了稳定的化学键 所以所谓阴 阳离子电荷相互中和的现象 是不会发生的 板书板书 二 离子键二 离子键 1 定义 使阴阳离子结合成化合物的静电作用 定义 使阴阳离子结合成化合物的静电作用 注 成键微粒 阴离子 阳离子注 成键微粒 阴离子 阳离子 相互作用 静电作用 静电引力和斥力 相互作用 静电作用 静电引力和斥力 讲述讲述 成键过程 阴阳离子接近到某一定距离时 吸引和排斥达到平衡 成键过程 阴阳离子接近到某一定距离时 吸引和排斥达到平衡 就形成了离子键 就形成了离子键 板书板书 2 离子化合物 由阴 阳离子相互作用而构成的化合物 含有离 离子化合物 由阴 阳离子相互作用而构成的化合物 含有离 子键的化合物叫离子化合物 子键的化合物叫离子化合物 提问 哪些物质中存有离子键 1 活泼金属元素 活泼金属元素 IA IIA 和活泼非金属元素 和活泼非金属元素 VIA VIIA 之间的化 之间的化 合物 合物 2 活泼的金属元素和酸根离子形成的盐 活泼的金属元素和酸根离子形成的盐 3 铵根和酸根离子 或活泼非金属元素 形成的盐 铵根和酸根离子 或活泼非金属元素 形成的盐 4 活泼金属元素与氢氧根离子形成的强碱 活泼金属元素与氢氧根离子形成的强碱 板书板书 三 电子式三 电子式 讲述讲述 在元素符号周围用在元素符号周围用 或或 来表示原子最外层电子的式子 来表示原子最外层电子的式子 强调 表示最外层电子强调 表示最外层电子 1 原子 常把其最外层电子数用小黑点 原子 常把其最外层电子数用小黑点 或小叉或小叉 来表示 来表示 习惯上 写的时候要求对称 习惯上 写的时候要求对称 2 简单阳离子 不要求画出离子最外层电子数 只要在元素 符号右上角 简单阳离子 不要求画出离子最外层电子数 只要在元素 符号右上角 标出标出 n 电荷字样电荷字样 Na Mg2 Al3 3 简单阴离子 不但要画出最外层电子数 而且还应用于括号 简单阴离子 不但要画出最外层电子数 而且还应用于括号 括起来 括起来 并在右上角标出并在右上角标出 n 电荷字样 电荷字样 4 离子化合物 注 阴 阳离子的电子式相间写 离子化合物 注 阴 阳离子的电子式相间写 相同离子不能合并相同离子不能合并 板书讲述 5 离子化合物的形成过程离子化合物的形成过程 注 注 1 反应物要用原子的电子式表示 相同原子的电子式可合并 但不 反应物要用原子的电子式表示 相同原子的电子式可合并 但不 建议 建议 2 生成物要用离子化合物的电子式表示 但相同离子一定不能合并 生成物要用离子化合物的电子式表示 但相同离子一定不能合并 3 用于连结反应物和生成物的符号是 用于连结反应物和生成物的符号是 而不是而不是 讲述讲述 分子间作用力和氢键分子间作用力和氢键 分子间作用力分子间作用力 NH3 Cl2 CO2等气体 在降低温度 增大压强时 能凝结成液态或固态 等气体 在降低温度 增大压强时 能凝结成液态或固态 在这个过程中 气体分子间的距离不断缩短 最后由不规则运动的混乱状态在这个过程中 气体分子间的距离不断缩短 最后由不规则运动的混乱状态 转变为有规则排列的固态 这说明物质的分子之间必定存在着某种作用力 转变为有规则排列的固态 这说明物质的分子之间必定存在着某种作用力 能把它们的分子聚集在一起 这种作用力叫做分子间作用力 又称范德华力 能把它们的分子聚集在一起 这种作用力叫做分子间作用力 又称范德华力 我们知道 化学键是原子结合成分子时 相邻原子间强烈的相互作用 而分我们知道 化学键是原子结合成分子时 相邻原子间强烈的相互作用 而分 子间作用力与化学键比起来要弱得多 分子间作用力随着子间作用力与化学键比起来要弱得多 分子间作用力随着分子极性分子极性和相对分和相对分 子质量的增大而增大 子质量的增大而增大 分子间作用力的大小 对物质的熔点 沸点 溶解度等有影响 分子间作用力的大小 对物质的熔点 沸点 溶解度等有影响 对于组对于组 成和结构相似的物质来说 相对分子质量越大 分子间作用力越大 物质的成和结构相似的物质来说 相对分子质量越大 分子间作用力越大 物质的 熔点 沸点也越高熔点 沸点也越高 例如 卤素单质 随着相对分子质量的增大 分子间作 例如 卤素单质 随着相对分子质量的增大 分子间作 用力增大 它们的熔点 沸点也相应升高用力增大 它们的熔点 沸点也相应升高 见图见图 1 8 四卤化碳也有类似的情 四卤化碳也有类似的情 形形 见图见图 1 9 二 氢键二 氢键 前面已介绍过某些结构相似的物质随着相对分子质量的增大分子间作用前面已介绍过某些结构相似的物质随着相对分子质量的增大分子间作用 力增大 以及它们的熔点和沸点也随着升高的事实 但是有些氢化物的熔点力增大 以及它们的熔点和沸点也随着升高的事实 但是有些氢化物的熔点 和沸点的递变与以上事实不完全符合 让我们来看一下图和沸点的递变与以上事实不完全符合 让我们来看一下图 1 101 10 从图上可以 从图上可以 看出 看出 NHNH3 3 H H2 2O O 和和 HFHF 的沸点反常 例如 的沸点反常 例如 HFHF 的沸点按沸点曲线的下降趋势的沸点按沸点曲线的下降趋势 应该在应该在 90 90 以下 而实际上是以下 而实际上是 20 20 H H2 2O O 的沸点按沸点曲线下降趋势应该在的沸点按沸点曲线下降趋势应该在 70 70 以下 而实际上是以下 而实际上是 100 100 提问提问 为什么为什么 HFHF H H2 2O O 和和 NHNH3 3的沸点会反常呢 这是因为它们的分子之间的沸点会反常呢 这是因为它们的分子之间 存在着一种比分子间作用力稍强的相互作用 使得它们只能在较高的温度下存在着一种比分子间作用力稍强的相互作用 使得它们只能在较高的温度下 才能汽化 经科学研究证明 上述物质的分子之间存在着的这种相互作用 才能汽化 经科学研究证明 上述物质的分子之间存在着的这种相互作用 叫做氢键 叫做氢键 氢键是怎样形成的呢 现在以氢键是怎样形成的呢 现在以 HFHF 为例来说明 在为例来说明 在 HFHF 分子中 由于分子中 由于 F F 原原 子吸引电子的能力很强 子吸引电子的能力很强 H H F F 键的极性很强 共用电子对强烈地偏向键的极性很强 共用电子对强烈地偏向 F F 原原 子 亦即子 亦即 H H 原子的原子的电子云电子云被被 F F 原子吸引 使原子吸引 使 H H 原子几乎成为原子几乎成为 裸露裸露 的质子 的质子 这个半径很小 带部分正电荷的这个半径很小 带部分正电荷的 H H 核 与另一个核 与另一个 HFHF 分子带部分负电荷的分子带部分负电荷的 F F 原子相互吸引 这种静电吸引作用就是氢键 它比化学键弱得多 但比分子原子相互吸引 这种静电吸引作用就是氢键 它比化学键弱得多 但比分子 间作用力稍强 通常我们也可把氢键看作是一种比较强的分子间作用力 间作用力稍强 通常我们也可把氢键看作是一种比较强的分子间作用力 分分 子间形成的氢键会使物质的熔点和沸点升高 这是因为固体熔化或液体汽化子间形成的氢键会使物质的熔点和沸点升高 这是因为固体熔化或液体汽化 时必须破坏分子间的氢键 从而需要消耗较多能量的缘故 时必须破坏分子间的氢键 从而需要消耗较多能量的缘故 为了与化学键相为了与化学键相 区别 在图区别 在图 1 111 11 中用中用 来表示氢键 来表示氢键 水结冰时体积膨胀 密度减小 是水的另一反常性质 也可以用氢键来水结冰时体积膨胀 密度减小 是水的另一反常性质 也可以用氢键来 解释 在水蒸气中水是以单个的解释 在水蒸气中水是以单个的 H H2 2O O 分子形式存在 在液态水中 经常以几分子形式存在 在液态水中 经常以几 个水分子通过氢键结合起来 形成个水分子通过氢键结合起来 形成 H H2 2O O n n 见图见图 1 12 1 12 在固态水 在固态水 冰冰 中 水中 水