課題
《分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》
單元
2
學(xué)科
化學(xué)
年級(jí)
高二
教材
分析
本章內(nèi)容比較系統(tǒng)地介紹了分子的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)，內(nèi)容比較豐富。首先，在第一章有關(guān)電子云和原子軌道等概念的基礎(chǔ)上，介紹了共價(jià)鍵的主要類型δ鍵和π鍵，以及鍵參數(shù)——鍵能、鍵長(zhǎng)、鍵角；接著，在共價(jià)鍵概念的基礎(chǔ)上，介紹了分子的立體結(jié)構(gòu)，并根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論和雜化軌道理論對(duì)簡(jiǎn)單共價(jià)分子結(jié)構(gòu)的多樣性和復(fù)雜性進(jìn)行了解釋；最后，介紹了極性分子和非極性分子、分子間作用力、氫鍵等概念，以及它們對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響，并從分子結(jié)構(gòu)的角度說(shuō)明了“相似相溶“規(guī)則、無(wú)機(jī)含氧酸分子的酸性等。本節(jié)教學(xué)內(nèi)容是人教版高中化學(xué)選擇性必修第二冊(cè)第二章《分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》第一節(jié)《共價(jià)鍵》第一課時(shí)。這一課時(shí)的教學(xué)內(nèi)容主要是共價(jià)鍵的特征以及共價(jià)鍵的類型。
本節(jié)安排了“共價(jià)鍵的特征與類型”這部分內(nèi)容。學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)這部分知識(shí)，理解共價(jià)鍵的特征；知道共價(jià)鍵的類型；通過(guò)探究應(yīng)用，進(jìn)一步理解共價(jià)鍵的成鍵類型。學(xué)生能夠在分子水平上，從分子結(jié)構(gòu)的視角認(rèn)識(shí)物質(zhì)的性質(zhì)，進(jìn)一步形成有關(guān)物質(zhì)結(jié)構(gòu)的基本觀念；學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣能得到有效保持，學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)能得到進(jìn)一步提高。
教學(xué)目標(biāo)與核心素養(yǎng)
科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)：通過(guò)分子的結(jié)構(gòu)圖，思考分子中的共價(jià)鍵類型，學(xué)會(huì)判斷方法，并以此預(yù)測(cè)其他常見(jiàn)分子的共價(jià)鍵類型。通過(guò)模擬繪制共價(jià)鍵的形成過(guò)程，進(jìn)一步加深理解，并學(xué)會(huì)應(yīng)用。
科學(xué)精神與社會(huì)責(zé)任：在以往的基礎(chǔ)知識(shí)的基礎(chǔ)上，通過(guò)了解共價(jià)鍵的特征及類型，認(rèn)識(shí)到科學(xué)是在不斷發(fā)展的，培養(yǎng)求真務(wù)實(shí)、不斷進(jìn)步的科學(xué)精神與社會(huì)責(zé)任感。
重點(diǎn)
難點(diǎn)
共價(jià)鍵的特征及類型
教學(xué)過(guò)程
教學(xué)環(huán)節(jié)
教師活動(dòng)
學(xué)生活動(dòng)
設(shè)計(jì)意圖
導(dǎo)入新課
【舊知回顧】
根據(jù)已學(xué)知識(shí)回顧：分子由什么構(gòu)成？
【學(xué)生回答】原子
【講解】在通常的溫度和壓強(qiáng)等條件下，只有極少數(shù)物質(zhì)的分子是由單個(gè)原子構(gòu)成的，如稀有氣體和汞蒸氣等，屬于單原子分子。絕大多數(shù)物質(zhì)的分子是由多個(gè)原子相互結(jié)合構(gòu)成的，如氧氣、水、氨氣、甲烷等。有的物質(zhì)的分子是由許許多多組成較簡(jiǎn)單的單體聚合而成的高分子（又稱聚合物），如蛋白質(zhì)、淀粉、塑料、橡膠植物纖維、合成纖維等。而許多固體，即使取很小一粒，仍包含成萬(wàn)上億個(gè)原子或離子構(gòu)成一個(gè)整體，屬于“巨分子”，如金剛石、金屬單質(zhì)等。
【思考】什么是化學(xué)鍵？如何理解？
化學(xué)鍵：早在19世紀(jì)中葉，化學(xué)家就已經(jīng)把分子中原子之間的相互作用形象地稱作化學(xué)鍵。20世紀(jì)初，在原子結(jié)構(gòu)理論的基礎(chǔ)上，建立了化學(xué)鍵的電子理論。共價(jià)鍵是現(xiàn)代化學(xué)鍵理論的核心。分子的空間結(jié)構(gòu)和分子之間的作用力是理解分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)關(guān)系的重要內(nèi)容。
復(fù)習(xí)舊知
通過(guò)之前已有知識(shí)的復(fù)習(xí)，給新內(nèi)容學(xué)習(xí)奠基基礎(chǔ)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。
講授新課
第一節(jié) 共價(jià)鍵
第一課時(shí) 共價(jià)鍵的特征和類型
一、共價(jià)鍵
1.定義：
共價(jià)鍵是原子間通過(guò)共用電子對(duì)所形成的相互作用。
2.成鍵元素：
一般為非金屬與非金屬，特例 AlCl3。
3.分類：
極性鍵和非極性鍵。
4.表示方式：
電子式和結(jié)構(gòu)式。
5.具有飽和性：
只能有H2、HCl、Cl2等，不可能有H3、H2Cl、Cl3 。
【思考】我們學(xué)過(guò)原子軌道，如何用原子軌道的概念來(lái)進(jìn)一步理解共價(jià)鍵呢？
例：氫原子如何形成氫分子的呢？
氫分子（H2）的形成過(guò)程
【解釋】原子軌道在兩個(gè)原子核間重疊，意味著電子出現(xiàn)在核間的概率增大，電子帶負(fù)電，因而可以形象地說(shuō)，核間電子好比在核間架起一座帶負(fù)電的橋梁，把帶正電的兩個(gè)原子核“黏結(jié)”在一起了。
（1）δ鍵：
【H2中的共價(jià)鍵稱為δ鍵】
δ鍵的特征是以形成化學(xué)鍵的兩原子核的連線為軸做旋轉(zhuǎn)操作，共價(jià)鍵的電子云的圖形不變這種特征稱為軸對(duì)稱。
a. δ鍵 ——“s-s δ鍵”
H2中的δ鍵是由兩個(gè)s軌道重疊形成的，可稱為“s-s δ鍵”。
【思考】s軌道和p軌道，p軌道和p軌道重疊是否也能形成δ鍵呢？
b. δ鍵 ——“s-p δ鍵”
【氯化氫分子（HCl）的形成過(guò)程】
HCl分子中的共價(jià)鍵是由氫原子提供的未成對(duì)電子的1s原子軌道和氯原子提供的未成對(duì)電子的3p原子軌道重疊形成的。
c. δ鍵 ——“p-p δ鍵”
Cl2分子中的共價(jià)鍵是由2個(gè)氯原子各提供一個(gè)未成對(duì)電子的3p原子軌道重疊形成的，如下圖所示。
HCl 和Cl2分子中的共價(jià)鍵的電子云圖形跟H2中的共價(jià)鍵的電子云圖形都是軸對(duì)稱的，因而都是δ鍵。
（2）“ π鍵 ”
【思考】π鍵與δ鍵相比有何不同點(diǎn)呢？
“ π鍵 ”的特點(diǎn)
①對(duì)比兩個(gè)p軌道形成的δ鍵和π鍵可以發(fā)現(xiàn)， δ鍵是由兩個(gè)原子的p軌道“頭碰頭”重疊形成的。而π鍵是由兩個(gè)原子的p軌道“肩并肩”重疊形成的。
②π鍵的電子云形狀與δ鍵的電子云形狀有明顯差別：每個(gè)π鍵的電子云由兩塊組成，它們互為鏡像，這種特征稱為鏡面對(duì)稱。
③π鍵與δ鍵的強(qiáng)度不同。例如，乙炔、乙烯分子中的π鍵不如δ鍵牢固，比較容易斷裂。因而含有π鍵的乙烯、乙炔與只有δ鍵的乙烷的化學(xué)性質(zhì)不同。
【探究】
【問(wèn)題和預(yù)測(cè)】
（1）觀察乙烷、乙烯、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)δ鍵和幾個(gè)π鍵構(gòu)成？
答：①乙烷中含有1個(gè)C-C鍵和6個(gè)C-H鍵，所以乙烷中含有7個(gè)σ鍵；
②乙烯中含有1個(gè)C=C鍵和4個(gè)C-H鍵，即含有5個(gè)σ鍵和1個(gè)π鍵；
③乙炔中含有1個(gè)三鍵和2個(gè)C-H鍵，即含有3個(gè)σ鍵和2個(gè)π鍵；
（2）解釋乙烯分子中π鍵是如何形成的，預(yù)測(cè)乙炔分子中的π鍵是如何形成的。
答：乙烯上的碳原子進(jìn)行sp2雜化，還剩余一個(gè)p軌道沒(méi)有參與雜化，軌道重合過(guò)程中2個(gè)p軌道肩并肩重合。因此形成了“π鍵”。
乙炔分子中碳原子進(jìn)行sp雜化，每個(gè)碳原子還有2個(gè)2p未成對(duì)電子（2py、2pz），肩并肩形成πpy-py、 πpz-pz鍵。
【繪制圖示】
模仿圖2-3所示，繪制乙炔分子中的π鍵。（提示：兩個(gè)碳原子各自用2個(gè)p軌道形成2個(gè)π鍵。）
【問(wèn)題與討論】
鈉和氯通過(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)鍵而形成離子鍵呢？你能從原子的電負(fù)性差別來(lái)理解嗎？討論后請(qǐng)?zhí)顚?xiě)下表。
結(jié)論：當(dāng)原子的電負(fù)性相差很大，化學(xué)反應(yīng)形成的電子對(duì)不會(huì)被共用，形成的將是_________鍵；而_______鍵是電負(fù)性相差不大的原子之間形成的化學(xué)鍵。
答：0.9 3.0 2.1 3.0 2.5 3.5
2.1 0.9 1.0
離子 共價(jià)
【課堂練習(xí)】
1.σ鍵的常見(jiàn)類型有(1)s-s, (2)s-p,(3)p-p，請(qǐng)指出下列分子σ鍵所屬類型:
A. HF
B. NH3
C. F2
D. H2
答案：s-p s-p p-p s-s
2. 下列關(guān)于共價(jià)鍵的說(shuō)法不正確的是( )
A．H2S分子中兩個(gè)共價(jià)鍵的鍵角接近90°的原因是共價(jià)鍵有方向性
B．N2分子中有1個(gè)σ鍵，兩個(gè)π鍵
C．兩個(gè)原子形成共價(jià)鍵時(shí)至少有1個(gè)σ鍵
D．在雙鍵中，σ鍵的鍵能小于π鍵的鍵能
答案：D
3.關(guān)于乙醇分子的說(shuō)法正確的是（ ）
A.分子中共含有8個(gè)極性鍵 B.分子中不含非極性鍵
C.分子中只含σ鍵 D.分子中含有1個(gè)π鍵
答案：C
4．氰氣的化學(xué)式為(CN)2，結(jié)構(gòu)式為NCCN，性質(zhì)與Cl2相似，下列敘述不正確的是( )
A．在一定條件下可發(fā)生加成反應(yīng)
B．分子中NC鍵的鍵長(zhǎng)大于C—C鍵的鍵長(zhǎng)
C．分子只含有2個(gè)σ鍵和4個(gè)π鍵
D．不和NaOH溶液反應(yīng)
答案：BC
5.下列分子中不含有π鍵的是:
A、O2 B、CaC2
C、F2 D、C6H6
E、氯乙烯 F、Na2O2
答案：CF

必備基礎(chǔ)知識(shí)

認(rèn)真思考
思考
思考討論
探究學(xué)習(xí)
主動(dòng)探究
檢測(cè)反饋
知道共價(jià)鍵的含義。
理解分子的形成過(guò)程
通過(guò)觀察思考，理解共價(jià)鍵的類型及特點(diǎn)。
通過(guò)對(duì)比分析，理解π鍵與δ鍵的不同點(diǎn)。
進(jìn)一步加深理解共價(jià)鍵的形成過(guò)程并學(xué)會(huì)判斷其類型。
課堂小結(jié)
共價(jià)鍵的特征與類型
1.共價(jià)鍵的特點(diǎn)：飽和性、方向性。
2.共價(jià)鍵的分類：
（1）δ鍵：頭碰頭、軸對(duì)稱、很穩(wěn)定。
類型： s—sσ、s—pσ、p—pσ
（2）π鍵：肩并肩、鏡像對(duì)稱、容易斷裂。
3.共價(jià)鍵的類型規(guī)律：
單鍵：δ鍵
雙鍵：1個(gè)δ鍵 1個(gè)π鍵
三鍵：1個(gè)δ鍵 2個(gè)π鍵
板書(shū)
共價(jià)鍵的特征與類型
1.共價(jià)鍵的特點(diǎn)：飽和性、方向性。
2.共價(jià)鍵的分類：
（1）δ鍵：頭碰頭、軸對(duì)稱、很穩(wěn)定。
類型： s—sσ、s—pσ、p—pσ
（2）π鍵：肩并肩、鏡像對(duì)稱、容易斷裂。
3.共價(jià)鍵的類型規(guī)律：
單鍵：δ鍵
雙鍵：1個(gè)δ鍵 1個(gè)π鍵
三鍵：1個(gè)δ鍵 2個(gè)π鍵

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第一節(jié) 共價(jià)鍵

版本： 人教版 (2019)

年級(jí)： 選擇性必修2

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