УРОК 2 Тема урока. Химическая связь, строение вещества Цели

УРОК 2
Тема урока. Химическая связь, строение вещества
Цели урока: актуализировать знания учащихся о природе химической связи, виды химической
связи; развивать умение использовать теоретические знания для прогнозирования свойств
элементов и их соединений на основании знаний о строении атома и строение вещества;
развивать навыки составления молекулярных и структурных формул веществ, описывать свойства
веществ на основании знаний о химической связи.
Тип урока: повторение и систематизации знаний.
Формы работы: фронтальная, групповая.
Оборудование: периодическая система химических элементов, ряд активности металлов, таблица
растворимости, схема к уроку 2.
Ход урока
I. Организация класса
II. Актуализация опорных знаний учащихся по теме «Химическая связь. Строение вещества »
1 Фронтальная беседа по основным вопросам темы
(с использованием схемы 2)
Объясните, как вы понимаете понятие «химическая связь».
Химическая связь - это сила, удерживающая вместе определенное число атомов, ионов, молекул.
Итак, это взаимодействия, приводящие к объединению химических частиц в вещества.
Химическая связь бывает внутренне молекулярным и межмолекулярным (межмолекулярные
взаимодействия).
Какие связи называются межмолекулярными?
Межмолекулярные связи - это связи между молекулами. Это водородная связь, ион-дипольный
связь (за счет образования этой связи происходит, например, образование гидратной оболочки
ионов), диполь-дипольный (за счет образования этой связи соединяются молекулы полярных
веществ, например, в жидком ацетоне) и др.
Связь называется ионным?
Ионная связь - это химическая связь, образованный за счет электростатического притяжения
разноименно заряженных ионов. В бинарных соединениях (соединениях из двух элементов) он
образуется в случае, когда одни атомы легко отдают электроны, а другие склонны их принимать
(обычно это атомы элементов, образующих типичные металлы, а также атомы элементов,
образующих типичные неметаллы); электроотрицательность таких атомов в значительной степени
отличается (Δχ> 2).
Ионная связь является ненаправленным и ненасыщаемой.
Объясните механизм образования ковалентной связи.
Ковалентная связь - это химическая связь, возникающая за счет перекрывания электронных
облаков неспаренных электронов. Ковалентная связь образуется между атомами с одинаковой
или близкой электроотрицательностью. Необходимое условие - наличие неспаренных электронов
в обоих атомов, связываются (обменный механизм), или неподеленной пары у одного атома и
свободной орбитали - у второго (донорно-акцепторный механизм):
а H - H H2 Одна общая пара электронов; Hодновалентний
бы N2 Три общие пары электронов; Nтривалентний
в H - F HF Одна общая пара электронов; Hи F одновалентные
г NH4 + Четыре общие пары электронов, N четырехвалентен
По характеру перекрывания электронных облаков («орбиталей») ковалентная связь делится на σсвязь и π-связь. σ-связь образуется за счет прямого перекрывания электронных облаков (вдоль
прямой, соединяющей ядра атомов), π-связь - за счет бокового перекрывания (по обе стороны от
плоскости, в которой находятся ядра атомов).
По количеству общих электронных пар ковалентные связи подразделяются на:
• простые (одинарные) - одна пара электронов (σ-связь);
• двойные - две пары электронов (σ-связь и π-связь);
• тройные - три пары электронов (σ-связь и два π-связи).
Двойные и тройные связи называются кратными связями.
Приведите примеры соединений с кратными связями.
По распределению электронной плотности между атомами, связываются, ковалентная связь
делится на неполярный и полярный. Неполярная связь образуется между одинаковыми атомами,
полярный - между различными (Δχ> 2).
Что такое электрон?
Электроотрицательность - это мера способности атома в веществе притягивать к себе общие
электронные пары.
Электронные пары полярных связей смещены в сторону более электроотрицательных элементов.
Собственно смещение электронных пар называется поляризацией связи. Частичные (избыточные)
заряды, образующиеся в процессе поляризации, обозначаются δ + и δ-, например: Hδ + ^ Fδ-.
Ковалентная связь имеет направленность и насыщаемость, а также способность поляризоваться.
Для объяснения и прогнозирования взаимного направления ковалентных связей используют
модель гибридизации.
Гибридизация атомных орбиталей и электронных облаков - это предполагаемое выравнивание
атомных орбиталей по энергии, а электронных облаков - по форме в процессе образования
атомом ковалентных связей.
Чаще всего встречаются три типа гибридизации: sp-, sp2- и sp3-гiбридизация. например:
• sp-гибридизация - в молекулах C2H2, BeH2, CO2 (линейная строение);
• sp2-гибридизация - в молекулах C2H4, C6H6, BF3 (плоская треугольная форма);
• sp3-гибридизация - в молекулах CCl4, SiH4, CH4 (тетраэдрические форма); NH3 (пирамидальная
форма); H2O (угловая форма).
Назовите особенности металлической связи.
Металлическая связь - это химическая связь, образованный за счет обобществления валентных
электронов всех атомов металлического кристалла, связываются. В результате образуется единая
электронная облачко кристалла, легко смещается под действием электрического напряжения,
отсюда - высокая электропроводность металлов.
Металлическая связь образуется в том случае, когда атомы, связываются, большие и потому
склонны отдавать электроны. Простые вещества с металлической связью - металлы (Na, Ba, Al, Cu,
Au и др.), Сложные вещества - интерметаллические соединения (AlCr2, Ca2Cu, Cu5Zn8 и др.).
Металлическая связь не имеет направленности и насыщаемости. Он сохраняется и в расплавах
металлов.
Связь называется водородной?
Водородная связь - это межмолекулярная связь, образованный за счет взаимодействия
високоелектронегативного атома и атома водорода с большим положительным частичным
зарядом. Образуется в тех случаях, когда в одной молекуле является атом с неподеленной парой
электронов и высокой электроотрицательностью (F, O, N), а в другой - атом водорода, связанный
очень полярным связью с одним из таких атомов.
Приведите примеры межмолекулярных водородных связей:
H - O - H ... OH2
H - O - H ... NH3
H - O - H ... F - H
H - F ... H - F
Внутримолекулярные водородные связи существуют в молекулах полипептидов, нуклеиновых
кислот, белков и т.д..
Мерой прочности любой связи является энергия связи.
Энергия связи - это энергия, необходимая для разрыва определенного химической связи в 1 моль
вещества. Единица измерения - 1 кДж / моль.
Энергии ионного и ковалентного связей - одного порядка, энергия водородной связи - на порядок
меньше.
2 Строение вещества
На какие группы по типу строения делятся все вещества?
На молекулярные и немолекулярного. Среди органических веществ преобладают молекулярные
вещества, среди неорганических - немолекулярного.
По типу химической связи вещества делятся на вещества с ковалентной связью, вещества с
ионной связью (ионные вещества) и вещества с металлической связью (металлы).
Вещества с ковалентной связью могут быть молекулярными и немолекулярного. Это существенно
сказывается на их физических свойствах.
Приведите примеры веществ молекулярного строения.
Молекулярные вещества состоят из молекул, связанных между собой слабыми
межмолекулярными связями, например: H2, O2, N2, Cl2, Br2, S8, P4 и другие простые вещества;
CO2, SO2, N2O5, H2O, HCl, HF, NH3, CH4, C2H5OH, органические полимеры и многие другие
вещества. Эти вещества не характеризуются высокой прочностью, имеют низкие температуры
плавления и кипения, не проводят электрического тока, некоторые из них растворяются в воде
или других растворителях.
Какие свойства имеют вещества немолекулярного строения?
Немолекулярного вещества с ковалентными связями, или атомные вещества (алмаз, графит, Si,
SiO2, SiC и др.), Образуют очень прочные кристаллы (исключение - слоистый графит), они
нерастворимы в воде и других растворителях, имеют высокие температуры плавления и кипения,
большинство из них не проводит электрического тока (кроме графита, выделяется
электропроводностью, и полупроводников - кремния, германия и др.)
Охарактеризуйте физические свойства ионных веществ.
Все ионные вещества - твердые тугоплавкие вещества, растворы и расплавы которых проводят
электрический ток. Многие из них растворяются в воде. Следует отметить, что в ионных
веществах, кристаллы которых состоят из сложных ионов, имеются и ковалентные связи,
например: (Na +) 2 (SO42-), (К +) 3 (PO43-), (NH4 +) (NO3-) и тому подобное. Ковалентными связями
связаны атомы, из которых состоят сложные ионы.
Приведите примеры физических свойств веществ с металлической связью.
Металлы (вещества с металлической связью) очень разнообразны по своим физическим
свойствам.
Характерными физическими свойствами металлов является их высокая электропроводность (в
отличие от полупроводников, уменьшается с повышением температуры), высокая теплоемкость и
пластичность (в чистых металлов).
В твердом состоянии почти все вещества состоят из кристаллов. По типу строения и типу
химической связи кристаллы («кристаллические решетки») разделяют на атомные (кристаллы
немолекулярного веществ с ковалентной связью), ионные (кристаллы ионных веществ),
молекулярные (кристаллы молекулярных веществ с ковалентной связью) и металлические
(кристаллы веществ с металлической связью).
III. управляемая практика
По усмотрению учителя и в зависимости от подготовленности класса задачи можно использовать
для фронтальной, групповой или индивидуальной работы.
Задание 1 Приведите примеры веществ, которые имеют ионную, атомную и молекулярную
кристаллические решетки. Из этих веществ будет низкую температуру плавления, а какая высшую? Почему?
Задание 2 кислород образует химические связи с натрия, хлора, азотом и Цинком. Запишите
формулы этих соединений, укажите вид химической связи и тип кристаллической решетки.
Объясните, связь будет наименее полярным.
Задание 3 Учитывая положения кислорода, серы и Селена в периодической системе укажите вид
химической связи и тип кристаллической решетки в соединениях этих элементов с водородом.
Объясните, в какой из этих соединений связь наименее полярный.
Задание 4 Какой из химических связей является наиболее полярным?
H - Cl, H - Br, H - И, H - P, H - S.
Объясните, почему. Добавить вид химической связи.
Задание 5 Приведите примеры веществ, в которых Фтор образует ионный, ковалентные полярный
и неполярный связи, укажите тип кристаллической решетки в этих соединениях.
Задание 6 Металл массой 4,5 г, имеющий степень окисления в соединениях +3, прореагировал с
соляной кислотой. При этом выделился водород объемом 5,6 л (р. В.). Назовите металл.
Задание 7 Некоторое металл массой 1,22 г в результате взаимодействия с хлором образует
соединение массой 4,75 г. Степень окисления этого металла в хлориде 2. Назовите металл.
Задача 8 В результате взаимодействия некоторого металла массой 0,92 г с хлором получили
хлорид металла массой 2,34 г. Назовите металл, если его степень окисления в хлориде равна +1.
Задача 9 В результате взаимодействия некоторого металла с водой в процессе нагревания
образовался оксид со степенью окисления металла 2. Масса оксида, образовавшегося равен 16,2
г, образованной воды - 0,4 г. Определите, какой металл был взят для реакции с водой.
IV. Подведение итогов и выводы
Оцениваем работу учащихся, оценки выставляем по желанию учащихся.
V. Домашнее задание
Повторить теорию электролитической диссоциации.