高中化學人教版 (2019)選擇性必修2第一節(jié) 共價鍵獲獎第二課時教案

這是一份高中化學人教版 (2019)選擇性必修2第一節(jié) 共價鍵獲獎第二課時教案，文件包含核心素養(yǎng)人教版高中化學選修二《共價鍵》第二課時課件pptx、核心素養(yǎng)人教版高中化學選修二《共價鍵》第二課時教學設計含教學反思docx等2份教案配套教學資源，其中教案共8頁， 歡迎下載使用。
（人教版高中化學選擇性必修2）《共價鍵》第二課時 教學設計課題名《共價鍵 》第二課時教材分析本節(jié)課從定量的角度研究共價鍵，鍵能和鍵長可以用來描述鍵的強弱，鍵角可以用來描述分子的空間構型。教材通過思考與討論中的具體問題讓學生運用這些鍵參數(shù)解釋分子性質(zhì)的影響。本節(jié)內(nèi)容在《化學反應原理》模塊中用到了鍵能數(shù)據(jù)，在后續(xù)介晶體的X射線衍射實驗埋下伏筆。核心素養(yǎng)宏觀辨識與微觀探析：通過認識共價鍵的鍵能、鍵長和鍵角,從微觀角度模型化解釋分子的空間結構。掌握用共價鍵的強弱解釋物質(zhì)穩(wěn)定性的方法。證據(jù)推理與模型認知：結合共價鍵的鍵長、鍵能和鍵角等數(shù)據(jù),理解分子的性質(zhì)與鍵參數(shù)的關系,培養(yǎng)證據(jù)推理與模型認知的核心素養(yǎng)。科學探究與創(chuàng)新意識：通過認識共價鍵的參數(shù)對物質(zhì)性質(zhì)的影響，探析微觀結構對宏觀性質(zhì)的影響。教學重點認識共價鍵的鍵能、鍵長和鍵角,從微觀角度模型化解釋分子的空間結構。教學難點掌握用共價鍵的強弱解釋物質(zhì)穩(wěn)定性的方法。教學方法講解，舉例教學準備教師準備：PPT學生準備：預習課本教學過程一、新課導入1.鹵化氫的分解教師：思考：1、分析下表：1000℃時，鹵化氫分解率，你能得出什么結論？結論：HCl、HBr、 HI越來越易分解說明：①鹵化氫的熱穩(wěn)定性大小為：HCl＞HBr ＞ HI②σ鍵牢固程度大小順序為：HCl＞HBr ＞ HI2、共價鍵的強弱用什么來衡量？我們?nèi)绾斡没瘜W語言來描述不同分子的空間結構和穩(wěn)定性？共價鍵的三個鍵參數(shù)——鍵能、鍵長與鍵角學生：從鹵化氫的熱穩(wěn)定性大小推出σ鍵牢固程度大小順序。[設計意圖]復習共價化合物分子的穩(wěn)定性引導學生思考共價鍵的強弱用什么來衡量？引入共價鍵的三個鍵參數(shù)——鍵能、鍵長與鍵角的學習。二、探究新知1.二、鍵參數(shù)教師：1、鍵能：① 定義：氣態(tài)基態(tài)原子形成1mol化學鍵釋放的最低能量。氣態(tài)分子中1mol化學鍵解離成氣態(tài)原子所吸收的能量。鍵能越大，鍵越穩(wěn)定。單位：kJ·mol－1，  常用 EA－B 表示如：H—H  鍵能 436.0 kJ·mol－1      N≡N 鍵能 946.0 kJ·mol－1[注]a、形成化學鍵通常放出熱量，鍵能為通常取正值；    b、鍵能可以通過實驗測定，更多卻是推算獲得的。不同分子中，同一種共價鍵的鍵能不同，我們一般用的是平均值。思考：請同學們觀察下表，并找出鍵能數(shù)據(jù)中存在的規(guī)律?(從成鍵個數(shù)，成鍵原子的半徑分析)②鍵能規(guī)律：a、相同原子間的鍵能：單鍵＜雙鍵＜三鍵b、不同原子間的鍵能：一般成鍵原子半徑越大，鍵能越小。如鍵能：Cl-Cl > Br-Br >I-I   F-F反常C-H＜ O-H ＜ F-H    N-H反常思考：1、碳碳雙鍵鍵能不等于碳碳單鍵鍵能的兩倍，碳碳叁鍵不等于碳碳單鍵的三倍，說明了什么？碳碳鍵：σ鍵鍵能 ＞ π鍵鍵能2、氮氮雙鍵鍵能不等于氮氮單鍵鍵能的兩倍，氮氮叁鍵不等于氮氮單鍵的三倍，說明了什么？氮氮鍵：σ鍵鍵能 ＜ π鍵鍵能（特例：氮氣中π鍵比σ鍵穩(wěn)定）③鍵能的應用：a.判斷共價鍵的穩(wěn)定性鍵能越大，斷開化學鍵需要吸收的能量越多，化學鍵越穩(wěn)定。b.判斷分子的穩(wěn)定性結構相似的分子中,共價鍵的鍵能越大,分子越穩(wěn)定。如分子的穩(wěn)定性：HF＞HCl＞HBr＞HI。c.計算化學反應的反應熱鍵能與反應熱的關系：?H = 反應物鍵能總和 - 生成物鍵能總和ΔH<0時，放熱反應；ΔH>0時，吸熱反應d、通過鍵能判斷物質(zhì)的反應活性。如：已知N-N、N=N和N≡N的鍵能之比為1.00∶2.17∶4.90，而C-C、C=C、C≡C的鍵能之比為1.00∶1.77∶2.34。如何用這些數(shù)據(jù)理解氮分子不容易發(fā)生加成反應而乙烯和乙炔容易發(fā)生加成反應？提示： 鍵能數(shù)據(jù)表明，N≡N的鍵能大于N-N鍵能的三倍，N=N的鍵能大于N-N鍵能的兩倍；而C≡C的鍵能卻小于C-C鍵能的三倍，C=C的鍵能小于C-C的鍵能的兩倍，說明乙烯和乙炔中的π鍵不牢固，易發(fā)生加成反應，而N2分子中N≡N非常牢固，所以氮分子不易發(fā)生加成反應。2、鍵長：①定義：形成共價鍵的兩個原子之間的核間距為鍵長常用單位：pm（皮米）1pm=10-12m=10-10cm分子中的原子始終處于不斷振動之中，鍵長只是振動著的原子處于平衡位置時的核間距。注意：a、鍵長小于成鍵原子的原子半徑之和-成鍵原子軌道重疊b、一般原子半徑越小，鍵長越短，鍵能越大，共價鍵越穩(wěn)定鍵長是衡量共價鍵穩(wěn)定性的另一個參數(shù)②鍵長與鍵能的關系：a、同種類型的共價鍵:鍵長越短，鍵能越大，由該鍵形成的分子越穩(wěn)定。b 、 成鍵原子相同時: 鍵長：單鍵鍵長＞雙鍵鍵長＞三鍵鍵長鍵能：單鍵鍵能＜雙鍵鍵能＜三鍵鍵能解釋：對于相同的兩原子形成的共價鍵而言，當兩個原子間形成雙鍵、三鍵時，由于原子軌道的重疊程度增大，原子之間的核間距減小，鍵長變短，故單鍵鍵長>雙鍵鍵長>三鍵鍵長。如鍵長：C－C > C=C > C≡C。【思考與討論】F-F不符合“鍵長越短，鍵能越大”的規(guī)律，為什么？思考：為什么F-F的鍵長比Cl-Cl的鍵長短，但鍵能卻比Cl-Cl的鍵能??？原因：由于F原子半徑太小，因此F-F的鍵長太短，而由于鍵長太短，兩個F原子形成共價鍵時，原子核之間的距離太小，排斥力大，因此鍵能比Cl-Cl鍵小。（物極必反）③鍵長的應用a、判斷共價鍵的穩(wěn)性鍵長越短，鍵能越大，共價鍵越穩(wěn)定。b、影響分子的空間結構如CH4分子的空間結構為正四面體形，而CH3Cl分子的空間結構是四面體形而不是正四面體形，原因是C-H和C-Cl 的鍵長不相等。【思考與討論】(1)試利用表2-1數(shù)據(jù)進行計算，1molH2分別跟1molCl2、1molBr2（蒸氣）反應，分別生成2molHCl和2molHBr分子，哪個反應放出的能量更多？如何用計算結果說明氯化氫和溴化氫哪個更容易發(fā)生熱分解生成相應的單質(zhì)？由計算結果可知：生成2 mol HCl比生成2 mol HBr釋放的能量多。生成的HBr分子中H-Br的鍵能比HCl分子中H-Cl的鍵能小，說明H-Br比H-Cl容易斷裂，所以HBr分子更容易發(fā)生熱分解生成相應的單質(zhì)。（2)N2、O2、F2與H2的反應能力依次增強，從鍵能的角度如何理解這一化學事實。(利用課本P37表2-1的相應數(shù)據(jù)分析)提示：從表2-1的數(shù)據(jù)可知，N-H、O-H與H-F的鍵能依次增大，意味著形成這些鍵時放出的能量依次增大，化學鍵越來越穩(wěn)定。所以N2、O2、F2與H2的反應能力依次增強。(3)通過上述例子，你認為鍵長、鍵能對分子的化學性質(zhì)有什么影響？鍵長越短、鍵能越大，則化學鍵越穩(wěn)定，分子的化學性質(zhì)越不活潑。反之鍵長越長、鍵能越小，則化學鍵越不穩(wěn)定，分子的化學性質(zhì)越活潑。【思考與討論】1、查看課本P38表2-2的數(shù)據(jù)，C-C、C=C、C≡C的鍵長是否相同？有什么規(guī)律？不同，就相同原子形成的共價鍵：單鍵鍵長＞雙鍵鍵長＞三鍵鍵長2、再結合課本P37表2-1的數(shù)據(jù)，F(xiàn)-F鍵、Cl-Cl鍵的鍵能大小，討論鍵能與鍵長的關系。一般而言，共價鍵鍵長越短，鍵能越大，共價鍵越穩(wěn)定3、已知CH4是正四面體結構，CH3Cl是不是也是四面體結構？為什么？CH3Cl分子不是正四面體形，C-H 、C-Cl鍵的鍵長不相等4、C和Ge是同族元素，為什么C原子間可形成雙鍵、三鍵，但Ge原子間難形成雙鍵或三鍵 。                                            Ge原子半徑大，原子間形成的σ鍵鍵長較長，p軌道“肩并肩”重疊程度很小或幾乎不能重疊，難以形成π鍵。觀察上述分子構型并思考：為什么CO2的空間結構是直線形，而H2O的空間結構是V形(角形)？3、鍵角— 鍵角決定分子的空間構型①概念：在多原子分子中，兩個相鄰化學鍵之間的夾角。②意義：多原子分子的鍵角一定，表明共價鍵具有方向性。鍵角是描述分子結構的重要參數(shù)，分子的許多性質(zhì)都與鍵角有關 。 鍵長和鍵角的數(shù)值可通過晶體的X射線衍射實驗獲得。③鍵角的應用：鍵長和鍵角決定分子的空間結構。常見分子中的鍵角與分子空間結構。思考：如圖白磷和甲烷均為正四面體結構，它們的鍵角是否相同，為什么？不同，白磷分子的鍵角是指P—P之間的夾角，為60°；而甲烷分子的鍵角是指C—H的夾角，為109°28′。小結：共價鍵穩(wěn)定性強弱的判斷方法：(1)根據(jù)原子半徑和共用電子對數(shù)目判斷：成鍵原子的原子半徑越小，共用電子對數(shù)越多，共價鍵越牢固，含有該共價鍵的分子越穩(wěn)定。(2)根據(jù)鍵能判斷：共價鍵的鍵能越大，共價鍵越牢固，破壞共價鍵消耗的能量越多。(3)根據(jù)鍵長判斷：共價鍵的鍵長越短，共價鍵越牢固，破壞共價鍵所消耗的能量越多。學生：正誤判斷(1)共價鍵的鍵能越大，共價鍵越牢固，由該鍵形成的分子越穩(wěn)定(    )(2)N—H的鍵能是很多分子中的N—H的鍵能的平均值(     )(3)O—H的鍵能是指在298.15 K、100 kPa下，1 mol氣態(tài)分子中1 mol O—H解離成氣態(tài)原子所吸收的能量(     )(4)C=C的鍵能等于C—C的鍵能的2倍(        )(5)σ鍵一定比π鍵牢固(     )練習1.根據(jù)下表中的H—X鍵的鍵能回答下列問題：①若使2 mol H—Cl鍵斷裂為氣態(tài)原子，則發(fā)生的能量變化是______ 。②表中共價鍵最難斷裂的是______，最易斷裂的是______。③由表中鍵能大小數(shù)據(jù)說明鍵能與分子穩(wěn)定性的關系：HF、HCl、HBr、HI的鍵能依次 ______，說明四種分子的穩(wěn)定性依次______，即HF分子很穩(wěn)定，最______分解，HI分子最不穩(wěn)定，______分解。         練習2、有關碳和硅的共價鍵鍵能如下表所示:簡要分析和解釋下列有關事實。(1)比較通常條件下,CH4和SiH4的穩(wěn)定性強弱:________________。 (2)硅與碳同族,也有系列氫化物,但硅烷在種類和數(shù)量上都遠不如烷烴多,原因是。(3)SiH4的穩(wěn)定性小于CH4,硅更易生成氧化物,原因是　　　。 練習3、下列說法中正確的是(　　)A．分子中所含共價鍵的鍵能越大，鍵長越短，則分子越穩(wěn)定B．只有非金屬原子之間才能形成共價鍵C．水分子可表示為H—O—H，分子中鍵角為180°D．H—O鍵的鍵能為463 kJ·mol－1，即18 g水分子生成H2和O2時，放出能量為(2×463) kJ[設計意圖]從認識共價鍵的鍵能、鍵長和鍵角,從微觀角度模型化解釋分子的空間結構。掌握用共價鍵的強弱解釋物質(zhì)穩(wěn)定性的方法。板書設計二、鍵參數(shù)1、鍵能2、鍵長3、鍵角課后作業(yè) 練習冊上相關習題。教學反思亮點：本節(jié)課從定量的角度研究共價鍵，鍵能和鍵長可以用來描述鍵的強弱，鍵角可以用來描述分子的空間構型。教材通過思考與討論中的具體問題讓學生運用這些鍵參數(shù)解釋分子性質(zhì)的影響。課堂教學建議：本節(jié)課教師應多舉例說明微觀結構多宏觀物質(zhì)性質(zhì)的影響，比如同主族的氫化物鍵長和鍵能的差異導致穩(wěn)定性不同，同種元素形成的單鍵、雙鍵、三鍵鍵長和鍵能的差異導致物質(zhì)的活潑型不同等。