高中化学：3.1《共价键》教案（新人教版选修3）

授课班级课题第二章第一节共价键（1）课时知识与技能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的形成过程。2知道共价键的主要类型键和键。3说出键和键的明显差别和一般规律。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。教学目的情感态度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。重点键和键的特征和性质难点键和键的特征知识结构与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）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HH键。类型SS、SP、PP等特点肩并肩、两块组成、镜像对称、容易断裂。（2）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、内容教学方法、手段、师生活动复习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2L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1S1相互靠拢电子云相互重叠形成H2分子的共价键HH。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HH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。投影图22HC1的SP键和C1一C1的PP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，还能形成键如图23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讲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12原子NACLHCLCO电负性093021302535电负性之差（绝对值）210910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。WWWKS5UCOM板书1饱和性WWWKS5UCOM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HFHCLHBRHI。WWWKS5UCOM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，另两个为键随堂练习WWWKS5UCOM1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分子中只含键D分子中含有1个键解析乙醇的结构简式为CH3CH2OH。共有有8个共价键，其中CH、CO、OH键为极性键，共7个，CC键为非极性键，由于全为单键，故无键。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。教学回顾本节课的内容非常抽象，学生学习和接受都较困难。通过本节课的教学，我觉得要使本节教学成功的关键有三点（1）布置学生课前预习，使其了解教材的基本内容，找出难点，对不理解的地方做上标记，温习有关基础知识，作为学习新课知识的铺垫。（2）学生的自身体验和探究是非常重要。本节课我以小组合作的学习形式让学生用泡沫自制模型，感悟键的形成特点。同时通过课本中的科学探究进一步理解键和键以及和离子键形成的区别。（3）利用多媒体辅助教学，使本来很难理解的过程变得易接受。本节课我用多媒体电脑播放有关电子云轨道重叠成键的过程，既使学生易理解，又提高课堂效率，保证有足够的时间完成本节课的教学任务。使本节课收到很好的教学效果。WWWKS5UCOM授课班级课题第二章第一节共价键（2）课时知识与技能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“等电子原理的应用过程与方法WWWKS5UCOM教学目的情感态度价值观重点用键能、键长、键角等说明简单分子的某些性质难点键角知识结构与板书设计二、键参数键能、键长与键角1键能气态基态原子形成LMOL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键角在原子数超过2的分子中，两个共价键间的夹角称为键角。键角决定了分子的空间构型三、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。教学过程教学步骤、内容教学方法、手段、师生活动创设问题情境与在常温下很难反应，必须在高温下才能发生反应，而与在冷暗处就能发生化学反应，为什么复习键、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、键长与键角问电离能概念。WWWKS5UCOM讲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LMOL化学键释放的最低能量。例如，形成LMOLHH键释放的最低能量为4360KJ，形成1MOLN三N键释放的最低能量为946KJ，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LMOL化学键释放的最低能量。通常取正值。讲单位KJ/MOL，大家要注意的是，应为气态原子，以确保释放能量最低。WWWKS5UCOM投影表21某些共价键键能思考与交流键能大小与化学键稳定性的关系讲键能越大，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。结构相似的分子中，化学键键能越大，分子越稳定。板书键能越大，化学键越稳定。讲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22某些共价键的键长讲1PM1012M。因成键时原子轨道发生重叠，键长小于成键原子的原子半径各。是衡量共价键稳定性的另一个叁数。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、键角在原子数超过2的分子中，两个共价键间的夹角称为键角。讲在原子数超过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。WWWKS5UCOM板书键角决定了分子的空间构型讲多原子分子中共价键形成的键角，表明共价键具有方向性。投影小结分子空间构型键角实例10928CH4、CCL4、NH4正四面体60白磷P4平面型120苯、乙烯、SO3、BF3等三角锥型10718NH3折线型10430H2O直线型180CO2、CS2、CHCH思考与交流1、试利用表2L的数据进行计算，1MO1H2分别跟LMOLCL2、LMOLBR2蒸气反应，分别形成2MO1HCL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汇报1形成2MO1HCL释放能量24318KJ4360KJ2427KJ1849KJ形成2MO1HBR释放能量2366KJ4360KJ1937KJ10297KJHCL释放能量比HBR释放能量多,因而生成的HCL更稳定,即HBR更容易发生热分解生成相应的单质2、键能大小是FHOHNH3、键长越长，键能越小，键越易断裂，化学性质越活泼。投影表23CO分子和N2分子的某些性质讲表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。WWWKS5UCOM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。讲等电子体的价电子总数相同，而组成原子核外电子总数不一定相同。思考我们学过的等电子物质还有哪些试举例。投影小结常见的等电子体类型实例空间构型二原子10电子的等电子体N2、CO、NO、C22、CN直线型三原子16电子的等电子体CO2、CS2、N2O、NCO、NO2、N3、NCS、BECL2直线型三原子18电子的等电子体NO2、O3、SO2V型四原子24电子的等电子体NO3、CO32、BO33、CS33、BF3、SO3平面三角形五原子32电子的等电子体SIF4、CCL4、BF4、SO42、PO43四个键，正四面体形七原子48电子的等电子体SF6、PF6、SIF62、ALF63六个键，正八面体讲等电子体的应用判断一些简单分子或离子的立体构型；利用等电子体在性质上的相似性制造新材料；利用等电子原理针对某物质找等电子体。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