1、第1节 共价键模型第1课时一、教学目标1.通过氢分子的形成过程认识共价键的形成和实质，了解共价键的特征。2.通过以HCl、NH3、N2为例描述共价键的形成过程，了解共价键的主要类型键和键。3.能利用电负性判断共价键的极性。二、教学重难点重点：从原子轨道重叠的视角认识共价键的本质。难点：从原子轨道重叠方式的不同理解键和键的区别和特征。三、教学准备教师准备：多媒体课件、演示视频、html动画学生准备：橡皮泥四、教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图环节一复习旧知引入新课【布置任务】画出HCl、H2O、N2分子的电子式。【提问】这些分子中共用电子对是怎么样运动的？为什么H与Cl、O结合时原子个数比
2、不相同？为什么N2分子很稳定？复习旧知，引出新的问题，明确学习任务，激发求知欲，为后续学习进行铺垫。环节二新课讲解活动一、构建共价键模型【提问】1.尝试写出基态氢原子轨道表达式2.尝试画出下列情况中两个H原子逐渐靠近时原子之间作用的强弱与原子之间距离关系图、电子运动状态的变化情况：(1)两个H原子中基态电子自旋状态相同；(2)两个H原子中基态电子自旋状态不同。【展示】氢分子的能量与核间距的关系模拟动画操作动画氢分子的能量与核间距的关系思考、回答有关问题，各小组之间相互交流补充。通过已学知识引导学生从电子运动状态、体系能量变化角度体验共价键形成原因和本质，发展学生证据推理与模型认知的化学学科核心
3、素养。师生共同总结共价键形成的条件及本质：1.通常，电负性相同或差值小的非金属元素原子之间形成共价键。2.只有自旋状态不同的两个电子才能配对形成共价键。3.随着两个氢原子逐渐接近，它们的原子轨道互相重叠，两原子核间的电子密度增加，体系的能量降低，当体系能量最低时即形成稳定的共价键。共价键的本质：高频率地出现在两个原子核之间的电子与两个原子核间的电性作用。【板书】共价键的形成【多媒体展示】氢分子的形成示意图：根据演示动画用橡皮泥制作HH电子云模型。借助生活中的实物，通过建立简单的宏观模型来激发学生的想象，进行类比，从而建立微观模型。【讲解】共价键的表示方法：通常用一条短线表示由一对共用电子所形成
4、的共价键。“=”表示原子间共用两对电子所形成的共价键(共价双键)，“”表示原子间共用三对电子所形成的共价键(共价三键)。【举例】写出H2、HCl、H2O、CO2、N2中的共价键。思考、回答活动二、剖析共价键模型【板书】共价键的特征【提问】为什么不同原子之间形成共价键的数目不相同，不同原子形成分子时相互结合的数量也不相同？【引导】分析N、Cl、H原子未成对电子数目，思考它们分别还能与几个电子配对？尝试解释一个N原子可以与3个氢原子形成共价键，也可以与一个N原子形成共价三键，而一个Cl原子却只能与一个H原子形成共价键的事实。在教师引导下思考回答以HCl、Cl2共价键的形成过程为例，在进一步理解共价
5、键模型的基础上对共价键模型进行剖析，完善并发展共价键模型。师生共同总结：依据泡利不相容原理，两个原子轨道相互重叠形成新轨道只能容纳2个自旋状态不同的电子，N、Cl、N原子未成对电子数分别为1、1、3，故一个N可以与3个H形成3个共价键，也可以与一个N形成3个共价键，1个Cl只能与1个H形成共价键。这种每个原子所能形成共价键的总数或以共价键连接的原子数目是一定的特征称为共价键的饱和性。【提问】除了s轨道和s轨道重叠形成共价键外，还能找到其他轨道重叠形成共价键的例子吗？请画出H、Cl原子未成对电子的原子轨道形状，分析两个原子轨道有最大程度重叠时的方向。并用橡皮泥制作共价键的电子云模型。学生利用橡皮
6、泥制作模型师生共同总结：两个原子形成共价键时，重叠程度越大，形成的共价键越稳定，体系能量越低。共价键尽可能沿着电子出现概率最大的方向形成，这就是共价键的方向性。如HCl分子中，H原子轨道沿着Cl原子3p轨道的坐标轴方向才有最大的重叠程度。【提问】讨论Cl2分子的形成，并用橡皮泥制作共价键的电子云模型。【设问】是不是所有的共价键都具有方向性？【讲解】所有的共价键都具有饱和性，但并不是所有的共价键都具有方向性，如两个s轨道形成的共价键就没有方向性。利用橡皮泥制作模型带领学生归纳HH、HCl和ClCl的特点，共同总结键的概念、类型及特征。根据橡皮泥制作的模型总结特点，得出键的概念。沿着两个成键原子的
7、原子核连线为轴旋转橡皮泥，得出键的特征。以H2、HCl、Cl2、N2为例，分析共价键的形成过程，通过简单的宏观模型来激发学生的想象进行类比，从而建立微观模型，发展宏观辨识与微观探析、证据推理与模型认知的化学核心素养。【板书】共价键的分类：键师生共同总结键的定义：原子轨道以“头碰头”方式相互重叠导致电子在核间出现的概率增大而形成的共价键键的类型：ss 键；sp 键；pp 键键的特征：轴对称；能旋转；稳定性强【设问】原子轨道除了以“头碰头”的方式重叠以外，还有没有可能以其他的方式重叠成键？【讲解】键的形成过程。【总结】键的定义、特征。用橡皮泥制作键的电子云模型，并将键沿着键轴旋转。倾听，记忆【板书
8、】共价键的分类：键与键师生共同总结键的定义：原子轨道以“肩并肩”方式相互重叠导致电子在核间出现的概率增大而形成的共价键键的类型：pp 键 等键的特征：镜面对称；不能旋转；强度小【提问】1.用电子式表示N2的形成过程，并用原子轨道重叠来解释其共价键的形成过程。2.根据N原子价电子的原子轨道的形状及其空间相互关系，分析两个N原子形成共价键时，原子轨道最大的重叠方式。3.如何解释氮气的性质异常稳定？根据所学知识作答师生共同总结：氮原子的价电子排布是2s22p3。根据洪特规则，氮原子中处于2p轨道的三个电子实际上分别占据2px、2py、2pz三个原子轨道，是三个未成对电子。当形成氮分子的两个氮原子相互
9、接近时，一个氮原子2pz轨道与另一个氮原子的2pz轨道重叠形成一个键，同时它们的2px和2py轨道也会分别两两重叠形成两个键，也就是说，氮分子中的氮原子之间是以共价三键结合的。氮气分子中存在三个共价键，使形成氮分子的两个氮分子紧紧地结合在一起，因此氮气分子的性质异常稳定。【设问】通过氮气中氮氮三键形成过程的分析，如何判断共价键是键或是键？【解答】倾听，记忆【讲解】“电负性”是元素原子在化合物中吸收电子能力的标度。给出NaCl、HCl、H2成键原子所属元素电负性的差值。【提问】分析H2、HCl这两种分子中，共用电子对是否处于两个原子的中间？【讲解】依据形成共价键的两个原子的电负性差异可以将共价键
10、分为极性键、非极性键。若形成共价键的两个原子相同(电负性相同)，则共用电子对不发生偏移，这种共价键称为非极性键；若形成共价键的两个原子不同(电负性不同)，则共用电子对发生偏移，这种共价键称为极性键，电负性差异越大，形成的共价键极性越强。思考、回答分别以HCl和H2为例，引导学生讨论极性键与非极性键的实质及它们与电负性的关系。帮助学生认识到极性是由电子在成键原子周围出现概率所导致的。活动三、实践应用【提问】1.原子之间形成共价键的分析思路是什么？2.如何依据分子结构式判断共价键类型？【解答】共价键分析思路：基态原子中未成对电子数目未成对电子的原子轨道空间取向原子轨道发生最大程度重叠时的角度共价键
11、的类型、共价键数目、原子在空间相对位置等解释分子的结构或性质。键、键判断思路：原子之间形成单键只有键。原子之间形成双键共价键为1个键，1个键。原子之间形成三键共价键为1个键，2个键。独立思考，然后小组讨论回答引导学生构建认识共价键的思路；明确共价键在解释物质结构问题方面的贡献；树立结构决定性质的观念。环节三随堂练习PPT展示答题通过习题巩固本节所学知识环节四拓展延伸PPT展示共价键极性的强弱观看拓展学生的视野环节四课堂小结展示PPT 28页。倾听并理解帮助学生梳理本节知识，便于学生记忆。五、板书设计第1节 共价键模型第1课时一、共价键的形成：1.共价键的定义：原子间通过共用电子对形成的化学键称为共价键。2.共价键的形成：3.共价键的本质：4.共价键的形成条件：电负性相同或差值较小的非金属元素能形成共价键成键原子一般有未成对电子成键原子的原子轨道在空间重叠，形成共价键后能量降低5.共价键的表示方法：“”“=”“”二、共价键的特征饱和性、方向性三、共价键的分类键与键、极性键与非极性键 10 / 10
