人教版 (2019)選擇性必修2第一節(jié) 共價(jià)鍵精品第一課時(shí)教案設(shè)計(jì)

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（人教版高中化學(xué)選擇性必修2）《共價(jià)鍵》第一課時(shí) 教學(xué)設(shè)計(jì)課題名《共價(jià)鍵 》第一課時(shí)教材分析本節(jié)課在必修課程的基礎(chǔ)上，運(yùn)用第一章學(xué)過(guò)的原子軌道的概念，從原子軌道重疊的視角來(lái)進(jìn)一步認(rèn)識(shí)共價(jià)鍵的本質(zhì)和特征，通過(guò)圖片的方式描述了原子軌道重疊并形成共價(jià)鍵的過(guò)程，很形象地引出了共價(jià)鍵的主要類(lèi)型σ鍵和π鍵。核心素養(yǎng)宏觀辨識(shí)與微觀探析：認(rèn)識(shí)原子間通過(guò)原子軌道的重疊形成共價(jià)鍵,了解共價(jià)鍵具有飽和性、方向性。知道根據(jù)原子軌道的重疊方式,共價(jià)鍵可分為σ鍵和π鍵等類(lèi)型。證據(jù)推理與模型認(rèn)知：理解共價(jià)鍵中σ鍵和π鍵的區(qū)別,建立判斷σ鍵和π鍵的思維模型,熟練判斷分子中σ鍵和π鍵的存在及個(gè)數(shù)。科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)：從化學(xué)鍵的角度去認(rèn)識(shí)有關(guān)物質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生抽象思維能力，體現(xiàn)化學(xué)學(xué)科的魅力。教學(xué)重點(diǎn)理解共價(jià)鍵中σ鍵和π鍵的區(qū)別,建立判斷σ鍵和π鍵的思維模型。教學(xué)難點(diǎn)熟練判斷分子中σ鍵和π鍵的存在及個(gè)數(shù)。教學(xué)方法講解，舉例教學(xué)準(zhǔn)備教師準(zhǔn)備：PPT學(xué)生準(zhǔn)備：預(yù)習(xí)課本教學(xué)過(guò)程一、新課導(dǎo)入1.【問(wèn)題與討論】鈉、氯通過(guò)得失電子同樣是形成電子對(duì)，為什么這對(duì)電子不被鈉原子和氯原子共用形成共價(jià)鍵而形成離子鍵？你能從元素的電負(fù)性差別來(lái)理解嗎？填寫(xiě)下表。教師：元素的電負(fù)性差值很大（>1.7），化學(xué)反應(yīng)形成的電子對(duì)不會(huì)被共用，形成離子鍵，而共價(jià)鍵是電負(fù)性差值不大（<1.7）的原子間形成的共價(jià)鍵。學(xué)生：判斷共價(jià)鍵和離子鍵[設(shè)計(jì)意圖]從電子得失和電負(fù)性的角度認(rèn)識(shí)共價(jià)鍵和離子鍵二、探究新知1.一、共價(jià)鍵教師：1、概念：原子間通過(guò)共用電子對(duì)所形成的相互作用。2、本質(zhì)：原子間通過(guò)共用電子對(duì)（即電子云重疊）產(chǎn)生的強(qiáng)烈作用。3、成鍵粒子：原子。4、形成條件：一般非金屬元素構(gòu)成+AlCl3、BeCl2注意：氯化鋁屬于共價(jià)化合物，銨鹽屬于離子化合物，銨根和陰離子之間是離子鍵。【思考與交流】H2、HCl、Cl2均通過(guò)共用電子對(duì)相結(jié)合，為什么難以形成H3、H2Cl、Cl3等分子？5.共價(jià)鍵的特征（1）共價(jià)鍵具有飽和性：按照共用電子對(duì)理論， 一個(gè)原子有幾個(gè)未成對(duì)電子，便可和幾個(gè)自旋相反的電子配對(duì)成鍵，這就是共價(jià)鍵的“飽和性”;如果原子沒(méi)有未成對(duì)電子，則不能形成共價(jià)鍵。而H原子、Cl原子都只有一個(gè)未成對(duì)電子,因而只能形成H2、HCl、Cl2分子,不能形成H3、H2Cl、Cl3等分子。共價(jià)鍵的飽和性決定了共價(jià)化合物的分子組成。（2）共價(jià)鍵具有方向性：除s軌道是球形對(duì)稱(chēng)外。其他原子軌道在空間都具有一定的形狀,在形成共價(jià)鍵時(shí)，原子軌道重疊的越多，電子在核間出現(xiàn)的概率越大，所形成的共價(jià)鍵就越牢固，因此共價(jià)鍵將盡可能沿著電子出現(xiàn)概率最大的方向形成，所以共價(jià)鍵必然具有方向性。共價(jià)鍵的方向性決定著分子的空間結(jié)構(gòu) 注意：并非所有共價(jià)鍵都有方向性，如只有s軌道重疊形成的共價(jià)鍵。共價(jià)鍵的分類(lèi)(1)σ鍵σ鍵的重疊方式 “頭碰頭”用原子軌道描述氫原子形成氫分子的過(guò)程：s-s σ鍵H―Cl的s-p σ鍵形成：s-p σ鍵Cl―Cl的p-p σ鍵形成：p-p σ鍵（2）π鍵π鍵是有兩個(gè)原子的p軌道“肩并肩”特征：每個(gè)π鍵的電子云有兩塊組成，它們互為鏡像，這種特征稱(chēng)為鏡面對(duì)稱(chēng)。注意：沒(méi)有s-sπ鍵和s-pπ鍵。因?yàn)閟能級(jí)只有一個(gè)軌道。N2中N≡N里的p-pσ鍵和p-pπ鍵的形成過(guò)程O2 中O=O的 p-p σ鍵和 p-p π鍵的形成過(guò)程（3）σ 鍵特征：①軸對(duì)稱(chēng)：以形成化學(xué)鍵的兩原子核的連線為軸作旋轉(zhuǎn)操作，共價(jià)鍵②強(qiáng)度大：“頭碰頭”重疊形成σ鍵的原子軌道重疊程度較大，故σ鍵有較強(qiáng)穩(wěn)定性。電子云的圖形不變，這種特征稱(chēng)為軸對(duì)稱(chēng)。③可旋轉(zhuǎn)：以形成σ鍵的兩原子核的連線為軸，任何一個(gè)原子均可以旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)時(shí)并不破壞σ鍵的結(jié)構(gòu)。π 鍵特征：①鏡面對(duì)稱(chēng)：每個(gè)π鍵的電子云由兩塊組成，分別位于由兩原子核 構(gòu)成平面的兩側(cè)，如果以它們之間包含原子核的平面為鏡面，它們互為鏡像，這種特征稱(chēng)為鏡面對(duì)稱(chēng)。②強(qiáng)度?。盒纬搔墟I時(shí)電子云重疊程度比σ鍵小，π鍵不如σ鍵牢固，易斷裂（如乙烯、乙炔易發(fā)生加成反應(yīng)）。特例：N2分子中的π鍵比σ鍵穩(wěn)定。③不能旋轉(zhuǎn)：以形成π鍵的兩個(gè)原子核的連線為軸，任意一個(gè)原子并不能單獨(dú)旋轉(zhuǎn)，若單獨(dú)旋轉(zhuǎn)則會(huì)破壞π鍵,如以py－py π鍵為例，若旋轉(zhuǎn)其中一個(gè)成鍵原子，則兩原子的py軌道不再平行，也就無(wú)法“肩并肩”。  (4)判斷σ鍵、π鍵的一般規(guī)律①s-s電子、s-p電子只形成σ鍵；p-p電子既形成σ鍵，又形成π鍵；且 p-p電子先形成σ鍵，后形成π鍵。②共價(jià)單鍵是σ鍵；共價(jià)雙鍵中有一個(gè)σ鍵,另一個(gè)是π鍵；共價(jià)三鍵由一個(gè)σ鍵和兩個(gè)π鍵構(gòu)成。探究：[問(wèn)題與預(yù)測(cè)](1)觀察乙烷、乙烯和乙炔的分子結(jié)構(gòu)，它們的分子中的共價(jià)鍵分別由幾個(gè)σ鍵和幾個(gè)π鍵構(gòu)成？(2)解釋乙烯分子中π鍵是如何形成的，預(yù)測(cè)乙炔分子中π鍵是如何形成的。乙烯分子中π鍵由一個(gè)2p軌道重疊形成的解析：乙烯分子的碳原子采取sp2軌道雜化，2個(gè)碳原子各以2個(gè)sp2雜化軌道與氫原子形成2個(gè)碳?xì)洇益I，而2個(gè)碳原子之間又各以1個(gè)sp2雜化軌道形成1個(gè)碳碳σ鍵，除此之外，2個(gè)碳原子中未參加雜化的p軌道形成了1個(gè)π鍵，因此，乙烯的雙鍵中有1個(gè)σ鍵和1個(gè)π鍵。乙炔分子的碳原子采取sp軌道雜化，2個(gè)碳原子各以1個(gè)sp雜化軌道與氫原子形成1個(gè)碳?xì)洇益I，同時(shí)又各以其另一個(gè)sp雜化軌道形成1個(gè)碳碳σ鍵，除此之外，每個(gè)碳原子通過(guò)2個(gè)未參加雜化的p軌道形成了2個(gè)π鍵 （暫不作要求)[繪制圖示]模仿圖2-3，繪制乙炔分子中的π鍵。(3)乙烯和乙炔的化學(xué)性質(zhì)為什么比乙烷活潑？解析：乙烯分子中的碳碳雙鍵和乙炔分子中的碳碳三鍵中分別含有1個(gè)和2個(gè)π鍵,π鍵原子軌道重疊程度較小,不穩(wěn)定,容易斷裂。而乙烷分子中沒(méi)有π鍵,σ鍵原子軌道重疊程度大,比較穩(wěn)定,不易斷裂。(4)在氣體單質(zhì)分子中，一定含有σ鍵，可能含有π鍵嗎？解析：稀有氣體的單質(zhì)分子中不含化學(xué)鍵；多原子分子中一定含有σ鍵，可能含有π鍵學(xué)生：練習(xí)1、下列說(shuō)法正確的是（    ）A.Cl2是雙原子分子，H2S是三原子分子，這是由共價(jià)鍵的方向性決定的B.H2O與H2S的空間結(jié)構(gòu)一樣是由共價(jià)鍵的飽和性決定的C.并非所有的共價(jià)鍵都有方向性D.兩原子軌道發(fā)生重疊后，電子在兩核間出現(xiàn)的概率減小練習(xí)2、判斷正誤(1)所有共價(jià)鍵都有飽和性(　　)(2)N2分子中σ鍵與π鍵的個(gè)數(shù)比是2∶1(　　)(3)CO2分子中有一個(gè)σ鍵和一個(gè)π鍵(　　)(4)一般來(lái)說(shuō)，σ鍵比π鍵強(qiáng)度大，更穩(wěn)定(　　)(5)形成Cl2分子時(shí)，p軌道的重疊方式可以為            (　　)(6)σ鍵和π鍵都只存在于共價(jià)化合物中(　　)(7)共價(jià)鍵的飽和性是由成鍵原子的未成對(duì)電子數(shù)決定的(      )(8)共價(jià)鍵的方向性是由成鍵原子軌道的方向性決定的(     )(9)原子軌道在空間都具有方向性(     )(10)成鍵后體系能量降低，趨于穩(wěn)定(     )練習(xí)3、下列說(shuō)法對(duì)σ鍵和π鍵的認(rèn)識(shí)不正確的是(      )A.分子中只要含有共價(jià)鍵，則至少含有一個(gè)σ鍵B.s-s σ鍵、p-p σ鍵與s-p σ鍵都是軸對(duì)稱(chēng)的C.p-p σ鍵和p-p π鍵的重疊方式是相同的D.含有π鍵的分子在反應(yīng)時(shí)，π鍵一般是化學(xué)反應(yīng)的積極參與者練習(xí)4、 (1)分子中σ鍵和π鍵的比例為_(kāi)_____。(2)已知反應(yīng)N2O4(l)＋2N2H4(l)===3N2(g)＋4H2O(l)，若該反應(yīng)中有4 mol N—H斷裂，則形成的π鍵的數(shù)目為_(kāi)_____。練習(xí)5、  (1)1 mol HCHO含σ鍵的數(shù)目為_(kāi)_____。(NA為阿伏加德羅常數(shù))。 (2)CS2分子中的共價(jià)鍵的類(lèi)型有______。 (3)Ni(CO)4是正四面體化合物，1 mol Ni(CO)4中含有______mol σ鍵。 (4)石墨烯是由單層碳原子構(gòu)成的平面結(jié)構(gòu)新型材料，下圖中1號(hào)C與相鄰C形成σ鍵的個(gè)數(shù)為　______。 [設(shè)計(jì)意圖]從原子軌道重疊的視角來(lái)重新認(rèn)識(shí)共價(jià)鍵，知道共價(jià)鍵的主要類(lèi)型σ鍵和π鍵。板書(shū)設(shè)計(jì)一、共價(jià)鍵1、概念：2、本質(zhì)：3、成鍵粒子：4、形成條件：5.共價(jià)鍵的特征飽和性、方向性6.共價(jià)鍵的分類(lèi)(1)σ鍵：①軸對(duì)稱(chēng)②強(qiáng)度大③可旋轉(zhuǎn)（2）π鍵：①鏡面對(duì)稱(chēng)②強(qiáng)度?、鄄荒苄D(zhuǎn)(3)判斷σ鍵、π鍵的一般規(guī)律課后作業(yè) 練習(xí)冊(cè)上相關(guān)習(xí)題。教學(xué)反思亮點(diǎn)：在必修課已經(jīng)對(duì)共價(jià)鍵進(jìn)行了初步學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，本節(jié)內(nèi)容從原子軌道重疊的視角來(lái)重新認(rèn)識(shí)共價(jià)鍵，通過(guò)圖片和動(dòng)畫(huà)的方式描述了原子軌道重疊并形成共價(jià)鍵的過(guò)程，很形象地引出了共價(jià)鍵的主要類(lèi)型σ鍵和π鍵。課堂教學(xué)建議：本節(jié)課要求學(xué)生認(rèn)識(shí)原子間通過(guò)原子軌道的重疊形成共價(jià)鍵,了解共價(jià)鍵具有飽和性、方向性。知道根據(jù)原子軌道的重疊方式,共價(jià)鍵可分為σ鍵和π鍵等類(lèi)型。理解共價(jià)鍵中σ鍵和π鍵的區(qū)別,建立判斷σ鍵和π鍵的思維模型,熟練判斷分子中σ鍵和π鍵的存在及個(gè)數(shù)。本節(jié)課內(nèi)容較抽象，教師應(yīng)結(jié)合圖片，動(dòng)畫(huà)模擬幫助學(xué)生理解。