11《共價鍵》教學設計00-01學年人教版高二化學選修3

1、 （人教版選修3）第二章 分子結構與性質教學設計 第一節(jié) 共價鍵 （第一課時 共價鍵的形成及類型）課題：2.1.1 共價鍵的形成及類型課時1授課班級教學分析本課時內容是人教版選修三物質結構與性質中的第二章第一節(jié)共價鍵第一課時內容。本節(jié)內容的課標要求是“知道共價鍵的主要類型鍵和鍵，能用鍵能、鍵長、鍵角等說明簡單分子的某些性質；結合實例說明等電子原理的應用?！苯滩闹饕榻B了從電子云和原子軌道的角度理解共價鍵的形成、價鍵的特點、鍵和鍵的特征以及共價鍵參數，是對必修2中共價鍵內容的加深，使學生進一步豐富物質結構的知識，提高分析問題和解決問題的能力。本節(jié)內容理論性較強，使學生在分子水平上進一步形成有關物

2、質結構的基本觀念，能從物質結構決定性質的視角解釋分子的某些性質，并預測物質的有關性質，體驗科學的魅力，進一步形成科學的價值觀。 本節(jié)教學內容分為兩部分：第一部分共價鍵的形成及類型，第二部分鍵參數及等電子原理。共價鍵是常見的化學鍵之一，掌握共價鍵的特點及類型，能更好的指導我們認識分子的立體結構，幫助我們來了解形形色色的分子世界。在必修2中學習了化學鍵的初步知識，知道了離子鍵和共價鍵的形成過程。通過第一章的學習也已掌握了原子的核外電子排布式和排布圖，清楚了S電子云、P電子云在空間的形狀及原子軌道等概念，本課時將在這些基礎之上繼續(xù)學習共價鍵的知識，使學生進一步提升他們的抽象思維能力和空間想象力，掌握

3、共價鍵的形成的過程和本質 ，為后面對分子空間構型的學習做好準備。同時在學習本課時內容過程中還要處理好初中、必修二相關內容的銜接關系，注意聯系好第一章電子云的相關知識。教學目標知識與技能1通過問題探究、討論交流認識共價鍵的形成條件、本質和特征。知道共價鍵的成鍵方式是鍵和鍵，通過對共價鍵的認識與理解，發(fā)展抽象思維能力。2通過閱讀思考、對比分析、討論交流知道共價鍵主要類型鍵和鍵的區(qū)別，能說出鍵和鍵的明顯差別和一般規(guī)律及判斷分子中的共價類型。通過觀察微觀結構的三維動畫，增強空間想象能力。過程與方法通過討論歸納和問題探究等活動過程，提高分析推理和歸納總結能力，體驗化學研究方法的科學性，熟悉各知識點的共性

4、和差異性。情感態(tài)度價值觀從分子水平上進一步形成有關物質結構的基本觀念，從物質結構決定性質的視角解釋分子的某些性質，并預測物質的有關性質等學習過程中，體驗科學的魅力，進一步形成科學的價值觀。教學重點鍵和鍵的特征和性質教學難點鍵和鍵的特征教學過程教學步驟、內容教學方法【情景導入】我們知道元素的原子間可形成共價鍵，其本質是原子間形成共用電子對，因為電子在核外一定空間運動，所以共價鍵的本質是電子云發(fā)生重疊，那么它們又是通過怎樣方式重疊才能形成共價鍵呢？本節(jié)課我們將對共價鍵的形成作進一步探究?！景鍟炕顒右?、共價鍵的本質和特征【閱讀思考】閱讀教材P28頁內容，完成“學與問”，回顧共價鍵的本質，思考共價鍵

5、有何特征？【交流1】（1）用電子式表示H2、HCl、Cl2分子的形成過程：【板書】H2： HCl：【板書】Cl2：【交流2】（2）共價鍵的特征是具有飽和性和方向性?！居懻摗渴裁唇泄矁r鍵的飽和性和方向性？【交流1】（1）按照共價鍵的共用電子對理論，一個原子有幾個未成對電子，便可和幾個自旋相反的電子配對成鍵，這就共價鍵的“飽和性”?！窘涣?】（2）兩個原子軌道重疊部分越大，兩核間電子的概率密度越大，形成的共價鍵越牢固，分子越穩(wěn)定。這就是共價鍵的另一個特征方向性。【問題探究1】（1）根據共價鍵的特征分析可能形成H3、H2Cl、Cl3分子嗎？為什么？【交流】不可能有H3、H2Cl和Cl3分子形成，因為

6、H最外層只有1個電子，達到2電子的穩(wěn)定結構就只能形成兩電子的穩(wěn)定結構，所以只能和另一個H原子形成一對共用電子對，所以氫氣分子是H2 而不是H3。【問題探究2】（2）所有的共價鍵都有方向性嗎？【交流】并不是所有的共價鍵都有方向性，如ss 鍵就沒有方向性?！締栴}探究3】（3）兩個原子之間要形成穩(wěn)定的共價鍵要滿足什么條件？【交流1】電子配對原理：兩原子各自提供1個自旋方向相反的電子彼此配對；【交流2】最大重疊原理：兩個原子軌道重疊部分越大，兩核間電子的概率密度越大，形成的共價鍵越牢固，分子越穩(wěn)定。【典例1】下列不屬于共價鍵成鍵因素的是()A共用電子對在兩原子核之間高頻率出現B共用電子對必須在兩原子中

7、間C成鍵后的體系能量降低，趨于穩(wěn)定D兩原子核體積大小要適中【答案】D 【解析】兩原子形成共價鍵時電子云發(fā)生重疊，即電子在兩核之間出現的機會更多；兩原子電子云重疊越多，鍵越牢固，體系的能量也越低；原子核體積的大小與能否形成共價鍵無必然聯系?！镜淅?】硫化氫(H2S)分子中兩個共價鍵的夾角接近90，其原因是()共價鍵的飽和性S原子的電子排布共價鍵的方向性S原子中p軌道的形狀A BC D【答案】D 【解析】S原子的價電子排布式是3s23p4，有2個未成對電子，并且分布在相互垂直的兩個p軌道中，當與兩個H原子配對成鍵時，形成的兩個共價鍵間夾角接近90，這體現了共價鍵的方向性，是由p軌道的伸展方向決定的

8、?！景鍟炕顒佣⒐矁r鍵的類型鍵和鍵【閱讀思考】閱讀教材P28頁內容，思考如何用電子云描述H2分子的形成過程？【交流】兩個氫原子的電子云在兩個氫原子核間重疊，意味著電子出現在核間的概率增大，電子帶負電，因而可以形象的說，核間電子好比在核間架起一座帶負電的橋梁，把帶正電的兩個原子核“黏結”在一起了。如下圖示：【投影】【討論1】（1）結合H2分子的形成過程，思考回答什么是鍵？如何描述鍵的形成過程？【交流1】定義：以形成化學鍵的兩原子核的連線為軸作旋轉操作形成的共價鍵叫鍵，共價鍵電子云的圖形不變，這種特征稱為軸對稱?！窘涣?】氫原子形成氫分子形成的是ss鍵：【討論2】（2）HCl和C12中的共價鍵鍵

9、是如何形成的？ 【交流1】HCl分子中的共價鍵是由氫原子提供的未成對電子ls的原子軌道和氯原子提供的未成對電子3p的原子軌道重疊形成的，而C12分子中的共價鍵是由2個氯原子各提供土個未成對電子3p的原子軌道重疊形成的。【交流2】HCl和C12中的共價鍵的電子云圖像與H2里的共價鍵的電子云圖像一樣，是軸對稱的，因而都是鍵，分別稱為HC1的sp鍵和C1一C1的pp鍵。如下圖：【投影】【交流3】 形成鍵的原子軌道重疊程序較大，故鍵有較強的穩(wěn)定性，共價單鍵為鍵。因此兩原子在形成共價鍵時首先形成鍵?！居懻?】（3）寫出基態(tài)氧原子的電子排布式，分析O2的形成過程又和特點？什么叫鍵？有何特征？【交流1】O2

10、分子中的每個氧原子的排布式為1S22S22Px22Py12Pz1。兩原子的未成對電子在Y軸上“頭碰頭”重疊的基礎上形成了一個鍵，同時在Z軸上還要進行“肩并肩”重疊從而還要形成另一個鍵叫鍵。如下圖：【投影】【交流2】 由兩個原子的p電子“肩并肩”重疊形成的共價鍵叫鍵。其特征一是兩個原子軌道以 “肩并肩” 方式重疊；二是每個鍵的電子云由兩塊組成，分別位于兩原子核構成平面的兩側，如果以它們之間包含原子核的平面為鏡面，它們互為鏡像，稱為鏡像對稱【討論4】（4）鍵與鍵相比有何不同？【交流1】重疊方式不同。鍵以形成化學鍵的兩原子核的連線為軸作旋轉操作（“頭碰頭”重疊）形成,共價鍵電子云的圖形不變，為軸對稱

11、。鍵是由兩個原子的p電子“肩并肩”重疊形成；【交流2】鍵的電子云形狀與鍵的電子云形狀有明顯差別，每個鍵的電子云由兩塊組成，分別位于由兩原子核構成平面的兩側，如果以它們之間包含原子核的平面為鏡面，它們互為鏡像，其特征稱為鏡像對稱。【交流3】鍵與鍵不同，鍵的強度較大，鍵不如鍵牢固，比較容易斷裂。【交流4】共價單鍵一定為鍵，雙鍵為一個鍵和一個鍵鍵，三鍵為一個鍵和兩個鍵?！締栴}探究1】：結合教材P29頁“科學探究”，回答下列問題：（1）已知氮分子的共價鍵是三鍵(N三N)，你能模仿圖21、圖22、圖23，通過畫圖來描述嗎?(提示：氮原子各自用三個p軌道分別跟另一個氮原子形成一個鍵和兩個鍵)【交流投影】【

12、問題探究2】（2）鈉和氯通過得失電子同樣是形成電子對，為什么這對電子不被鈉原子和氯原子共用形成共價鍵而形成離子鍵呢?你能從原子的電負性差別來理解嗎?討論后請?zhí)顚懴卤韮热??！窘涣魍队啊吭覰a ClH ClC O電負性0.9 3.02.1 3.02.5 3.5電負性之差（絕對值）2.10.91.0結論：當原子的電負性相差很大，化學反應形成的電子對不會被共用，形成的將是離子鍵；而共價鍵是電負性相差不大的原子之間形成的化學鍵。【問題探究3】（3）觀察下圖乙烷、乙烯和乙炔分子的結構回答：【問題1】乙烷、乙烯和乙炔分子中的共價鍵分別由幾個鍵和幾個鍵組成？【交流】乙烷分子由7個鍵組成；乙烯分子由5個鍵和1

13、個鍵組成；乙炔分子由3個鍵和2個鍵組成。【問題2】乙烯和乙炔的化學性質為什么比乙烷活潑呢？【交流】乙烯的碳碳雙鍵和乙炔的碳碳三鍵中分別含有1個和2個鍵，鍵原子軌道重疊程度小，不穩(wěn)定，容易斷裂。而乙烷中沒有鍵，鍵穩(wěn)定，不易斷裂?！締栴}3】H原子和H原子、H原子和Cl原子、Cl原子和Cl原子分別均以鍵結合成H2、HCl和Cl2分子，共價鍵軌道完全相同嗎？【交流】不相同。H原子的未成對電子位于1s軌道，Cl原子的未成對電子位于3p軌道，即H原子和H原子成鍵以1s和1s軌道“頭碰頭”重疊，H原子和Cl原子以1s和3p軌道“頭碰頭”重疊，Cl原子和Cl原子以3p和3p軌道“頭碰頭”重疊?！締栴}探究4】（

14、4）分子中鍵與鍵的判斷方法是什么？【交流】根據成鍵原子的價電子數來判斷能形成幾個共用電子對。如果只有一個共用電子對，則該共價鍵一定是鍵；如果形成多個共用電子對時，則先形成1個鍵，另外的原子軌道形成鍵?！練w納小結1】（1）鍵的形成及類型【投影】形成成鍵原子的s軌道或p軌道“頭碰頭”重疊而形成類型ss型sp型p p型特征以形成化學鍵的兩原子核的連線為軸作旋轉操作，共價鍵電子云的圖形不變，這種特征稱為軸對稱。鍵的強度較大?！練w納小結2】（2）鍵的形成及類型【投影】形成由兩個原子的p軌道“肩并肩”重疊形成的pp型特征每個鍵的電子云由兩塊組成，分別位于由兩原子核構成平面的兩側，如果以它們之間包含原子核的

15、平面為鏡面，它們互為鏡像，這種特征稱為鏡面對稱。鍵不能旋轉，不如鍵牢固，較易斷裂【典例1】下列說法中正確的是()A乙烷分子中，既有鍵，又有鍵BCl2和N2的共價鍵類型相同C由分子構成的物質中一定含有鍵DHCl分子中含一個sp 鍵【答案】 D【解析】 A中，乙烷分子的結構式為，只有鍵，無鍵；B中，Cl2分子是pp 鍵，N2分子中除有pp 鍵外，還有pp 鍵；C中，某些單原子分子(如He、Ne等稀有氣體)中不含有化學鍵。【典例2】關于鍵和鍵的比較，下列說法不正確的是()A鍵是軸對稱的，鍵是鏡面對稱的B鍵是“頭碰頭”式重疊，鍵是“肩并肩”式重疊C鍵不能斷裂，鍵容易斷裂D氫原子只能形成鍵，氧原子可以形

16、成鍵和鍵【答案】C【解析】鍵較穩(wěn)定，不易斷裂，而不是不能斷裂?；瘜W反應的實質是舊鍵的斷裂和新鍵的形成?！镜淅?】下列關于共價鍵的說法不正確的是 ()AH2S分子中兩個共價鍵的鍵角接近90的原因是共價鍵有方向性BN2分子中有1個鍵，2個鍵 C兩個原子形成共價鍵時至少有1個鍵D在雙鍵中，鍵的鍵能小于鍵的鍵能【答案】D 【解析】A項，S原子的價電子構型是3s23p4，有2個未成對電子，并且分布在相互垂直的3px和3py軌道中，當與兩個H原子配對成鍵時，形成的兩個共價鍵間夾角接近90，這體現了共價鍵的方向性，是由軌道的伸展方向決定的。B項，N2分子中有共價三鍵，其中有一個鍵兩個鍵。C項，兩個原子形成的

17、共價鍵，首先有一個鍵，其余為鍵。D項，鍵的重疊程度比鍵大，故鍵能鍵大于鍵?！菊n堂檢測】1下列說法正確的是() A若把H2S分子寫成H3S分子，違背了共價鍵的飽和性B基態(tài)C原子有兩個未成對電子，所以只能形成兩個共價鍵C所有共價鍵都有方向性D兩個原子軌道發(fā)生重疊后，兩核間的電子不僅僅在兩核之間，而是繞兩個原子核運動【答案】A【解析】如在形成CH4分子的過程中，碳原子2s軌道中的1個電子被激發(fā)到2p軌道中，此時碳原子有4個未成對電子，形成4個共價鍵，B錯誤；H2分子中的s軌道成鍵時，因s軌道為球形，故H2分子中的HH共價鍵無方向性，C錯誤；兩個原子軌道重疊后，電子在核間出現的概率增大，但不是繞兩個原

18、子核運動，D錯誤。2.下列說法正確的是()A鍵是由兩個p原子軌道“頭碰頭”重疊形成的B鍵呈鏡面對稱，而鍵呈軸對稱C乙烷分子中的化學鍵全為鍵，而乙烯分子中含有鍵和鍵DH2分子中含鍵，而Cl2分子中除鍵外還含有鍵【答案】C 【解析】本題考查了鍵和鍵的形成方式和特征。原子軌道以“頭碰頭”方式相互重疊形成的共價鍵為鍵，以“肩并肩”方式相互重疊形成的共價鍵為鍵；鍵呈軸對稱，而鍵呈鏡面對稱；分子中所有的共價單鍵都是鍵，共價雙鍵及共價三鍵中均含鍵和鍵。3下列說法中正確的是()A在氣體單質分子中，一定含有鍵，可能含有鍵B烯烴比烷烴的化學性質活潑是由于烷烴中只含鍵，而烯烴含有鍵C等電子體結構相似，化學性質相同D

19、共價鍵的方向性決定了原子在形成分子時相互結合的數量關系【答案】B 【解析】在氣體單質分子中，可能存在鍵(如H2、Cl2)、鍵(如N2分子中存在鍵、鍵)，而稀有氣體為單原子分子，不存在化學鍵，A項錯誤；烯烴中含有碳碳雙鍵，其中一個是鍵，因鍵易斷裂，故化學性質較活潑，B項正確；等電子體結構相似，但化學性質不完全相同，C項錯誤；共價鍵的方向性決定分子的立體構型，飽和性決定分子中各原子的數量關系，D項錯誤。4下列說法正確的是()A鍵強度小，容易斷裂，而鍵強度較大，不易斷裂B所有共價鍵都具有方向性C含有共價鍵的化合物一定是共價化合物D兩個原子之間形成共價鍵時，最多有一個鍵【答案】D 【解析】形成鍵的原子

20、軌道的重疊程度比鍵大，形成的共價鍵強，不易斷裂，A項錯誤；s軌道與s軌道重疊形成的共價鍵無方向性，B項錯誤；氫氧化鈉是離子化合物，含有氫氧共價鍵，C項錯誤；兩個原子之間形成共價鍵時，單鍵為鍵，雙鍵或三鍵中只有一個鍵，D項正確。5下列分子中，含有2個鍵的是()HCNH2ON2H2O2C2H4C2H2 CO2CCl4ABCD【答案】B 【解析】HCN分子中有CN鍵，所以含有兩個鍵；H2O分子中沒有雙鍵，所以不含有鍵；N2分子中有NN鍵，所以含有兩個鍵；H2O2分子中沒有雙鍵，所以不含有鍵；C2H4分子中只有一個C=C鍵，所以含有一個鍵；CHCH分子中有CC鍵，所以含有兩個鍵；CO2分子中有兩個C=

21、O鍵，所以含有兩個鍵；CCl4分子中含有CCl鍵，沒有鍵，所以分子中含有兩個鍵的是?！練w納整理】鍵與鍵的比較【投影】共價鍵類型鍵鍵電子云重疊方式沿鍵軸方向相對重疊沿鍵軸方向平行重疊電子云重疊部位兩原子核之間，在鍵軸處鍵軸上方和下方，鍵軸處為零電子云重疊程度大小鍵的強度較大較小 化學活潑性不活潑活潑成鍵規(guī)律共價單鍵是鍵；雙鍵中一個是鍵，一個是鍵；三鍵中一個是鍵，兩個是鍵【課后鞏固】教材P34頁1、2、4【課后提升】1下列關于共價鍵的說法錯誤的是()A原子之間通過共用電子對所形成的化學鍵叫共價鍵B電負性相同或差值小的非金屬原子形成的化學鍵為共價鍵CHCl中Cl顯1價是因為共用電子對只在氯原子周圍運

22、動DH2O分子中有兩個OH共價鍵【答案】C 【解析】共用電子對在成鍵的兩個原子核之間高概率地出現。2具有下列電子排布式的原子中，不能形成鍵的是()A1s22s22p63s23p4 B1s22s22p3C1s22s22p63s1 D1s22s22p2【答案】C 【解析】四種原子分別是S、N、Na、C，其中Na是活潑金屬，在化學反應中易失去一個電子，形成的是離子鍵，而鍵是共價鍵中的一種。3下列有關化學用語的敘述錯誤的是()ACOCl2分子的結構式：BHBr分子的電子式：Heq o(Br,sup11(),sdo4() C乙炔分子中的共價鍵由3個鍵和2個鍵組成DH原子和O原子既可以形成H2O分子，也可

23、以形成H2O2分子，這與共價鍵的飽和性相矛盾【答案】D 【解析】選項D錯在H2O和H2O2分子中，H、O原子結合方式不同，但H、O原子分別形成1個、2個共價鍵，是共價鍵有飽和性的例證和體現。4對鍵的認識不正確的是()A鍵不屬于共價鍵，是另一種化學鍵Bss 鍵與sp 鍵的對稱性相同C若分子中含有共價鍵，則至少含有一個鍵D含有鍵的化合物與只含鍵的化合物的化學性質不同【答案】A【解析】A項，鍵屬于共價鍵；B項，ss 鍵與sp 鍵都屬于鍵，對稱性相同；D項，鍵容易斷裂，而鍵不易斷裂，所以含有鍵的化合物與只含鍵的化合物的化學性質不同。5由短周期前10號元素組成的物質T和X，有如圖所示的轉化。X不穩(wěn)定，易分解。下列有關說法正確的是()A為使該轉化成功進行，Y可以是酸性KMnO4溶液B等物質的量的T、X分子中含有鍵的數目均為NACX分子中含有的鍵個數是T分子中含有的鍵個數的2倍DT分子中只含有極性鍵，X分子中既含有極性鍵又含有非極性鍵【答案】A【解析】由球棍模型可知，T為HCHO，X不穩(wěn)定，易分解，則X為H2CO3，則Y為氧化劑，可以選擇氧化性較強的酸性KMnO4溶液，A項正確；等物質的量并不一定是1 mol，B項錯誤；X分子中含有的鍵個數為5，T分子中含有的鍵個數為3，C項錯誤；T、X分子中均只含有極性鍵，無非極性鍵，D項錯誤。6(1)1