人教版 (2019)选择性必修2第一节 共价键精品第一课时教案设计

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（人教版高中化学选择性必修2）《共价键》第一课时 教学设计课题名《共价键 》第一课时教材分析本节课在必修课程的基础上，运用第一章学过的原子轨道的概念，从原子轨道重叠的视角来进一步认识共价键的本质和特征，通过图片的方式描述了原子轨道重叠并形成共价键的过程，很形象地引出了共价键的主要类型σ键和π键。核心素养宏观辨识与微观探析：认识原子间通过原子轨道的重叠形成共价键,了解共价键具有饱和性、方向性。知道根据原子轨道的重叠方式,共价键可分为σ键和π键等类型。证据推理与模型认知：理解共价键中σ键和π键的区别,建立判断σ键和π键的思维模型,熟练判断分子中σ键和π键的存在及个数。科学探究与创新意识：从化学键的角度去认识有关物质，培养学生抽象思维能力，体现化学学科的魅力。教学重点理解共价键中σ键和π键的区别,建立判断σ键和π键的思维模型。教学难点熟练判断分子中σ键和π键的存在及个数。教学方法讲解，举例教学准备教师准备：PPT学生准备：预习课本教学过程一、新课导入1.【问题与讨论】钠、氯通过得失电子同样是形成电子对，为什么这对电子不被钠原子和氯原子共用形成共价键而形成离子键？你能从元素的电负性差别来理解吗？填写下表。教师：元素的电负性差值很大（>1.7），化学反应形成的电子对不会被共用，形成离子键，而共价键是电负性差值不大（<1.7）的原子间形成的共价键。学生：判断共价键和离子键[设计意图]从电子得失和电负性的角度认识共价键和离子键二、探究新知1.一、共价键教师：1、概念：原子间通过共用电子对所形成的相互作用。2、本质：原子间通过共用电子对（即电子云重叠）产生的强烈作用。3、成键粒子：原子。4、形成条件：一般非金属元素构成+AlCl3、BeCl2注意：氯化铝属于共价化合物，铵盐属于离子化合物，铵根和阴离子之间是离子键。【思考与交流】H2、HCl、Cl2均通过共用电子对相结合，为什么难以形成H3、H2Cl、Cl3等分子？5.共价键的特征（1）共价键具有饱和性：按照共用电子对理论， 一个原子有几个未成对电子，便可和几个自旋相反的电子配对成键，这就是共价键的“饱和性”;如果原子没有未成对电子，则不能形成共价键。而H原子、Cl原子都只有一个未成对电子,因而只能形成H2、HCl、Cl2分子,不能形成H3、H2Cl、Cl3等分子。共价键的饱和性决定了共价化合物的分子组成。（2）共价键具有方向性：除s轨道是球形对称外。其他原子轨道在空间都具有一定的形状,在形成共价键时，原子轨道重叠的越多，电子在核间出现的概率越大，所形成的共价键就越牢固，因此共价键将尽可能沿着电子出现概率最大的方向形成，所以共价键必然具有方向性。共价键的方向性决定着分子的空间结构 注意：并非所有共价键都有方向性，如只有s轨道重叠形成的共价键。共价键的分类(1)σ键σ键的重叠方式 “头碰头”用原子轨道描述氢原子形成氢分子的过程：s-s σ键H―Cl的s-p σ键形成：s-p σ键Cl―Cl的p-p σ键形成：p-p σ键（2）π键π键是有两个原子的p轨道“肩并肩”特征：每个π键的电子云有两块组成，它们互为镜像，这种特征称为镜面对称。注意：没有s-sπ键和s-pπ键。因为s能级只有一个轨道。N2中N≡N里的p-pσ键和p-pπ键的形成过程O2 中O=O的 p-p σ键和 p-p π键的形成过程（3）σ 键特征：①轴对称：以形成化学键的两原子核的连线为轴作旋转操作，共价键②强度大：“头碰头”重叠形成σ键的原子轨道重叠程度较大，故σ键有较强稳定性。电子云的图形不变，这种特征称为轴对称。③可旋转：以形成σ键的两原子核的连线为轴，任何一个原子均可以旋转，旋转时并不破坏σ键的结构。π 键特征：①镜面对称：每个π键的电子云由两块组成，分别位于由两原子核 构成平面的两侧，如果以它们之间包含原子核的平面为镜面，它们互为镜像，这种特征称为镜面对称。②强度小：形成π键时电子云重叠程度比σ键小，π键不如σ键牢固，易断裂（如乙烯、乙炔易发生加成反应）。特例：N2分子中的π键比σ键稳定。③不能旋转：以形成π键的两个原子核的连线为轴，任意一个原子并不能单独旋转，若单独旋转则会破坏π键,如以py－py π键为例，若旋转其中一个成键原子，则两原子的py轨道不再平行，也就无法“肩并肩”。  (4)判断σ键、π键的一般规律①s-s电子、s-p电子只形成σ键；p-p电子既形成σ键，又形成π键；且 p-p电子先形成σ键，后形成π键。②共价单键是σ键；共价双键中有一个σ键,另一个是π键；共价三键由一个σ键和两个π键构成。探究：[问题与预测](1)观察乙烷、乙烯和乙炔的分子结构，它们的分子中的共价键分别由几个σ键和几个π键构成？(2)解释乙烯分子中π键是如何形成的，预测乙炔分子中π键是如何形成的。乙烯分子中π键由一个2p轨道重叠形成的解析：乙烯分子的碳原子采取sp2轨道杂化，2个碳原子各以2个sp2杂化轨道与氢原子形成2个碳氢σ键，而2个碳原子之间又各以1个sp2杂化轨道形成1个碳碳σ键，除此之外，2个碳原子中未参加杂化的p轨道形成了1个π键，因此，乙烯的双键中有1个σ键和1个π键。乙炔分子的碳原子采取sp轨道杂化，2个碳原子各以1个sp杂化轨道与氢原子形成1个碳氢σ键，同时又各以其另一个sp杂化轨道形成1个碳碳σ键，除此之外，每个碳原子通过2个未参加杂化的p轨道形成了2个π键 （暂不作要求)[绘制图示]模仿图2-3，绘制乙炔分子中的π键。(3)乙烯和乙炔的化学性质为什么比乙烷活泼？解析：乙烯分子中的碳碳双键和乙炔分子中的碳碳三键中分别含有1个和2个π键,π键原子轨道重叠程度较小,不稳定,容易断裂。而乙烷分子中没有π键,σ键原子轨道重叠程度大,比较稳定,不易断裂。(4)在气体单质分子中，一定含有σ键，可能含有π键吗？解析：稀有气体的单质分子中不含化学键；多原子分子中一定含有σ键，可能含有π键学生：练习1、下列说法正确的是（    ）A.Cl2是双原子分子，H2S是三原子分子，这是由共价键的方向性决定的B.H2O与H2S的空间结构一样是由共价键的饱和性决定的C.并非所有的共价键都有方向性D.两原子轨道发生重叠后，电子在两核间出现的概率减小练习2、判断正误(1)所有共价键都有饱和性(　　)(2)N2分子中σ键与π键的个数比是2∶1(　　)(3)CO2分子中有一个σ键和一个π键(　　)(4)一般来说，σ键比π键强度大，更稳定(　　)(5)形成Cl2分子时，p轨道的重叠方式可以为            (　　)(6)σ键和π键都只存在于共价化合物中(　　)(7)共价键的饱和性是由成键原子的未成对电子数决定的(      )(8)共价键的方向性是由成键原子轨道的方向性决定的(     )(9)原子轨道在空间都具有方向性(     )(10)成键后体系能量降低，趋于稳定(     )练习3、下列说法对σ键和π键的认识不正确的是(      )A.分子中只要含有共价键，则至少含有一个σ键B.s-s σ键、p-p σ键与s-p σ键都是轴对称的C.p-p σ键和p-p π键的重叠方式是相同的D.含有π键的分子在反应时，π键一般是化学反应的积极参与者练习4、 (1)分子中σ键和π键的比例为______。(2)已知反应N2O4(l)＋2N2H4(l)===3N2(g)＋4H2O(l)，若该反应中有4 mol N—H断裂，则形成的π键的数目为______。练习5、  (1)1 mol HCHO含σ键的数目为______。(NA为阿伏加德罗常数)。 (2)CS2分子中的共价键的类型有______。 (3)Ni(CO)4是正四面体化合物，1 mol Ni(CO)4中含有______mol σ键。 (4)石墨烯是由单层碳原子构成的平面结构新型材料，下图中1号C与相邻C形成σ键的个数为　______。 [设计意图]从原子轨道重叠的视角来重新认识共价键，知道共价键的主要类型σ键和π键。板书设计一、共价键1、概念：2、本质：3、成键粒子：4、形成条件：5.共价键的特征饱和性、方向性6.共价键的分类(1)σ键：①轴对称②强度大③可旋转（2）π键：①镜面对称②强度小③不能旋转(3)判断σ键、π键的一般规律课后作业 练习册上相关习题。教学反思亮点：在必修课已经对共价键进行了初步学习的基础上，本节内容从原子轨道重叠的视角来重新认识共价键，通过图片和动画的方式描述了原子轨道重叠并形成共价键的过程，很形象地引出了共价键的主要类型σ键和π键。课堂教学建议：本节课要求学生认识原子间通过原子轨道的重叠形成共价键,了解共价键具有饱和性、方向性。知道根据原子轨道的重叠方式,共价键可分为σ键和π键等类型。理解共价键中σ键和π键的区别,建立判断σ键和π键的思维模型,熟练判断分子中σ键和π键的存在及个数。本节课内容较抽象，教师应结合图片，动画模拟帮助学生理解。