高中人教版 (新课标)第三节 化学键教案及反思

第2课时    共价键

三维目标

1．知识与技能

(1)知道共价键的概念；

(2)了解极性键和非极性键的概念；

(3)能用电子式表示共价化合物的形成过程。

2．过程与方法

(1)通过对共价键形成过程的学习，培养学生抽象思维和综合概括的能力；

(2)通过离子键和共价键的学习，培养学生对微观粒子运动的想象力。

3．情感态度与价值观

(1)培养学生用对立统一规律认识问题；

(2)通过对共价键形成过程的分析，培养学生怀疑、求实、创新的精神；

(3)培养学生由个别到一般的研究问题的方法，使学生领会从宏观到微观，从现象到本质的认识事物的科学方法。

教学重点

共价键和共价化合物的概念理解；化学反应的本质理解。

教学难点

共用电子对的理解；极性键和非极性键的理解。

课前准备

多媒体平台：共价键形成的动画。

教学过程

知识回顾

回顾氯化钠的形成，离子键的概念、实质、形成条件。

复习原子、离子、分子的电子式以及离子化合物的形成过程的书写。

写出下列物质的电子式：Mg3N2、PH3、K2O

导入新课

我们知道钠在氯气中燃烧生成氯化钠，由于钠原子容易失去1个电子形成阳离子，氯原子容易得到1个电子形成阴离子，然后钠离子和氯离子间通过静电作用形成了氯化钠这种离子化合物。那我们在初中学习过的共价化合物HCl的形成和NaCl的形成一样吗？H2和Cl2在点燃或光照的情况下，H2和Cl2分子分别被破坏形成氢原子和氯原子，当氢原子和氯原子相遇时是通过什么样的方式结合在一起的呢？是通过阴阳离子间静电作用结合在一起的吗？

推进新课

[分析]两种非金属元素的原子化合时，原子间并不是一方失去电子形成阳离子，一方得到电子形成阴离子来形成相互作用力的，而是原子间共用最外层上的电子，形成共用电子对以使原子双方均达到稳定的电子层结构。共用电子对同时受到两个原子核的吸引，从而将两个原子紧密地联系在一起，如同双面胶把两个小球黏在一起。

[投影]氯原子之间通过共价键形成氯气分子的动画。

[分析]我们以氯原子为例来探讨一下氯分子的形成。

氯原子的最外层有7个电子，要达到稳定的8电子结构，需要获得1个电子，所以氯原子都很难失去电子；如果两个氯原子各提供1个电子，形成共用电子对，两个氯原子就都形成了8电子稳定结构：

[思考]氢原子又是如何形成氢气分子的呢？

[投影]氢原子之间通过共价键形成氢气分子的动画。

[分析]氢原子的最外层有1个电子，要达到稳定的2电子结构，都需要获得1个电子，所以氢原子间也难以发生电子的得失；如果两个氢原子各提供1个电子，形成共用电子对，两个氢原子就都形成了2电子稳定结构。

像氯分子、氢分子这样，原子间通过共用电子对所形成的相互作用，叫做共价键。

共价键

1．定义：原子间通过共用电子对所形成的相互作用，叫做共价键

[思考]不同种非金属元素化合时，它们的原子之间也能形成共价键，那又是如何形成的呢？

[投影]氢原子与氯原子之间通过共价键形成氯化氢分子的动画。

[分析]以氯化氢分子为例，氢原子最外层有一个电子，要达到2电子稳定结构就需要得到一个电子；氯原子最外层有7个电子，要达到8电子稳定结构需要得到一个电子，两原子各提供一个电子形成一对共用电子对，这一对电子为两个原子所共用。这样，两个原子都可以达到稳定结构。HCl的形成过程可以用下面的电子式来表示：

[思考]对照离子键，思考形成共价键的微粒是什么？成键的实质是什么？那么什么样的元素原子之间能够形成共用电子对呢？

[分析]共价键是通过原子之间形成的，因此成键的微粒是原子。共价键是原子之间通过共用电子对形成的，所以成键的实质是共用电子对。活泼的金属元素容易失去电子形成阳离子，活泼的非金属元素容易得到电子形成阴离子，阴阳离子间才能形成离子键，即得失电子能力较强的元素之间一般形成离子键。得失电子能力较差的一般形成共用电子对，这也就说明了形成共价键的条件。

2．成键的微粒：原子

3．成键的实质：共用电子对

4．成键的条件：

(1)同种或不同种非金属元素原子结合

(2)部分金属元素的原子与非金属元素原子结合，如AlCl3，FeCl3

[分析]像HCl这样以共用电子对形成分子的化合物叫做共价化合物。

5．共价化合物：以共用电子对形成分子的化合物。

[提问]还有哪些是共价化合物呢？举例说明。

[回答]CO2、CO、SO2、HNO3、H2O等等。

[思考]刚才我们所举例的化合物都符合我们所说的共价化合物的形成条件，那是不是所有的由非金属元素原子组成的化合物都是共价化合物呢？

[分析]并不是所有的由非金属元素原子组成的化合物一定是共价化合物。像NH4Cl，(NH4)2SO4虽然都是由非金属元素组成，但它们中有阴阳离子，存在离子键，所以是离子化合物。

[思考]那么共价键存在于哪里呢？

[分析]共价键存在于下列物质中：

①共价化合物中　②非金属单质　③离子化合物中的原子团，如NH、OH－等

[练习]1.下列说法中，错误的是(　　)

A．含有离子键的化合物一定是离子化合物

B．含有共价键的化合物一定是共价化合物

C．共价化合物中一定含有共价键，肯定不含离子键

D．离子化合物中一定含有离子键，可能含有共价键

2．某元素的原子最外层只有一个电子，它跟卤素结合时，产生的作用力(　　)

A．一定是离子键                 B．一定是共价键

C．可能是离子键也可能是共价键   D．以上说法都不对

解析：1.含有离子键的化合物就一定是离子化合物，但含有共价键的化合物不一定是共价化合物。比如NH4Cl，(NH4)2SO4、NaOH等物质中含有共价键但却是离子化合物。共价化合物中一定含有共价键，肯定不含有离子键，因为含有离子键的化合物就是离子化合物。像(NH4)2SO4、NaOH等物质中既有离子键又有共价键，所以D是正确的。答案为B。

2．某元素的原子最外层只有1个电子，则这种元素可能为氢元素或碱金属元素，若是H原子，它与卤素是以共价键结合的；若是碱金属元素，它们与卤素是以离子键结合的。所以答案为C。

[思考]你能用电子式表示H2O分子的形成过程吗？

[分析]H2O分子是H原子和O原子之间通过共用电子对形成的。

需要注意的是：1.电子对共用不归属于成键原子中的任何一个原子，不能像离子化合物一样用[　]；2.不能用“”或“”表示电子的转移。

6．用电子式表示

(1)分子：

Cl2：

N2：

H2O：

(2)共价化合物的形成过程：

Br2：　

HF：　

[练习]写出下列化合物的电子式：CO2、CH4、NH3。

[分析]另外，为了更清楚地表示共价分子中共价键的种类和数目，我们可以用结构式来表示共价分子。在结构式中，原子间的一对共用电子对常用一根短线“—”来表示，两对共用电子对则用两根短线“===”来表示，以此类推。对于不参与形成共价键的其他电子省略不写。

如Cl2分子的结构式为： Cl—Cl；N2的结构式为： N≡N；H2O的结构式为： H—O—H。

[练习]写出下列化合物的结构式：CO2、CH4、NH3 、H2。

[思考]H2分子、Cl2分子中都有一对共用电子对，这对共用电子对是否偏向某个原子，偏离某个原子呢？HCl分子中又如何呢？

[分析]在H2、N2、Cl2这样的单质分子中，由同种原子间形成共价键，两个原子吸引电子的能力相同，共用电子对不偏向任何一个原子，成键的原子因此不显电性，这样共用电子对不发生偏移的共价键叫做非极性共价键，简称非极性键。

在共价化合物分子中，不同种原子间形成共价键时，由于原子吸引电子的能力不同，共用电子对将偏向吸引电子能力强的一方，所以吸引电子能力强的原子一方显负电性，吸引电子能力弱的原子一方显正电性。例如，HCl分子中，Cl原子吸引电子的能力比H原子强，共用电子对偏向Cl一方，Cl一方相对显负电性，H一方则相对显正电性。像这样共用电子对发生偏移的共价键叫做极性共价键，简称极性键。极性键和非极性键都属于共价键。

7．非极性键和极性键

(1)非极性键：共用电子对不发生偏移的共价键叫做非极性共价键，简称非极性键。

(2)极性键：共用电子对偏移的共价键叫做极性共价键，简称极性键。

[思考]如何来判断一个共价键是极性键还是非极性键？

[分析]同种原子吸引电子的能力相同，共用电子对不会发生偏移，所以形成的是非极性键，即同种原子之间形成的共价键是非极性键。同样的道理，不同种原子吸引电子的能力不同，共用电子对必定会发生偏移，所以形成的是极性键，即不同种原子之间形成的共价键是极性键。

[练习]判断Cl2 、N2 、HCl、NH3 、NaOH、H2O2 、Na2O2物质中共价键的极性。

[分析]Cl2 、N2中分别存在Cl—Cl键、氮氮三键，这些共价键都是相同原子之间形成的，没有极性，所以是非极性键。HCl、NH3中分别存在H—Cl键、H—N键，这些共价键都是由不同种原子之间形成的，键有极性，所以是极性键。NaOH是离子化合物，Na＋与OH－之间是离子键，OH－内还存在共价键，由于是H原子和O原子形成的共价键，因此为极性键。H2O2 是共价化合物，其结构式为H—O—O—H，因此此物质中不仅有极性键还有非极性键。Na2O2是离子化合物，Na＋与O之间是离子键，O内存在共价键，是由同种原子构成的共价键，所以是非极性键。

在做此类题目时，我们应该抓住“同种原子间的共价键为非极性键，不同种原子间的共价键为极性键”这一点来判断。

课堂小结

这节课我们通过分析氢气、氯气、氯化氢等气体分子的形成过程而知道了共价键的概念。随后我们介绍了共价化合物及其电子式的书写、形成过程的电子式的书写。这要求大家要清楚离子化合物中必定含有离子键，也可能含有共价键。共价化合物中只有共价键而没有离子键。电子式的书写，要求大家分清楚离子化合物和共价化合物的电子式书写上的区别。共价键还可以分为极性键和非极性键，我们要知道同种原子之间的共价键是非极性键，不同种原子之间的共价键是极性键。

共价键

1．定义：原子间通过共用电子对所形成的相互作用，叫做共价键。

2．成键的微粒：原子。

3．成键的实质：共用电子对。

4．成键的条件：(1)同种或不同种非金属元素原子结合。

(2)部分金属元素的原子与非金属元素原子结合，如AlCl3，FeCl3。

5．共价化合物：以共用电子对形成分子的化合物。

6．用电子式表示

(1)分子：

Cl2：

N2：

H2O：

 (2)共价化合物的形成过程：

Br2：

HF：

7．非极性键和极性键

(1)非极性键：共用电子对不发生偏移的共价键叫做非极性共价键，简称非极性键。

(2)极性键：共用电子对偏移的共价键叫做极性共价键，简称极性键。

1．下列含有共价键的离子化合物是(　　)

A．HI      B．NaOH      C．Br2      D．NaCl

2．下列电子式书写正确的是(　　)

A．       B．

C．      D．

3．含有下列键型的物质，可能为单质的是(　　)

A．只有离子键的物质                B．既有离子键，又有非极性键的物质

C．既有极性键，又有离子键的物质    D．只有非极性键的物质

4．膦(PH3)又称为磷化氢，在常温下是一种无色有大蒜臭味的有毒气体，电石气中常含有这种杂质。它的分子是三角锥形。以下关于PH3的叙述正确的是(　　)

A．PH3分子中含有离子键        B．PH3分子中有未成键的电子对

C．PH3是一个强氧化剂          D．PH3分子中的P—H键是非极性键

答案：1.B　2.D　3.D　4.B　

这部分内容比较抽象，主要涉及微观粒子，概念性比较强，用探究的模式似乎超过学生的能力，可以采用直接切入或者旁敲侧击的方法让学生理解，尽量多举一些事例让学生了解，让他们感到高深的化学其实就在身边。对于共价键概念的引入仍然可以采用多媒体制作动画的方式呈现，这样使学生有一定的感性认识，能很好地理解概念的内涵和外延。共价分子的电子式要学生掌握，要区别离子化合物和共价化合物的电子式书写的不同点。极性键和非极性键的概念不要求学生去死记硬背，而是要求学生会判断哪些共价键是极性键，哪些是非极性键。极性分子和非极性分子的判断在选修书中将做详细介绍，在此就不要涉及，以免增加学生的负担。