Конспект урока химии "Ковалентные полярная и неполярная связи. Кратность ковалентной связи."

План урока №21

Предмет: Химия

Тема программы: Строение вещества

Тема урока: Ковалентные полярная и неполярная связи. Кратность ковалентной связи.

Тип урока: комбинированный

Цели урока:

Образовательные:

·         Дать понятие о ковалентной полярной и неполярной связи;

·         Закрепить знания учащихся о ковалентной связи;

·         Формировать умения составлять формулы простейших полярных соединений, описывать свойства полярных и неполярных молекул;

Развивающие:

·         Способствовать развитию умений анализировать, сравнивать, обобщать, делать выводы;

·         Способствовать развитию коммуникативных компетенций учащихся;

Воспитательные:

·         Повышать интерес к изучаемому предмету и к обучению в целом.

Материально-дидактическое обеспечение урока: учебник Химия. 11 класс: учеб. для общеобразоват. организаций/ Г.Е. Рудзитис, Ф.Г. Фельдман. – М.: Просвещение, 2014. – 224 с., таблица Менделеева, таблицы электроотрицательности, примеры веществ с ковалентной связью.

Межпредметные и внутрипредметные связи: физика; Ковалентная химическая связь. Механизм образования ковалентной связи. Электроотрицательность.

Ход урока:

I. Организационный этап (1-2 мин):

- приветствие;

- проверка отсутствующих;

- проверка готовности учащихся к работе;

- проверка подготовленности кабинета к уроку;

- организация внимания.

II. Этап всесторонней проверки знаний (10-15 мин):

Метод: фронтальный опрос

III. Этап подготовки учащихся к активному и сознательному усвоению нового материала (1-2 мин):

- сообщение темы и цели урока;

- мотивация учебной деятельности учащихся.

IV.Этап усвоения новых знаний (20-25 мин)

План изложения:

1. Ковалентные полярная и неполярная связи

2. Кратность ковалентной связи

V. Этап закрепления новых знаний (8-10 мин):

Метод: тест «Свойства ковалентной связи»

VI. Этап информации учащихся о домашнем задании, инструктаж по его выполнению (2-3 мин):

- поведение итогов урока;

- аргументация выставленных оценок;

- сообщение домашнего задания: изучить материал §7 учебника Химия. 11 класс: учеб. для общеобразоват. организаций/ Г.Е. Рудзитис, Ф.Г. Фельдман. – М.: Просвещение, 2014. – 224 с.,

- инструктаж по выполнения домашнего задания.

Преподаватель: Решетник В.И.

Задания для всесторонней проверки знаний

1. Между какими частицами образуется ковалентная химическая связь?

2. По каким критериям классифицируют ковалентную химическую связь?

3. Какие механизмы образования ковалентной связи вам известны?

Ковалентные полярная и неполярная связи

Если молекула образована одинаковыми атомами (O₂, H₂, Cl₂), то между ними образуется неполярная ковалентная связь. В таком случае валентные электроны притягиваются атомами с равной силой, поэтому общее электронное облако расположено симметрично относительно обоих атомов. Электронная пара, образующая связь, в равной степени принадлежит обоим атомам.

Если ковалентную связь в молекуле образуют атомы разных элементов, то она будет полярной. В полярной ковалентной связи электронная пара смещена к атому с большей электроотрицательностью, то есть к тому, который сильнее притягивает электроны. Поскольку электроотрицательность у каждого химического элемента своя, то смещение в полярных связях может быть разное. Чем больше разница между электроотрицательностями, тем больше будет полярность связи. В полярной связи электронное облако смещено к тому элементу, который притягивает к себе электроны. Так в молекуле HF по сравнению с HI полярность связи больше, т. к. фтор более электроотрицательный элемент.

В молекулах с полярными ковалентными связями из-за того, что электронное облако смещено, молекула приобретает отрицательный и положительный заряд в разных своих точках. То есть молекула становится полярной — диполем. Так происходит в молекуле воды, где электроны водорода смещаются к атому кислорода, в результате у водородов больше положительный заряд, а у кислорода отрицательный.

Небольшой отрицательный заряд (δ-) у атома, к которому смещены электроны, равен положительному заряду (δ+) на атоме, от которого оттягиваются атомы. (Если рассматривать двухатомные молекулы).

Однако бывают молекулы с полярной связью, которые неполярны, т. е. не являются диполями. Так молекула углекислого газа CO₂неполярна. Хотя 4 внешних электрона углерода оттянуты по 2 к атомам кислорода, но из-за того, что углерод расположен в центре молекулы, она в целом неполярна.

Полярная ковалентная связь также характеризуется длинной связи (расстоянием между ядрами атомов). Ядра находятся друг от друга на таком расстоянии, на котором энергия молекулы минимальна. Это состояние достигается, когда электронные облака максимально перекрываются. Обычно чем больше размеры атомов, тем больше в них длина связи. Так в молекуле водорода (H₂) длина связи самая маленькая.

Когда атом образует несколько полярных связей, то связи образуют определенный угол между собой — валентный угол (от 90° до 180°). Так в CO₂ угол между связями равен 180°. Валентные углы определяют геометрическую форму молекулы.

Кратность ковалентной связи.

На внешнем слое атома фтора имеется один неспаренный электрон, поэтому валентность фтора в соединениях равна единице.

От символа F в структурных формулах следует рисовать одну чёрточку:

На рисунке 1 показана схема образования ковалентной связи в молекуле фтора:

Рис.1. Схема отображения одинарной ковалентной связи в молекуле фтора F₂

В молекуле фтора атомы связывает одна общая электронная пара. Такая связь называется одинарной.

На внешнем слое атома кислорода имеется два неспаренных электрона, поэтому валентность кислорода в соединениях равна двум.

От символа O в структурных формулах следует рисовать две чёрточки:

На рисунке 2 показана схема образования ковалентной связи в молекуле кислорода:

Рис.2. Схема образования двойной ковалентной связи в молекуле кислорода О₂

В молекуле кислорода атомы связывают две электронные пары. Такая связь называется двойной. Двойная связь прочнее одинарной.

На внешнем слое атома азота имеется три неспаренных электрона, поэтому валентность азота в соединениях равна трём.

От символа N в структурных формулах следует рисовать три чёрточки:

На рисунке 3 показана схема образования ковалентной связи в молекуле азота:

Рис. 3. Схема образования тройной ковалентной связи в молекуле азота N₂

В молекуле азота атомы связывают три электронные пары. Такая связь называется тройной. Тройная связь прочнее одинарной и двойной.

Двойные и тройные связи имеют общее название кратные.

В основном состоянии на внешнем слое атома углерода имеется два неспаренных электрона. Однако, атом углерода легко переходит в возбуждённое состояние, в котором имеется четыре неспаренных электрона:

 

В связи с этим валентность углерода может быть равна четырём. В большинстве соединений углерод четырёхвалентен. Поэтому в структурных формулах от символа C следует рисовать четыре чёрточки:

 

Атомы углерода могут связываться между собой как одинарными, так и кратными связями. Например, в молекуле этана, имеющего состав С2Н6, атомы углерода образуют только одинарные связи:

Двойной ковалентной связью атомы углерода соединены между собой   в молекуле этилена (С₂Н₄):

Тройная связь между атомами углерода имеется в молекуле ацетилена (С₂Н₂):

Задания для закрепления новых знаний

Тест «Свойства ковалентной связи»

1. Как называется связь, возникшая в результате обобществления электронов?

a)     Ионная

b)    Ковалентная

c)     Молекулярная

2. Сколько атомов хлора содержится в молекуле хлора?

a)     1

b)    2

c)     3

3. Сколько общих электронных пар в молекуле хлора?

a)     1

b)    2

c)     3

4. Что показывает валентный штрих?

a)     Связь

b)    Заряд

c)     Расстояние между ядрами атомов

5. Какова кратность связи в молекуле азота?

a)     1

b)    2

c)     3

6. Какую валентность принимает азот в соединении N₂?

a)     1

b)    2

c)     3

7. Какой тип связи в молекуле водорода?

a)     Ковалентная полярная

b)    Ковалентная неполярная

c)     Ионная