Урок на тему Ковалентная химическая связь

58.тема9.урок№2 Ковалентная химическая  связь

Ум заключается не только в знании,

но и в умении применять

знание на деле.

Аристотель

Вопрос о природе химической связи

– сердце всей химии»  

Брайк Кроунфорд-мл.

Цель:     раскрыть сущность образования химической связи между атомами неметаллов, сформировать понятие о ковалентной связи.

Планируемые результаты:

1. Предметные : конкретизировать понятие «химическая связь», ознакомить учащихся  с понятием «ковалентная связь», научиться записывать схемы образования ковалентной химической связи;

2. Метапредметные:

- познавательные : давать определение понятиям, обобщать понятия; строить логические рассуждения, устанавливать причинно-следственные связи, создавать обобщения, делать выводы, обобщать информацию, представленную в рисунках, схемах и таблицах

-регулятивные : планировать учебную деятельность в соответствии с учебным заданием, осуществлять само- и взаимоконтроль и коррекцию своей деятельности в процессе достижения результата

-коммуникативные : организовывать учебное сотрудничество и совместную деятельность с учителем и с одноклассниками, уметь слушать собеседника,  осознанно использовать устную и письменную речь                                                                                          

 3. Личностные: понимать единство естественнонаучной картины мира и значимость естественнонаучных знаний для решения практических задач в повседневной жизни, уметь управлять своей познавательной деятельностью, самоконтроль и самооценка.

Формы работы: словесные, групповые.

Оборудование :периодическая система химических элементов Д.И.Менделеева;учебник; таблицы «Механизмы образования ковалентной химической связи», мультимедийная установка, презентация».

ХОД УРОКА

I. Этап «Актуализация знаний и постановка цели урока»

Приветствие учителя.

Ребята, я хочу начать сегодняшний урок с персидской притчи : «Как часто вы обретали какое-то знание?

Как часто вам удавалось его передать кому-то другому? На самом деле, истинное знание невозможно передать - его можно только постичь самостоятельно». Вывод: знания добываем сами.

Я хочу вас спросить: « Зачем вы пришли ко мне на урок?» Дети отвечают; чтобы делать открытия, чтобы узнавать, что - то новое. Мы дышим кислородом, пьём воду. Вам хочется узнать, как устроены молекулы этих веществ?

Продолжаем познавать новое.

Деятельность учителя, деятельность учащихся по актуализации понятий «химическая связь» , «валентность», «ковалентная связь. Учитель спрашивает:

- Ребята, а кто помнит, что такое атом?

- Из чего состоит атом?

- Какие вещества относятся к простым, а какие к сложным?

- Некоторые вещества существуют в виде молекул, которые состоят из атомов. Между ними возникает химическая связь.

-Что такое химическая связь?

-Что такое валентность?

- Определите валентность: HCl, H₂O, CH₄.

  проблемная ситуация:

На доске: О₂, Н_2,Н₂О, НCl, H₃N

«Как вы думаете, ребята, каким образом атомы удерживаются друг возле друга в молекулах простых и сложных веществ?

Прежде чем перейти к рассмотрению новой темы, давайте вспомним еще раз, а что же такое химическая связь?

- Какие типы химической связи вам известны?

Правильно. Кто озвучит тему сегодняшнего урока?

Тема сегодняшнего нашего урока Ковалентная химическая связь, запишите тему урока

Давайте вспомним, что такое химическая связь вообще

 химическая связь - это такое взаимодействие атомов, которое связывает их в молекулы, ионы, радикалы, кристаллы

-Какова же причина образования химической связи? Почему атомы образуют химические связи?

Причина в стремлении атомов к стабильной электронной конфигурации.

-Атомы  каких химических элементов практически не образуют химических связей?

Инертные газы, они имеют стабильную электронную конфигурацию.

-Сегодня мы продолжаем  изучение строения вещества. На сегодняшнем уроке мы с вами должны расширить знания о химических связях и их типах; познакомиться с ковалентной связью в различных химических соединениях, ее разновидностями,                                

В пару общую сложили Электроны «Хлор» и «Аш», Справедливо не делили, К хлору пара подалась Силой хлор всегда гордился,            Их к себе поближе сгреб,

Водород их не лишился Побежав за ним в захлеб.  Рядом парочка навечно В одну формулу сплелась.  Называется, конечно, Ковалентной эта связь.

II. Изучение нового материал

1. Вступление учителя.

Ребята! вспомните английский язык. Что означает частица "КО"? Да, верно! И в химии, а именно в названии связи, которую мы будем сегодня изучать. А какие слова вы знаете из русского языка?

Совершенно верно: колхоз, кооператив, коллектив – объединение.

В слове "ковалентная" приставка  "ко"  означает "совместное участие". А "Валента" в переводе на русский – сила, способность. В данном случае имеется в виду способность атомов связываться с другими атомами.                                                      

2.Образование ковалентной связи

При образовании ковалентной связи атомы объединяют свои электроны как бы в общую "копилку" – молекулярную  орбиталь,  которая формируется из атомных оболочек обоих атомов. Эта новая оболочка содержит по возможности завершенное число электронов и заменяет атомам их собственные незавершенные атомные оболочки.242Рассмотрим возникновение ковалентной связи на примере образования молекулы водорода из двух атомов водорода. Этот процесс уже является типичной химической реакцией, потому что из одного вещества (атомарного водорода) образуется другое - молекулярный водород. Внешним признаком энергетической выгодности этого процесса является выделение большого количества теплоты.
Электронные оболочки атомов водорода (с одним s-электроном у каждого атома) сливаются в общее электронное облако (молекулярную орбиталь), где оба электрона "обслуживают" ядра независимо от того, "свое" это ядро или "чужое".   Этот процесс уже является типичной химической реакцией, потому что из одного вещества (атомарного водорода) образуется другое – молекулярный водород. 

 2 а) образование ковалентной неполярной связи

От берега до берега

Можно сделать мост.

 Соединить два атома

В молекулу – вопрос…

Когда электронные оболочки двух атомов водорода сближаются и образуют новую, теперь уже молекулярную электронную оболочку (рис. ), эта новая оболочка подобна завершенной электронной оболочке атома благородного газа гелия (1s²).

Американский химик Дж. Льюис в 1916 году предложил обозначать электроны точками рядом с символами элементов. Одна точка обозначает один электрон. В этом случае образование молекулы водорода из атомов записывается так:

 Оказалось, что формулы Льюиса имеют глубокий химический смысл. Мы видим, что связь между атомами водорода обозначается парой электронов. Как предположил Льюис, именно пара электронов позволяет образовать ковалентную связь. Впоследствии это предположение подтвердилось квантовой теорией.

 Ковалентной связью называется связывание атомов с помощью общих (поделенных между ними) электронных пар.

( записываем в тетрадь)

Рассмотрим связывание двух атомов хлора ₁₇Cl (заряд ядра Z = 17) в двухатомную молекулу с позиций строения электронных оболочек хлора. Для этого запишем формулу Льюиса для атома хлора и конфигурацию его внешней электронной оболочки:

На внешнем электронном уровне хлора содержится s² + p⁵ = 7 электронов. Поскольку электроны нижних уровней не принимают участия в химическом взаимодействии, точками мы обозначили только электроны внешнего, третьего уровня. Эти внешние электроны (7 штук) можно расположить в виде трех электронных пар и одного неспаренного электрона.

После объединения атомов в молекулу из двух неспаренных электронов атомов получается новая электронная пара:

(зарисовать в тетрадь)

По теории Льюиса и правилу октета связь между атомами может осуществляться не обязательно одной, но и двумя и даже тремя поделенными парами, если этого требует правило октета. Такие связи называются двойными и тройными. Например, только что рассмотренный нами кислород может образовывать двухатомную молекулу с октетом электронов у каждого атома только тогда, когда между атомами помещаются две поделенные пары:

Атомы азота (...2s² 2p³ на последней оболочке) также связываются в двухатомную молекулу, но для организации октета электронов им требуется расположить между собой уже три поделенные пары:

Задание:

 В учебнике найти и выписать в тетрадь: чем отличается ковалентная полярная связь от неполярной

2б) образование ковалентной полярной связи

 Рассмотрим схему образования хловодорода, формула которого HСl . Сколько электронов у атома водорода? Ответ: Один Учитель: А в атоме хлора? Ответ: 17. Учитель: Как они размещены в атоме? Ответ: По трем энергетическим уровням 2,8,7 Учитель: Каков механизм образования такой молекулы: Ответ: Образуется общая электронная пара.

Учитель: Как вы думаете, эта пара принадлежит обоим атомам в равной степени?  Какой из этих элементов сильнее удерживает электроны? Ответ: Наверное хлор. Учитель: Почему? Ответ: У него заряд ядра атома больше. Учитель: Верно. Поэтому атом хлора будет сильнее притягивать общую пару электронов, чем водород, в результате эта пара будет смещена в сторону атома хлора. Структурная формула: Н → Cl . Для того чтобы определить, какому атому в молекулах, образованных разными химическими элементами-неметаллами, будет больше принадлежать общие пары электронов используют понятие (ЭО) электро-отрицательность

Запишем еще схему образования молекулы воды:

 

На самом деле молекула воды имеет не линейную форму, а угловую форму, угол между направлениями связей равен 104⁰27¹. Поэтому строение молекулы воды можно изобразить так:

2в) изображение ковалентной связи

В настоящее время принято изображать электронные пары (то есть химические связи) между атомами черточками. Каждая черточка – это поделенная пара электронов. В этом случае уже знакомые нам молекулы выглядят так:

Формулы с черточками между атомами называются структурными формулами. Чаще в структурных формулах не изображают неподеленные пары электронов, но в ряде случаев (мы столкнемся с ними при обсуждении донорно-акцепторных связей) неподеленные пары играют важную роль.

Структурные формулы очень хороши для изображения молекул: они четко показывают – как атомы связаны между собой, в каком порядке, какими связями.

 Двойные и тройные связи имеют общее название – кратные связи.

2г) свойства ковалентной связи

Ковалентная связь – это химическая связь, образованная за счет образования общей электронной пары А:В. При этом у двух атомов перекрываются атомные орбитали. Ковалентная связь образуется при взаимодействии атомов с небольшой разницей электроотрицательностей (как правило, между двумя неметаллами) или атомов одного элемента.

Основные свойства ковалентных связей

направленность,

насыщаемость,

полярность,

поляризуемость.

Эти свойства связи влияют на химические и физические свойства веществ.

2д) механизм образования ковалентной связи

III. Закрепление

Многие  люди считают химию скучным и сложным предметом. И при этом утверждают, что многое нельзя потрогать, рассмотреть. Вот вы как думаете, можно ли ощутить или увидеть химическую связь? Трудно?

Да, конечно, мы атомы не сможем потрогать, но что нам мешает заменить их? Что мы сможем ощутить, увидеть невооруженным глазом?

Модель, конечно!

Из уроков информатики что такое модель?

Модель – это некий новый объект, который отражает существенные особенности изучаемого объекта, явления или процесса.

Правильно.  Сейчас мы смоделируем поочередно атомы хлора Cl2, кислородаO2, азота N2, хлорводорода HCl, водорода  H2                                                 

                                                                                       

N2                                                              H2        

C помощью  наборов для составления  шаростержневых  моделей молекул веществ учащиеся составляют модели молекул предложенных веществ. На практике закрепляя знания о ковалентной химической связи.

IV.Дома §44 - 45