《第一节 共价键》教案.docx
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《第一节共价键》教案
中学高二化学选修3讲学稿
第二章分子结构与性质
第一节共价键（第一课时）
班级姓名学号学习评价
教学目标：
1、复习化学键的概念，能用电子式表示常见物质的离子键或共价键的形成过程。
2、知道共价键的主要类型δ键和π键。
3、说出δ键和π键的明显差别和一般规律。
教学重点、难点：
价层电子对互斥模型
课前预习：
1、共价键是常见化学键之一，它是指其本质是。
2、判断δ键和π键的一般规律是：
共价单键是键；而共价双键中有个δ键，共价三键中有个δ键，其余为π键。
学习过程
[引入]
NaCl、HCl的形成过程
前面学习了电子云和轨道理论，对于HCl中H、Cl原子形成共价键时，电子云如何重叠？
例：
H2的形成
1、δ键：
（以“”重叠形式）
a、特征：
b、种类：
S-Sδ键、S-Pδ键、P-Pδ键
P电子和P电子除能形成δ键外，还能形成π键
2、π键
[讲解]
a.特征：
每个π键的电子云有两块组成，分别位于有两原子核构成平面的两侧，如果以它们之间包含原子核的平面镜面，它们互为镜像，这种特征称为镜像对称。
3、δ键和π键比较
①重叠方式：
δ键：
；π键：
②δ键比π键的强度较大
成键电子：
δ键s-s、、π键
δ键成键π键成键或键
４．共价键的特征：
性、性
[小结]
【案例练习】
1、下列各组物质中，所有化学键都是共价键的是（）
A．H2S和Na2O2B．H2O2和CaF2C．NH3和N2D．HNO3和NaCl
2．对δ键的认识不正确的是（）
A．δ键不属于共价键，是另一种化学键
B．S-Sδ键与S-Pδ键的对称性相同
C．分子中含有共价键，则至少含有一个δ键
D．含有π键的化合物与只含δ键的化合物的化学性质不同
3、乙烯分子中C-C之间有个σ键，个π键。
乙烯易发生加成反应是因为分子中C-C之间的一个键易断裂。
【课后作业】
1、下列分子中存在π键的是（）
A．H2B．Cl2C．N2D．HCl
2、下列说法中，正确的是
A．在N2分子中，两个原子的总键能是单个键能的三倍
B．N2分子中有一个σ键、两个π键
C．N2分子中有两个个σ键、一个π键
D．N2分子中存在一个σ键、一个π键
3、下列分子中，含有非极性键的化合物的是
A．H2B．CO2C．H2OD．C2H4
4、在HCl分子中，由H原子的一个轨道与Cl原子的一个轨道形成一个键；在Cl2分子中两个Cl原子以轨道形成一个键。
中学高二化学选修3讲学稿
第二章分子结构与性质
第一节共价键（第二课时）
班级姓名学号学习评价
教学目标：
1、认识键能、键长、键角等键参数的概念
2、能用键参数――键能、键长、键角说明简单分子的某些性质
3、知道等电子原理，结合实例说明“等电子原理的应用”
教学难点、重点：
键参数的概念，等电子原理
课前预习：
1、键参数通常包括、与
2、等电子原理的概念：
3、互为等电子体的物质其（填“物理”或“化学”，下同）性质相近，而性质差异较大。
学习过程
Ｎ２与Ｈ２在常温下很难反应，必须在高温下才能发生反应，而Ｆ２与Ｈ２在冷暗处就能发生化学反应，为什么？
［讨论］
二、键参数
１．键能
①概念：
②单位：
［阅读书３３页，表２－１］
1、键能大小与键的强度的关系？
2、键能与化学反应的能量变化的关系？
２．键长
①概念：
②单位：
③键长越短，共价键越，形成的物质越
多原子分子的形状如何？
就必须要了解多原子分子中两共价键之间的夹角。
３．键角：
例如：
ＣＯ２结构为Ｏ＝Ｃ＝Ｏ，键角为°，为形分子。
Ｈ２Ｏ 键角１０５°Ｖ形ＣＨ４ 键角１０９°２８′正四面体
［小结］
键能、键长、键角是共价键的三个参数
键能、键长决定了共价键的稳定性；键长、键角决定了分子的空间构型。
［板书］
三、等电子原理
１．等电子体：
如：
ＣＯ和Ｎ２，ＣＨ４和ＮＨ４＋
２．等电子体性质相似
［阅读课本表２－３］
［小结］
【案例练习】
1、下列各说法中正确的是（ ）
A．分子中键能越高，键长越大，则分子越稳定
B．元素周期表中的ⅠA族（除H外）和ⅦA族元素的原子间不能形成共价键
C．水分子可表示为HO—H，分子中键角为180°
D．H—O键键能为463KJ/mol，即18克H2O分解成H2和O2时，消耗能量为2×463KJ
２．下列说法中，错误的是（ ）
A．键长越长，化学键越牢固
B．成键原子间原子轨道重叠越多，共价键越牢固
C．对双原子分子来讲，键能越大，含有该键的分子越稳定
D．原子间通过共用电子对所形成的化学键叫共价键
3、下列分子中键角最大的是（ ）
A．CH4B．NH3C．H2OD．CO2
４．与ＮＯ３－互为等电子体的是（ ）
A．ＳＯ３ B．ＢＦ３ C．ＣＨ４ D．ＮＯ２
5．由课本表２－１可知．Ｈ－Ｈ的键能为４３６kＪ／mol．它所表示的意义是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿．如果要使１molＨ２分解为２molＨ原子，你认为是吸收能量还是放出能量？
＿＿＿＿．能量数值＿＿＿＿．当两个原子形成共价键时，原子轨道重叠的程度越大，共价键的键能＿＿＿＿，两原子核间的平均距离――键长＿＿＿＿．
【课后作业】
1、下列说法中正确的是（ ）
A．双原子分子中化学键键能越大，分子越牢固
B．双原子分子中化学键键长越长，分子越牢固
C．双原子分子中化学键键角越大，分子越牢固
D．在同一分子中，σ键要比π键的分子轨道重叠程度一样多，只是重叠的方向不同
2、下列物质属于等电子体一组的是（ ）
A．CH4和NH4+B．B3H6N3和C6H6C．F-和MgD．H2O和CH4
3、三氯化磷分子的空间构型是三角锥形而不是平面正三角形，下列关于三氯化磷分子空间构型理由的叙述，不正确的是（ ）
A．PCl3分子中三个共价键的键长，键角都相等
B．PCl3分子中的P-Cl键属于极性共价键
C．PCl3分子中三个共价键键能，键角均相等
D．PCl3是非极性分子
4、下列单质分子中，键长最长，键能最小的是（ ）
A．H2B．Cl2C．Br2D．I2
中学高二化学选修3讲学稿
第二章分子结构与性质
第二节分子的立体结构（第一课时）
班级姓名学号学习评价
教学目标
1、认识共价分子的多样性和复杂性；
2、初步认识价层电子对互斥模型；
3、能用VSEPR模型预测简单分子或离子的立体结构；
4、培养严谨认真的科学态度和空间想象能力。
重点难点：
分子的立体结构；利用价层电子对互斥模型预测分子的立体结构
课前预习：
1、化学式：
2、结构式：
3、结构简式：
4、电子式：
5、价电子：
学习过程
创设问题情境：
1、阅读课本P37-40内容；
2、展示CO2、H2O、NH3、CH2O、CH4分子的球辊模型（或比例模型）；
3、提出问题：
⑴什么是分子的空间结构？
⑵同样三原子分子CO2和H2O，四原子分子NH3和CH2O，为什么它们的空间结构不同？
[讨论交流]
1、写出CO2、H2O、NH3、CH2O、CH4的结构式和电子式；
2、讨论H、C、N、O原子分别可以形成几个共价键；
3、根据电子式、结构式描述CO2、H2O、NH3、CH2O、CH4的分子结构。
[模型探究]
由CO2、H2O、NH3、CH2O、CH4的立体结构模型，对照其电子式，分析结构不同的原因。
[引导交流]
——引出价层电子对互斥模型（VSEPRmodels）
[分析]价层电子对互斥模型
把分子分成两大类：
一类是中心原子上的价电子都用于形成共价键。
如CO2、CH2O、CH4等分子中的C原子。
它们的立体结构可用中心原子周围的原子数来预测，概括如下：
ABn
立体结构
范例
n=2
直线型
CO2
n=3
平面三角形
CH2O
n=4
正四面体型
CH4
另一类是中心原子上有孤对电子（未用于形成共价键的电子对）的分子。
如
H2O和NH3中心原子上的孤对电子也要占据中心原子周围的空间，并参与互相排斥。
因而H2O分子呈V型，NH3分子呈三角锥型。
（如图）课本P40。
[应用反馈]
应用VSEPR理论判断下表中分子或离子的构型。
进一步认识多原子分子的立体结构。
化学式
中心原子含有孤对电子对数
中心原子结合的原子数
空间构型
H2S
2
2
V形
NH2-
2
2
V形
BF3
0
3
正三角形
CHCl3
0
4
四面体
SiF4
0
4
正四面体
【案例练习】
1、下列物质中，分子的立体结构与水分子相似的是（）
A、CO2B、H2SC、PCl3D、SiCl4
2、下列分子的立体结构，其中属于直线型分子的是（）
A、H2OB、CO2C、C2H2D、P4
3、写出你所知道的分子具有以下形状的物质的化学式，并指出它们分子中的键角分别是多少？
（1）直线形
（2）平面三角形
（3）三角锥形
（4）正四面体
4、下列分子中，各原子均处于同一平面上的是（）
A、NH3B、CCl4C、H2OD、CH2O
【课后作业】
1、为了解释和预测分子的空间构型，科学家在归纳了许多已知的分子空间构型的基础上，提出了一种十分简单的理论模型——价层电子对互斥模型。
这种模型把分子分成两类：
一类是；另一类是。
BF3和NF3都是四个原子的分子，BF3的中心原子是，NF3的中心原子是；BF3分子的立体构型是平面三角形，而NF3分子的立体构型是三角锥形的原因是
。
2、用价层电子对互斥模型推测下列分子或离子的空间构型。
BeCl2；SCl2；SO32-；SF6
中学高二化学选修3讲学稿
第二章分子结构与性质
第二节分子的立体结构（第二课时）
班级姓名学号学习评价
教学目标：
1、认识杂化轨道理论的要点
2、进一步了解有机化合物中碳的成键特征
3、能根据杂化轨道理论判断简单分子或离子的构型
4、采用图表、比较、讨论、归纳、综合的方法进行教学
5、培养学生分析、归纳、综合的能力和空间想象能力
教学重点：
杂化轨道理论的要点
教学难点：
分子的立体结构，杂化轨道理论
课前预习
1、杂化轨道理论是一种价键理论，是为了解释分子的立体结构提出的。
2、杂化及杂化轨道：
叫做杂化，称为杂化轨道。
学习过程
[展示甲烷的分子模型]
[创设问题情景]
碳的价电子构型是什么样的？
甲烷的分子模型表明是空间正四面体，分子中的C—H键是等同的，键角是109°28′。
碳原子的价电子构型2s22p2，是由一个2s轨道和三个2p轨道组成的，为什么有这四个相同的轨道呢？
为了解释这个构型Pauling提出了杂化轨道理论。
三、杂化轨道理论
1、杂化的概念：
在形成多原子分子的过程中，中心原子的若干能量相近的原子轨道重新组合，形成一组新的轨道，这个过程叫做轨道的杂化，产生的新轨道叫杂化轨道。
[思考与交流]
甲烷分子的轨道是如何形成的呢？
形成甲烷分子时，中心原子的2s和2px，2py，2pz等四条原子轨道发生杂化，形成一组新的轨道，即四条sp3杂化轨道，这些sp3杂化轨道不同于s轨道，也不同于p轨道。
根据参与杂化的s轨道与p轨道的数目，除了有sp3杂化外，还有sp2杂化和sp杂化，sp2杂化轨道表示由一个s轨道与两个p轨道杂化形成的，sp杂化轨道表示由一个s轨道与一个p轨道杂化形成的。
[讨论交流]：
应用轨道杂化理论，探究分子的立体结构。
化学式
杂化轨道数
杂化轨道类型
分子结构
CH4
C2H4
BF3
CH2O
C2H2
[总结评价]：
引导学生分析、归纳、总结多原子分子立体结构的判断规律，完成下表。
化学式
中心原子孤对电子对数
杂化轨道数
杂化轨道类型
分子结构
CH4
C2H4
BF3
CH2O
C2H2
[讨论]：
怎样判断有几个轨道参与了杂化？
[讨论总结]：
三种杂化轨道的轨道形状，SP杂化夹角为°的直线型杂化轨道，SP2杂化轨道为°的平面三角形，SP3杂化轨道为°′的正四面体构型。
[科学探究]：
课本42页
[小结]：
HCN中C原子以sp杂化，CH2O中C原子以sp2杂化；HCN中含有2个σ键和2π键；CH2O中含有3σ键和1个π键
【案例练习】
1、下列分子中心原子是sp2杂化的是（）
A、PBr3B、CH4C、BF3D、H2O
2、氨气分子空间构型是三角锥形，而甲烷是正四面体形，这是因为
A．两种分子的中心原子的杂化轨道类型不同，NH3为sp2型杂化，而CH4是sp3型杂化
B．NH3分子中N原子形成三个杂化轨道，CH4分子中C原子形成4个杂化轨道
C．NH3分子中有一对未成键的孤对电子，它对成键电子的排斥作用较强
D．氨气分子是极性分子而甲烷是非极性分子
3、用Pauling的杂化轨道理论解释甲烷分子的四面体结构，下列说法不正确的是（）
A、C原子的四个杂化轨道的能量一样
B、C原子的sp3杂化轨道之间夹角一样
C、C原子的4个价电子分别占据4个sp3杂化轨道
D、C原子有1个sp3杂化轨道由孤对电子占据
4、用VSEPR理论判断
物质
成键电子对数
孤电子对数
分子或离子的形状
H2O
NH4+
BF3
H3O+
【课后作业】
1、下列对sp3、sp2、sp杂化轨道的夹角的比较，得出结论正确的是（）
A、sp杂化轨道的夹角最大B、sp2杂化轨道的夹角最大
C、sp3杂化轨道的夹角最大D、sp3、sp2、sp杂化轨道的夹角相等
2、有关苯分子中的化学键描述正确的是
A．每个碳原子的sp2杂化轨道中的其中一个形成大π键
B．每个碳原子的未参加杂化的2p轨道形成大π键
C．碳原子的三个sp2杂化轨道与其它形成三个σ键
D．碳原子的未参加杂化的2p轨道与其它形成σ键
3、根据杂化轨道理论，请预测下列分子或离子的几何构型：
CO2，CO32-H2S，PH3
4、为什么H2O分子的键角既不是90°也不是109°28′而是104.5°？
高二化学选修3讲学稿
第二章分子结构与性质
第二节分子的立体结构（第三课时）
班级姓名学号学习评价
教学目标：
1、配位键、配位化合物的概念
2、配位键、配位化合物的表示方法
3、采用图表、比较、讨论、归纳、综合的方法进行教学
4、培养学生分析、归纳、综合的能力
教学重点：
配位键、配位化合物的概念
教学难点：
配位键、配位化合物的概念
课前预习
1、配位键：
2、配位化合物（简称）：
学习过程
[创设问题情景]
什么是配位键？
配位键如何表示？
配位化合物的概念？
阅读教材，讨论交流。
1、配位键
（1）概念
（2）表示
（3）条件：
[提问]举出含有配位键的离子或分子
举例：
[过渡]什么是配位化合物呢？
[讲解]金属离子或原子与某些分子或离子以配位键结合而形成的化合物称为配合物。
[小结]
本节主要讲述了配位键和配位化合物。
【案例练习】
1、在[Cu（NH3）4]2+配离子中NH3与中心离子Cu2+结合的化学键是
A．离子键B．非极性键C．极性键D．配位键
2、与人体血液中血红蛋白以配位键结合的一种有毒气体是
A．氯气B．氮气C．一氧化碳D．甲烷
3、向盛有硫酸铜水溶液的试管里加入氨水，首先形成难溶物，继续添加氨水，难溶物溶解得到深蓝色的透明溶液。
下列对此现象说法正确的是
A．反应后溶液中不存在任何沉淀，所以反应前后Cu2+的浓度不变。
B．沉淀溶解后，将生成深蓝色的配合离子[Cu（NH3）4]2+。
C．向反应后的溶液加入乙醇，溶液将会没有发生变化，因为[Cu（NH3）4]2+不会与乙醇发生反应。
D．在[Cu（NH3）4]2+离子中，Cu2+给出孤对电子，NH3提供空轨道。
4、下列属于配合物的是（）
A、NH4ClB、Na2CO3﹒10H2OC、CuSO4﹒5H2OD、Co（NH3）6Cl3
【课后作业】
1、在AgNO3溶液中加入过量的氨水，先有沉淀，后沉淀溶解，沉淀溶解的原因是形成了（）
A．AgNO3B．[Ag（NH3）2]+C．NH3·H2OD．NH4NO3
2、如图是卟啉配合物叶绿素的结构示意图（部分），有关的叙述正确的是（）
A．该叶绿素含有H、Mg、C、N元素B．该叶绿素是配合物，中心离子是镁离子
C．该叶绿素是配合物，其配体是N元素D．该叶绿素不是配合物，而是高分子化合物
3、对盐类物质可有下列分类：
如氯化硝酸钙[Ca（NO3）Cl]是一种混盐，硫酸铝钾KAl（SO4）2是一种复盐，冰晶石（六氟合铝酸钠）Na3AlF6是一种络盐。
对于组成为CaOCl2的盐可归类于（）
A．混盐B．复盐C．络盐D．无法归属于上述类别
中学高二化学选修3讲学稿
第二章分子结构与性质
第三节分子的性质（第一课时）
班级姓名学号学习评价
教学目标：
1、了解极性共价键和非极性共价键；
2、结合常见物质分子立体结构，判断极性分子和非极性分子；
3、培养学生分析问题、解决问题的能力和严谨认真的科学态度。
重点、难点：
多原子分子中，极性分子和非极性分子的判断。
课前预习：
1、共价键有两种：
和。
其中极性共价键指：
，简称极性键；非极性共价键指，又简称非极性键。
2、分子有分子和分子之分。
3、极性键和非极性键的判断，可归纳为：
（填“相同”或“不同”，下同）元素原子间形成的共价键为非极性键，如A-A型；元素原子间形成的共价键为极性键，如A-B型。
学习过程
创设问题情境：
1、如何理解共价键、极性键和非极性键的概念；
2、如何理解电负性概念；
3、写出H2、Cl2、N2、HCl、CO2、H2O的电子式。
提出问题：
由相同或不同原子形成的共价键、共用电子对在两原子出现的机会是否相同？
讨论与归纳：
通过观察、思考、讨论。
一般说来，同种原子形成的共价键中的电子对不发生偏移，是。
而由不同原子形成的共价键，电子对会发生偏移，是。
提出问题：
（1）共价键有极性和非极性；分子是否也有极性和非极性？
（2）由非极性键形成的分子中，正电荷的中心和负电荷的中心怎样分布？
是否重合？
（3）由极性键形成的分子中，怎样找正电荷的中心和负电荷的中心？
讨论交流：
利用教科书提供的例子，以小组合作学习的形式借助图示以及数学或物理中学习过的向量合成方法，讨论、研究判断分子极性的方法。
总结归纳：
（1）由极性键形成的双原子、多原子分子，其正电中心和负电中心重合，所以都是非极性分子。
如：
。
（2）含极性键的分子有没有极性，必须依据分子中极性键的极性向量和是否等于零而定。
当分子中各个键的极性的向量和等于零时，是非极性分子。
如：
。
当分子中各个键的极性向量和不等于零时，是极性分子。
如：
。
（3）引导学生完成下列表格
分子
共价键的极性
分子中正负
电荷中心
结论
举例
同核双原子分子
异核双原子分子
异核多原子分子
一般规律：
a．以极性键结合成的双原子分子是极性分子。
如：
HCl、HF、HBr
b．以非极性键结合成的双原子分子或多原子分子是非极性分子。
如：
O2、H2、P4、C60。
c．以极性键结合的多原子分子，有的是极性分子也有的是非极性分子。
d．在多原子分子中，中心原子上价电子都用于形成共价键，而周围的原子是相同的原子，一般是非极性分子。
完成“思考与交流”。
【案例练习】
1、下列说法中不正确的是（）
A、共价化合物中不可能含有离子键
B、有共价键的化合物，不一定是共价化合物
C、离子化合物中可能存在共价键
D、原子以极性键结合的分子，肯定是极性分子
2、以极性键结合的多原子分子，分子是否有极性取决于分子的空间构型。
下列分子属极性分子的是（）
A、H2OB、CO2C、BCl3D、NH3
3、分子有极性分子和非极性分子之分。
下列对极性分子和非极性分子的认识正确的是（）
A、只含非极性键的分子一定是非极性分子
B、含有极性键的分子一定是极性分子
C、非极性分子一定含有非极性键
D、极性分子一定含有极性键
【课后作业】
1、请指出表中分子的空间构型，判断其中哪些属于极性分子，哪些属于非极性分子，并与同学讨论你的判断方法。
分子
空间构型
分子有无极性
分子
空间构型
分子有无极性
O2
HF
CO2
H2O
BF3
NH3
CCl4
2、根据下列要求，各用电子式表示一实例：
（1）、只含有极性键并有一对孤对电子的分子
（2）、只含有离子键、极性共价键的物质
（3）、只含有极性共价键、常温下为液态的非极性分子
中学高二化学选修3讲学稿
第二章分子结构与性质
第三节分子的性质（第二课时）
班级姓名学号学习评价
教学目标：
1、范德华力、氢键及其对物质性质的影响
2、能举例说明化学键和分子间作用力的区别
3、例举含有氢键的物质
4、采用图表、比较、讨论、归纳、综合的方法进行教学
5、培养学生分析、归纳、综合的能力
教学重点：
分子间作用力、氢键及其对物质性质的影响
教学难点：
分子间作用力、氢键及其对物质性质的影响
课前预习：
1、范德华力是。
2、氢键是除范德华力外的另一种力，它是由原子和原子之间的作用力。
又分和。
3、氢键与范德华力、化学键的强弱关系为（由强到弱排列），其中氢键（填“属于”或“不属于”）化学键。
学习过程
[创设情景]
气体在加压或降温时为什么会变成液体或固体？
联系实际生活中的水的结冰、气体的液化，讨论、交流。
[结论]
表明分子间存在着，且这种分子间作用力称为。
[思考与讨论]
仔细观察教科书中表2-4，结合分子结构的特点和数据，能得出什么结论？
[小结]
分子的极性越大，范德华力越大。
[思考与交流]
完成“学与问”，得出什么结论？
[结论]
[过渡]
你是否知道，常见的物质中，水是熔、沸点较高的液体之一？
冰的密度比液态的水小？
为了解释水的这些奇特性质，人们提出了氢键的概念。
[阅读、思考与归纳]
阅读“三、氢键及其对物质性质的影响”，思考，归纳氢键的概念、本质及其对物质性质的影响。
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