鲁科高中化学选修三21《共价键模型》教案.docx

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鲁科高中化学选修三21《共价键模型》教案

第一节共价键模型

第一课时共价键

【教学目标】

1.使学生认识共价键的形成和实质，了解共价键的特征。

2.使学生了解共价键的主要类型，能利用电负性判断共价键的极性。

【重点、难点】共价键的形成、实质，对δ键与π键的认识。

【教学方法】启发，讲解，观察，练习

【教师具备】课件

【教学过程】

【新课引入】

这节课开始我们学习第二章微粒间的相互作用。

我们知道物质是由原子、分子、离子等微粒构成。

微粒间的相互作用（化学键或分子间相互作用）理论是物质构成的基本理论。

【回顾】回忆化学必修课程中有关化学键的知识，回答以下几个问题：

（1）化学键的定义及基本分类

（2）离子键、共价键的定义

（3）离子化合物、共价化合物的定义

【过渡】

为什么原子之间可以通过共用电子对形成稳定的分子？

共价键究竟是怎样形成的，它又具备怎样的特征呢？

下面我们来一起学习第一节共价键模型

【板书】第一节共价键模型

一、共价键的形成及本质

【指导阅读】课本P31——P32回答以下问题：

（1）氢原子间距离与能量的关系：

（2）为什么会出现这种情况?

【板书】氢分子形成过程示意图

【板书】1.本质：

高概率地出现在两个原子核之间的电子与两个原子核之间的电性作用

说明：

电性作用包括吸引和排斥，当吸引和排斥达到平衡时即形成了稳定的共价键

【练习】以HCl、H2、Cl2为例描述共价键的形成过程（分析成键原子的价电子排布及参与成键的价电子）

【提问】共价键的形成需要满足哪些条件呢？

是不是所有的非金属元素原子之间都能形成共价键？

He与Cl之间能形成共价键吗，为什么？

【板书】2.共价键的形成条件：

1通常电负性相同或差值小的非金属元素原子形成的化学键；

2成键原子一般有未成对电子，用来相互配对成键（自旋反向）；

3成键原子的原子轨道在空间重叠使体系能量降低。

【小结】

（1）多数共价化合物中只含非金属元素，但AlCl3、FeCl3等共价化合物中含有金属元素。

（2）NH4Cl均由非金属元素组成，但它是离子化合物。

【提出问题】为什么Cl2是双原子分子，而H2O则是1个O原子与2个H原子形成分子？

【师】给出饱和性概念。

并以H2S为例分析理解，同时引出方向性概念。

【板书】二、共价键的特征（饱和性、方向性）

【板书】1.饱和性：

原子有几个未成对电子就形成几个共价键。

【过渡】共价键的方向性决定了分子的立体构型，同时，原子沿着不同的方向所形成的共价键也是不同的

【板书】2.饱和性：

原子沿着不同的方向所形成的共价键

【师】给出δ键与π键的概念。

并以HCl、H2为例分析理解，同时引出δ键的类型。

【讨论】①氮气性质非常稳定，其结构如何？

②N2分子中，除了δ（Pz－Pz）键外还有没有可能其他的原子轨道也发生重叠？

重叠方式是否相同？

【板书】三、共价键的分类

1.δ键与π键：

二者的定义差别及在两原子间形成多个共价键中的个数

【指导阅读】“身边的化学”－防晒霜与π键。

【阅读】“学海无涯”氧分子中的共价键与分子轨道。

本部分内容只作为常识性了解。

【提出问题】

1.非金属元素氢，氯比较，谁的非金属性强？

2.非金属性强弱有什么表现？

【讨论分析】

H2、HCl分子中共用电子对与原子的位置关系及原子的电性情况

判断下列分子中键的极性：

①O2②HO③HF④O=C=O⑤H–O–O–H

【板书】2.极性键与非极性键：

非极性键：

共用电子对不偏向任何原子的共价键，同种非金属元素的原子形成的共价键。

极性键：

共用电子对发生偏向的共价键，不同种非金属元素的原子形成的共价键。

成键原子的电负型相差越大，键的极性越强。

【小结】

【板书设计】

第一节共价键模型

一、共价键的形成及本质

1.本质：

2.形成条件：

（1）

（2）

（3）

二、共价键的特征

1.饱和性：

2.方向性：

三、共价键的分类

1.δ键与π键：

2.极性键与非极性键

第3节原子晶体与分子晶体

第2课时分子晶体

【教学目标】

 1.了解干冰的宏观性质，明确分子晶体的概念。

2.理解分子晶体的空间结构特点及微粒的堆积方式。

3.知道分子晶体熔沸点高低与晶体结构及微粒间作用力的关系。

【教学 重难点】掌握分子晶体的结构与性质特点。

【教学方法】

1.利用多媒体手段展示图片，激发学生学习兴趣，引导学生去探究分析分子晶体的结构特点。

2.利用图片、模型以及教材上的“联想·质疑”“交流·研讨”等栏目，承上启下，使课堂学习环环相扣。

3.课堂上利用学案导学，通过学生自学、小组讨论、上黑板展示、师生评价等形式，完成学习目标。

并通过迁移应用、当堂反馈等习题的设置，巩固所学知识、检测学生的学习效果，使教学更有针对性。

【教学过程】

教学活动

学生活动

设计意图

【引入问题情景】我们已知道，冰易融化，干冰易气化，碘晶体易升华，你知道这些晶体为什么具有上述的特殊性质吗？

它们的结构是怎样的呢？

（利用多媒体展示冰融化，干冰气化，碘晶体升华等图片）

聆听、观看图片

启发学生思考：

冰、干冰、碘的性质与离子晶体、金属晶体、原子晶体的区别。

[板书]二、分子晶体

[板书]1.分子晶体的概念

[讨论]

（1）干冰的宏观性质和应用有哪些？

（2）分子晶体中分子的排列是否采取紧密堆积的方式？

为什么？

（3）分子晶体的结构特点有哪些？

[思考]CO2中C原子和O原子之间以共价键相结合，故CO2形成的晶体为原子晶体。

你认为正确吗？

为什么？

（教师对学生的讨论结果做出评价并用多媒体展示）

[迁移·应用]下列物质形成的晶体中属于分子晶体的化合物是（ ）。

A.NH3、H2、C10H8B.H2S、CO2、H2SO4

C.SO2、SiO2、P2O5D.CH4、Na2S、H2O

  观察碘晶体和干冰晶体的晶胞，熟悉典型分子晶体的结构。

 讨论给定的有关问题学生思考讨论并展示结论，学生之间相互评价。

[讨论题答案：

（1）常见的干冰呈块状或丸状，在低温实验、人工降雨等场合常用做致冷剂。

（2）分子晶体中分子的排列采取紧密堆积的方式，因分子间的相互作用不具有方向性。

（3）分子以分子间作用力相互结合形成晶体，并采取紧密堆积方式排列。

思考题答案：

不正确，因为CO2中C原子和O原子之间虽然以共价键相结合，但CO2分子与分子之间是通过分子间作用力相结合而形成的分子晶体。

迁移应用答案：

B]    

  通过设置的讨论题可加深学生对分子晶体结构特点的认识。

   通过迁移应用，使学生学以致用，达到巩固提高的目的。

[板书]2.冰晶体的结构与性质

[阅读思考]

（1）冰晶体中微粒间的作用力有哪几种？

（2）冰晶体的结构特点如何？

冰中水分子的排列是否采取紧密堆积的方式？

为什么？

（3）由水变为冰，水的密度如何变化？

为什么？

（指导学生思考问题）

[迁移·应用]冰晶体中，在每个水分子周围结合的水分子的个数为       。

（教师对学生的结论作出评价并用多媒体展示）

阅读教师指定内容，参考课本图示，思考、讨论学案提出的问题。

（1）六人一组，组内合作，集思广益。

（2）各小组上黑板展示问题的结论。

（3）有问题的先同组内同学改，再小组之间改。

[思考题答案：

（1）范德华力和氢键

（2）冰晶体主要是水分子依靠氢键而形成的。

因氢键具有一定的方向性，故冰中水分子不能采取紧密堆积方式。

（3）密度减小；因冰中水分子的间距教大，分子的排列比较松散。

迁移应用答案：

4]

通过思考和组内、组间的交流，让学生自己发现规律和方法。

[板书]3.分子晶体的物理性质

[阅读思考]

（1）分子晶体的物理性质有何特点？

（2）分子晶体的熔点为什么比原子晶体和离子晶体的熔点低？

（3）与同族元素的氢化物形成的分子晶体相比，为什么水的熔沸点相对较高？

（4）如何判断组成和结构相似的分子晶体的熔沸点的相对高低？

为什么？

（指导学生阅读相关内容，完成学案提出的问题）

[迁移·应用]1.下列各组物质按熔点由低到高的顺序排列的是        。

A.F2、Cl2、Br2、I2

B.H2O、H2S、H2Se

C.CO2、H2O、

D.白磷、金刚石

2.试解释甲烷晶体在常温常压不能存在的原因是什么？

（教师对迁移·应用答案进行评析）

【板书】4.哪些晶体属于分子晶体

较典型的分子晶体有：

（1）所有非金属氢化物，如水、硫化氢、氨、氯化氢、甲烷，等等；

（2）部分非金属单质，如卤素（X2）（如图3-9的碘）、氧（O2）（如图3-10）、硫（S8）、氮（N2）、白磷（P4）、碳60（C60）（如图3-10），等等；

（3）部分非金属氧化物，如CO2、P4O6、P4O10、SO2，等等

阅读教师指定内容，思考、讨论学案提出的问题。

（1）六人一组，组内合作，集思广益。

（2）各小组上黑板展示问题的结论。

（3）有问题的先同组内同学改，再小组之间改。

对于迁移应用给出的题目，学生独立完成，然后同桌之间相互批阅，指出合理或不合理之处。

[阅读思考答案：

（1）熔沸点低、硬度较小，有较强的挥发性。

（2）分子晶体熔化时破坏的是分子间作用力，而原子晶体或离子晶体熔化时破坏的是化学键，故分子晶体的熔点较低。

（3）水分子间除了分子间作用力外，还有氢键。

（4）对组成和结构相似且晶体中不含氢键的物质来说，相对分子质量越大，物质的熔沸点越高。

因相对分子质量越大，分子间作用力越大。

迁移应用答案：

1.C  2.AC

3.甲烷形成的晶体是分子晶体，分子间依靠范德华力相结合，因范德华力较弱，故其熔点低，在常温常压下只能以气体形式存在。

]

以问题的形式将内容具体化，使学生在探究、讨论问题的过程中掌握学习目标。

配以适当的练习，巩固所学知识。

[小结]教师引导、启发学生总结本节所学主要知识内容框架（多媒体展示本节主要内容）

[开拓思考]

金刚石与石墨的熔点均很高，那么二者熔点是否相同？

为什么？

若不相同，哪种更高一些？

[板书]5.混合晶体

【学生】阅读教材归纳总结结构特点

回忆、概括整合：

分子间通过分子间作用力结合形成的晶体称为分子晶体。

分子晶体中的分子以范德华力或氢键相结合，并采取紧密堆积方式。

由于分子间作用力较小，因此分子晶体的熔点和硬度都比较低。

再现本节课主要学习过程。

抓住要点。

【板书设计】

二、分子晶体

1.分子晶体的概念

2.冰晶体的结构与性质

3.分子晶体的物理性质

4、哪些晶体属于分子晶体

[板书]5.混合晶体