高中苏教版 (2019)第二单元 微粒之间的相互作用教学设计及反思

教师活动

学生活动

【导入】通过上一节课关于离子键的学习，我们知道，原子可以通过得失电子形成阴阳离子，阴阳离子间彼此通过离子键可以形成宏观的物质，如氯化钠。

首先我们回忆一下具有怎样的结构特点的原子相遇彼此会得失电子形成阴、阳离子，既而形成离子键？

【设问】像氯气和氯化氢这样的物质都是由分子构成的，两个氯原子结合成一个氯分子，一个氯原子和一个氢原子结合成一个氯化氢分子，非金属元素的原子吸引电子能力相近，原子间无法通过得失电子形成离子键，它们是如何结合在一起的呢？本节课我们就来研究这些问题。

【讲述】我们先来分析一个氢分子两个氢原子是如何结合在一起的。

【展示】两个氢原子结构示意图，氢分子结构示意图

【讲述】氢原子核外的电子绕核高速运动，但由于没有达到稳定结构，此时能量很高，很不稳定。但是在氢分子中，我们通过研究发现，有两个电子同时受两个原子核的共同作用，也就是说左边这个氢原子可以吸引两个电子，右边这个氢原子也可以吸引两个电子。即这两个电子为两个原子所共用，我们将这两个电子形象地称为“共用电子对”，通过共用电子对的作用，将两个氢原子彼此联系起来，我们这将这种通过共用电子对所形成的强列的相互作用称为“共价键”。也就是说，两个氢原子通过共价键形成一个氢分子。

【讲述】我们还可以举一个例子，如氯气分子。氯原子的最外层有7个电子，最外层电子数较多，由于未达到稳定结构，此时单一的氯原子能量很高，很不稳定。通过研究，我们也发现了在氯分子中，也有两个电子同时受到两个原子核的共同作用，这两个电子为两个原子所共用，而每个氯原子仍就还有6个电子只受一个原子核的作用。同样，我们也将两个共用电子称为共用电子对，两个氯原子通过共用电子对彼此连接开来，形成一个氯分子。我们将这种原子间通过共用电子对所形成的强烈的相互作用称为共价键。

【小结】共价键

一、共价键

1．定    义：原子间通过共用电子对所形成的的化学键。

2．成键微粒：原     子

3．成键本质：共用电子对

4．成键原因：不稳定要趋于稳定；体系能量降低。

5．形成化学键释放能量

【过渡】根据概念完成学案中表格，并思考含有共价键的物质是哪些，试分析共价键存在于哪些物质中？

【思考】什么是共价化合物，与离子化合物概念进行对比。

【思考】只含共价键的是哪类物质？

【练习】完成学案练习

思考：NaOH属于离子化合物还是共价化合物，试分析其成键情况

【总结】因此共价键还存在一些离子化合物中，比如强碱、铵盐、含氧酸盐。

练习：

【讲述】从概念上看，有离子键的化合物一定是离子化合物，只有共价键的化合物才是共价化合物。从物质类别上，酸、非金属氧化物、非金属氢化物为共价化合物，强碱、盐、金属氧化物为离子化合物。（AlCl3是共价化合物）

【过渡】如何表示共价键和共价分子结构呢？方法有多种。其中表示共价键的一种方法是电子式。

【提问】上节课我们学习过电子式的书写，并且学过用电子式表示离子化合物。请大家思考，什么是电子式？    

【提问】为什么只表示最外层电子？

【讲述】下面，我们将上述3个共价分子用电子式表示出来。

通过上面3 个电子式，对于NaCl的电子式，大家可以总结出书写电子式的几个简单规律是什么？

【讲述】所以我们在书写电子式，一定要先判断该物质是离子化合物韩式共价化合物，然后再根据规律书写。 

【练习】请大家书写下列共价分子的电子式：

N2  CO2   CH4   CCl4 

请学生上黑板书写上述电子式，并讲评。

【讲述】通过上面的学习我们知道，用电子式可以表示共价分子，该方法的优点是能很清楚地认识到共用电子对，但它的缺点是很复杂，最外层没有参与形成共价键的电子也必须表示出来，很繁琐。为了更简捷地表示两个原子间的共价键，我们可以将电子式进行简化。将没有参与形成共价键的电子省略，用一根短线表示一对共用电子对，这样写出的化学式称为结构式。

如，上面的共价分子均可表示为：H-H，Cl-Cl，H-Cl ，

【练习】请大家用结构式共价分子：N2  CO2   CH4   CCl­4 

【过渡】电子式和结构式能准确表示各原子的成键情况，但但要注意，它并不表示共价分子的空间结构，要表示多原子的共价分子的空间位置关系，可以用模型来表示。我们要介绍两种模型：球棍模型和比例模型。

【展示】甲烷的球棍模型

【讲述】这是表示甲烷五个原子空间相对位置关系的球棍模型。所谓球棍模型，就是用球表示原子，用短棍表示共价键得到的模型。它的优点是能很清楚地表示原子间的共价键以及原子的空间位置，如甲烷的五个原子是位置是：五个原子中相互连接起来形成正四面体的结构，其中碳原子位于正四面体的中心，四个氢原子位于正四面体的顶点上。

球棍模型的特点是可以表示各个原子在空间的取向，但它不能表示各种原子间的距离。也就是说，球棍模型中的短棍是表示共价键，它是将原子间的共价键进行了夸张，但在实际分子中不是这样的。

要表示原子间的相对距离可以用比例模型。

【讲述】甲烷的比例模型

【讲述】这是甲烷的比例模型，它是按照氢原子和碳原子的大小按比例放大得到的。它可以很好地表示各个原子的相对距离，但它很难看出各原子在空间的位置。

所以两种模型各有侧重，各有不足。

【小结】表示共价分子的方法有几种：

电子式和结构式，主要用于表示原子的连接方式，球棍模型和比例模型，主要用于表示原子的空间结构

【过渡】碳原子的最外层有4个电子，它既难失电子也难得电子，因此碳原子与其他原子结合时主要是形成共价键。但是，碳原子的共价键有多种的成键方式。

【讲述】碳原子有4个电子，它可以形成4根的共价键。但是，这四根共价键它有多种成键的方式。

【展示】乙烷的分子的球棍模型

【讲述】这是乙烷分子的球棍模型。在乙烷分子中，有两个碳原子彼此相连，其余与氢原子形成共价键。

【展示】乙烷的比例模型

【展示】丙烷的球棍模型、丁烷的球棍模型

【讲述】碳原子之间可以连接形成长链

【展示】环己烷的球棍模型

【讲述】碳原子可以首尾相连形成环状

【展示】乙烯的球棍模型

【讲述】碳碳原子之间可以形成两个共价键，然后再与氢原子形成共价键，即碳原子之间可以形成双键，也不破坏碳的4个价键原则。

【展示】乙炔的球棍模型

【讲述】碳碳原子之间可以形成叁键。碳原子成键的多样性，这也是有机物种类繁多的原因之一。

【小结】 通过以上的学习，我们知道原子间可以通过共价键形成分子，但分子如何形成物质？

思考：我们知道，干冰升华、硫晶体熔化、水的汽化都要吸收能量？为什么吸收能量，这一热量是用于何处？电解水产生氢气和氧气，它是一个化学变化，所消耗的电能用于克服什么作用？

【讲解】化学键是只原子之间的强烈的相互作用，但是，分子之间也存在相互作用，我们称之为“分子间作用力”或“范德华力”，存在于分子之间。

【思考】分子间作用力与化学键谁的作用力强？

【讨论】请大家小结共价键与分子间作用力有何异同。

【思考】分子间作用力对物质的性质有怎样的影响？

【讲述】离子化合物由离子构成，所以离子化合物中一定有离子存在，但有离子存在未必能导电，因为离子可能不能自由移动，如固态的氯化钠等，但离子化合物在水溶液和熔化状态下可以导电，因为离子键被破坏，阴阳离子可以自由移动。干冰是由二氧化碳分子通过分子间作用力形成的，当干冰变成二氧化碳气体时，只要克服分子间作用力，所以所需能量相对较小，而二氧化碳分子的热分解是化学变化，需要破坏共价键，所以所需能量较大。所以，要正确在分析一些物质的性质，必须分清构成物质的微粒以及微粒之间的相互作用类型。

【总结】课堂总结

思考回答

第 IA、ⅡA  族的活泼金属 元素和第ⅥA、 ⅦA 族的活泼非金属元素之间。

多原子非金属单质

分子中直接相邻的原子间均以共价键相结合形成的化合物属于共价化合物。

酸、非金属氧化物、非金属氢化物

氢氧化钠由钠离子和氢氧根离子构成，属于离子化合物，但氢氧根离子中存在共价键。

在元素符号的周围用点或叉来表示最外层电子的化学符号。

化学反应或化学键的形成与最外层电子有关，而与内层电子无关。

离子化合物的电子式存在阴阳离子，有“[]”,而H2、HCl、Cl2的电子式没有。

书写H、Cl原子的电子式，与Cl2、HCl、H2电子式相比较，书写完成后每个原子都达到稳定结构，每个原子的最外层电子数与共用电子对数有一定的关系。每一个原子缺几个饱和，就会形成几个共用电子对。

总结：（1）每个原子均应达到稳定结构

（2）不加“[]”，不标正负电荷

（3）原子最外层电子数距8电子稳定结构差几个电子，就提供几个电子，并在此原子周围形成几对共用电子对

完成练习

完成练习

阅读表5-9的几种物质的电子式、结构式、球模模型和比例模型。

思考讨论：

水蒸发克服分子间作用力，但水未分解，说明分子间作用力比化学键弱得多。

完成表格

讨论交流

分子间作用力影响物质的熔沸点，通过水的三态变化中能量的吸收和释放很容易得出结论，分子间作用力大的，熔沸点就高，反之，则较低。