《共价键》教学设计(省级优质课作品)

第一节共价键

教学目标

知识与技能：（1）知道共价键的主要类型中σ键和π键的形成过程；

（2）能够判断共价键中的σ键和π键。

过程与方法：（1）应用电子云模型演译σ键、π键的形成过程，建立基本概念；

（2）通过借助各原子轨道特征，理解σ键和π键的特征和性质。

情感、态度与价值观：从化学键的角度认识有关物质，培养学生抽象思维能力，体现化学学科的魅力。教学重点：σ键和π键的特征和性质。

教学难点：σ键和π键的特征。

教学过程

[导入]防晒霜为何能防晒呢？防晒霜之所以能有效减轻紫外线对人体的伤害，原因之一就是它的有效成分的分子中含有π键。π键是什么样的化学键，它又是怎么形成的呢？

[板书] 第二章分子结构与性质

第一节共价键

[知识回顾]1、什么叫共价键？

2、你能用电子式表示H2、HCl、Cl2分子的形成过程吗？

3、电子云、原子轨道的概念。

[讲述]如何用电子云和原子轨道的概念来进一步理解共价键呢？

用电子云描述氢原子形成氢分子的过程如图所示

[播放氢分子形成的动画]

[板书]一、共价键

1、共价键的形成

（1）σ键：原子轨道以“头碰头”方式互相重叠，导致电子在两核间出现的机率增大，体系的能量降低，达到能量最低状态,形成的共价键。以形成化学键的两原子核的连线为轴作旋转操作，共价键电子云的图形不变，这种特征称为轴对称。如H-H键。

[演示]（让4个学生分别拿2个s原子轨道模型和2个p原子轨道模型，让其两两发生“头碰头”碰撞，看看有几种碰撞情况）可得出σ键的类型s—sσ键、s—pσ键、p—pσ键等。

[板书]类型：s—sσ、s—pσ、p—pσ等。

[设问]如何判断σ键的类型呢？

[探究] H2分子中的共价键

（教师由H原子的价电子排布图加以引导）

是由两个氢原子各提供一个未成对电子1 s的原子轨道重叠形成的，称为s—s σ键。

由学生结合下图和学案自主分析HCl和C12中的共价键，HCl分子中的共价键是由氢原子提供的未成对电子ls 的原子轨道和氯原子提供的未成对电子3p的原子轨道重叠形成的，称为s—pσ键；而C12分子中的共价键是由2个氯原子各提供一个未成对电子3p的原子轨道重叠形成的，称为p—pσ键。

图2—2 H—C1的s—pσ键和C1一C1的p—pσ键的形成

由以上总结σ键的特点：以“头碰头”方式形成化学键，以两原子核的连线为轴，作旋转操作，共价键电子云的图形不变，这种特征称为轴对称。

[设问]是不是分子中的共价键都是σ键？请分析下图电子云的成键方式。

[板书]（2）、π键：由两个原子的p电子以“肩并肩”方式重叠形成,导致电子在两核间出现的概率增大,体系的能量降低，形成的共价键。

π键特点：以“肩并肩”方式形成化学键，电子云是由两块组成的，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，这种特征称为镜像对称。

[设疑]氢原子与氯原子结合成氯化氢分子的原子个数比为1:1，而氢原子与氧原子结合成水分子的原子个数比却为2:1，这是为什么呢？

[思考与交流]因为每个氢原子能提供1个未成对电子，氯原子内存在1个未成对电子，而氧原子内存在2个未成对电子，所以在共价键的形成过程中，一个氯原子的未成对电子与1个氢原子中自旋相反的未成对电子配对成键，而一个氧原子的未成对电子需要与2个氢原子中自旋相反的未成对电子配对成键。

[板书]2、共价键的特征

（1）具有饱和性——决定分子的组成

按照共价键的共用电子对理论，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，这就共价键的“饱和性”。

形成的共价键数= 未成对电子数

[过渡]分析S原子轨道与P原子轨道的碰撞情况

除s轨道外，其它原子轨道都具有一定的空间分布。在形成共价键时，原子轨道重叠愈多，电子在核间出现的概率愈大，所形成的共价键愈牢固，因此共价键尽可能沿着电子出现概率最大的方向形成，所以共价键具有方向性。

[板书]（2）具有方向性——决定分子的立体构型

[科学探究]1、已知氮分子的共价键是三键(N三N)，你能模仿图2—1、图2—2、图2—3，通过画图来描述吗?(提示：氮原子各自用三个p轨道分别跟另一个氮原子形成一个σ键和两个π键) [交流汇报]

比较σ键和π键

σ键π键

成键方式沿轴方向“头碰头”平行方向“肩并肩”

电子云形状特点轴对称镜像对称

牢固程度强度大，不易断裂强度较小，易断裂

共价单键是σ键；而共价双键中有一个σ键，另一个是π键；

判断共价键类型规律

共价三键由一个σ键和两个π键组成

[讲解]以上由原子轨道相互重叠形成的σ键和π键总称价键轨道，是分子结构的价键理论中最基本的组成部分。

[板书]3、价键轨道：由原子轨道相互重叠形成的σ键和π键总称价键轨道。

[科学探究]

2、钠和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

形成离子键呢?你能从原子的电负性差别来理解吗?讨论后请填表。

3、乙烷、乙烯和乙炔分子中的共价键分别由几个σ键和几个π键组成？

乙烷：7个σ键乙烯：5个σ键一个π键乙炔：3个σ键两个π键[小结]略。

[反馈练习]

1、氮分子中的化学键是（）

A、3个σ键

B、1个σ键，2个π键

C、个π键

D、个σ键，1个π键

3、下列说法中正确的是（）

A、p轨道之间以“肩并肩”重叠可形成σ键

B、p轨道之间以“头对头”重叠可形成π键

C、s和p轨道以“头对头”重叠可形成σ键

D、共价键是两个原子轨道以“头对头”重叠形成的

4、在氯化氢分子中，形成共价键的原子轨道是（）

A、氯原子的2p轨道和氢原子的1s轨道

B、氯原子的2p轨道和氢原子的2p轨道