高中化學魯科版第二章化學鍵化學反應與能量第一節(jié)化學鍵與化學反應 高質作品

課題化學鍵與化學反應課型新授課主備人授課人授課班級授課時間2023.教學目標知識與技能：1.了解化學鍵的含義以及離子鍵、共價鍵的形成，奠定學生對物質形成的理論基礎。2、了解化學反應中伴隨有能量的變化的實質和化學能與其他能量形式之間的轉化。過程與方法1、講清化學鍵存在于分子內相鄰的兩個或多個原子間，“強烈的相互作用”而不能說成是“結合力”。2過電解水和氯化氫的形成過程的介紹，搞清共價鍵的形成原因和存在情況。3.離子鍵的形成，通過對NaCl形成過程的分析，引導學生注意離子鍵的形成特點：（1）成鍵的主要原因——得失電子（2）成鍵的微——陰、陽離子（3）成鍵的性質：靜電作用。當靜電吸引與靜電排斥達到平衡時形成離子鍵通過生產(chǎn)或生活中的實例，了解化學能與熱能間的相互轉變，認識提高燃料的燃燒效率、開發(fā)新型清潔能源的重要性，引導學生關注能源、關注環(huán)保能等社會熱點。情感態(tài)度與價值觀在學生已有知識的基礎上，通過重新認識已知的化學反應，引導學生從宏觀現(xiàn)象入手，思考化學反應的實質，通過對化學鍵、共價鍵、離子鍵的教學，培養(yǎng)學生的想象力和分析推理能力。通過“遷移·應用”、“交流·研討”、“活動·探究”等形式，關注學生概念的形成。通過對“化學反應的應用”的學習，提升學生對化學反應的價值的認識，從而贊賞化學科學對人類社會發(fā)展的貢獻教學重點教學重點：化學鍵、離子鍵、共價鍵的的含義，化學鍵與化學反應的實質，化學鍵與化學反應能量的關系。難點：對離子鍵、共價鍵的成因和本質理解。教學難點針對共價鍵和離子鍵，這些比較抽象的概念，要以某一實例出發(fā)，展開分析剖析，從中提出問題，鼓勵學生聯(lián)想質疑，形成概念。四、教學準備教學方法問題推進法、總結歸納法教學過程知識點1：化學鍵的定義【引入】前邊通過元素周期律、周期表的學習，知道目前已知的元素種類只有一百多種，可這些元素卻構成了已發(fā)現(xiàn)或合成的一千多萬種物質，元素的原子能夠相互結合形成多種多樣的物質，說明形成這些物質的原子間一定存在著相互作用?！狙菔緦嶒灐克谥绷麟姷淖饔孟路纸?H2O===2H2+O2【思考·質疑】水在通電條件下能夠發(fā)生分解，為什么要通電？【歸納】水分子是由兩個氫原子和一個氧原子構成的，氫原子和氧原子之間存在著很強的相互作用，要破壞這種相互作用就需要消耗能量，通電正是為了提供使水分解所需要的能量?！久襟w展示——板書】第1節(jié)化學鍵與化學反應化學鍵：相鄰的（兩個或多個）原子間的強相互作用【對定義的強調】（1）首先必須相鄰。不相鄰一般就不強烈（2）只相鄰但不強烈，也不叫化學鍵（3）“相互作用”不能說成“相互吸引”（實際既包括吸引又包括排斥）【對上述（1）、（2）做解釋——板書】【進一步分析·歸納】水在通電時分解成H2和O2，在這個過程中首先水分子中氫原子和氧原子間的化學鍵斷裂，形成單個的氫原子和氧原子，然后氫原子和氫原子間、氧原子和氧原子間分別又以新的化學鍵結合成為氫分子和氧分子。結論：化學反應的實質——舊化學鍵的斷裂和新化學鍵的形成。【點評】通過學生對電解水為什么要提供能量的質疑，引出原子形成物質時，原子間確實存在著相互作用，教師及時引導給出化學鍵的定義。通過學生對化學鍵定義的閱讀理解，教師進一步通過板書解釋（水分子間的化學鍵的存在情況），強調理解化學鍵定義的幾個關鍵點：（1）首先必須相鄰。不相鄰一般就不強烈（2）只相鄰但不強烈，也不叫化學鍵（3）“相互作用”不能說成“相互吸引”（實際既包括吸引又包括排斥）。通過解釋定義使學生對化學鍵作到了較深刻的理解。知識點2：化學鍵的類型【引入】元素有一百多種，這些元素從大的角度分兩類：金屬元素、非金屬元素。金屬元素一般容易失電子，非金屬元素一般容易得電子。我們發(fā)現(xiàn)非金屬和非金屬元素之間，非金屬元素和金屬元素之間、金屬元素和金屬元素之間都可以通過化學鍵構成物質，他們之間的化學鍵是否一樣呢？【實驗錄象】鈉在氯氣中的燃燒實驗錄象2Na+Cl2====2NaCl氫氣在氯氣中的燃燒實驗錄象H2+Cl2====2HCl【點評】“氫氣在氯氣中的燃燒”和“金屬鈉在氯氣中的燃燒”是《化學1（必修）》中的演示實驗，且實驗過程中用到了有毒的氣體——氯氣。此時借助于實驗錄象不僅快捷省事，而且也不會因氯氣的毒性或氣體擴散而搞得滿屋刺激性氣味而影響教學?！韭?lián)想·質疑】氫氣在氯氣中的燃燒形成氯化氫和鈉在氯氣中的燃燒形成氯化鈉，在形成化學鍵方面是否相同？【歸納】氫氣在氯氣中燃燒時，氫分子和氯分子獲得能量，化學鍵分別斷裂，從而形成氫原子和氯原子。由于氫和氯都是非金屬元素，都有得電子的趨勢，最終誰也不能把對方的電子完全得到，而是氯原子和氫原子各提供一個電子組成共用電子對，從而使兩者的最外層都達到穩(wěn)定結構并產(chǎn)生強烈的相互作用——形成化學鍵。這樣的化學鍵叫共價鍵。由于氯和氫都沒有完全得失電子，因此，都不形成離子，HCl中的氫和氯不能叫氫離子氯離子，只能叫氫原子氯原子。而在氯化鈉的形成過程中，由于鈉是金屬元素很容易失電子，氯是非金屬元素很容易得電子，當鈉原子和氯原子靠近時，鈉原子就失去最外層的一個電子形成鈉陽離子，氯原子最外層得到鈉的一個電子形成氯陰離子（兩者最外層均達到穩(wěn)定結構），陰、陽離子靠靜電作用形成化學鍵——離子鍵，構成氯化鈉。由于鈉和氯原子之間是完全的得失電子，他們已形成了離子，因此NaCl中的微粒不能再叫原子，而應該叫離子?！久襟w展示——板書】共價鍵：原子間通過共用電子對形成的化學鍵。一般非金屬元素之間形成共價鍵。離子鍵：陰陽離子之間通過靜電作用形成的化學鍵。一般存在于金屬和非金屬之間?！緦Χx的強調】（1）共價鍵的成鍵微粒是原子，而離子鍵的成鍵微粒是陰陽離子（2）一般典型的非金屬和非金屬之間都形成共價鍵，典型的金屬和非金屬之間都形成離子鍵（3）共價鍵和離子鍵的實質相同，都屬于電性作用。成鍵原因都是原子都有使自己的最外層達到穩(wěn)定結構狀態(tài)的趨勢。（稀有氣體原子的最外層都已達到穩(wěn)定結構，因此稀有氣體分子都是單原子分子，分子內不形成化學鍵）【遷移·應用——課堂練習】指出構成下列物質的微粒和鍵型：NaCl、CaO、MgCl2、H2O、CH4、NH3、CO2物質形成化學鍵的微粒化學鍵類型H2OCH4NH3NaClMgCl2CaOCO2【知識拓展】非極性共價鍵：在單質分子中同種原子形成的共價鍵，兩個原子對共用電子對共用電子對的吸引能力相同；共用電子對不偏向于任何一個原子，成鍵原子不顯電性。這樣的共價鍵叫非極性共價鍵。極性共價鍵：在共價鍵形成的化合物分子中，由于不同原子對共用電子對的吸引能力不同，共用電子對會偏向于吸引電子能力強的一方，因此吸引電子能力強的原子帶部分負電荷，吸引電子能力較弱的一方帶部分正電荷，這樣的共價鍵叫極性共價鍵。如氯化氫中的共價鍵就是極性共價鍵，共用電子對會偏向于氯原子一方偏離于氫原子一方。H2、Cl2中的化學鍵?！军c評】通過氯化氫和氯化鈉兩種物質的形成過程的剖析，分別給出共價鍵、離子鍵的定義；又通過他們化學鍵的形成特點，從成鍵微粒、成鍵原因、成鍵本質等方面，找出他們之間的異同點。然后把從具體事例得出的結論推廣開來，重點強調在什么情況下會形成共價鍵，在什么情況下會形成離子鍵，再通過當堂舉例判斷、練習，使學生對概念的掌握比較清晰。對于程度好的同學，通過“知識拓展”補充介紹“非極性共價鍵”和“極性共價鍵”的概念，以及化合價與共價鍵的關系，但不要進一步拓展，這樣可以達到開拓學生思路的目的。第2課時知識點3：化學鍵與物質構成【引入】我們已經(jīng)學習過物質的分類，知道物質分純凈物、混合物；純凈物又分單質和化合物。通過化學鍵的學習，我們知道構成物的離子（或原子）之間的化學鍵也是有區(qū)別的——又分為離子鍵、共價鍵等。于是，人們根據(jù)化合物中所含化學鍵類型的不同，把化合物分為離子化合物和共價化合物。【媒體展示——板書】離子化合物：含有離子鍵的化合物。如：NaCl、CaCl2、KOH、CaO等共價化合物：只含有共價鍵的化合物。如：HCl、H2O、CH4、NH3、CO2【聯(lián)想·質疑】分析KOH中所含有的鍵型，該化合物屬于哪類化合物？【歸納·強調】（1）當一個化合物中只存在離子鍵時，該化合物是離子化合物（2）當一個化合中同時存在離子鍵和共價鍵時，以離子鍵為主，該化合物也稱為離子化合物（3）只有當化合物中只存在共價鍵時，該化合物才稱為共價化合物。（4）在離子化合物中一般既含有金屬元素又含有非金屬元素；共價化合物一般只含有非金屬元素（NH4+例外）【遷移·應用——課堂練習】指出下列化合物內部的鍵型和化合物的分類（離子化合物、共價化合物）化合物內部的鍵型分類（離子化合物、共價化合物）H2ONaClNaOHCaCl2KNO3H2SO4【點評】通過“聯(lián)想質疑”、“歸納強調”、“遷移應用”，三個階段，使學生對離子化合物和共價化合物的分類有一個清晰的認識。使學生認識到只要化合物中含離子鍵（不管是否含有有共價鍵）都叫離子化合物；只有當化合物中完全是共價鍵時，該化合物才叫共價化合物?！局R點擊】化學鍵與物質的性質是緊密聯(lián)系的，離子鍵和共價鍵都是比較強的化學鍵，要破壞這些化學鍵都需要較多的能量，例如，氯化鈉、碳酸鈣、氧化鎂等物質是離子化合物，他們熔化時要破壞離子鍵，由于離子鍵很強，因此他們的熔點也很高。氮分子發(fā)生化學反應時要破壞分子內很強的的共價鍵，由于該共價鍵很難破壞，因此氮分子化學性質很穩(wěn)定；再如金剛石完全是由共價鍵構成的，金剛石熔化時要破壞內部的共價鍵，因此金剛石的熔點、沸點、硬度等都非常高?！军c評】通過學生閱讀“知識點擊”，將化學鍵與物質的性質聯(lián)系起來，知道化學鍵是影響物質性質的重要因素之一。通過一些具體物質的熔沸點分析，使學生認識到離子鍵、共價鍵都是比較強的化學鍵，但由于影響物質性質的因素較多和學生知識的有限，這個地方也不要拓展、延伸過多?！久襟w展示——板書】第二部分：化學鍵與化學反應中的能量變化【引入】研究化學反應中的能量轉化關系是很重要的。在工農業(yè)生產(chǎn)和生活中，要利用各種能源，而化學反應所釋放的能量（如石油、煤的燃燒）是當今世界上的重要能源之一。研究反應熱，對于化工生產(chǎn)條件的選擇，設備的設計和使用，以及對熱能的綜合利用，都具有很大的實際意義。以研究反應熱為主要內容的化學熱力學，是化學科學的一個重要分支?；瘜W反應可以熱、電或光等形式與外界環(huán)境進行能量交換，但通常主要表現(xiàn)為熱能變化。【交流·研討】氫氣和氧氣反應生成1mol水蒸汽時的能量變化過程【歸納·總結】在化學反應中，從反應物分子轉化為生成物分子的過程中，各原子的內部并沒有發(fā)生什么變化，但原子的結合方式發(fā)生了改變。在這個過程中反應物分子的化學鍵部分或全部遭到破壞，在生成物分子中形成新的化學鍵。實驗證明，破壞舊的化學鍵時，需要從環(huán)境吸收能量來破壞原子間的相互吸引；在形成新的化學鍵時，由于原子間的相互吸引而對外釋放能量。化學反應熱就來源于舊化學鍵的破壞和新化學鍵的形成所發(fā)生的能量變化?！舅伎肌べ|疑——板書】能量會不會在反應過程中損耗或消失？【拓展·引導】能量有各種不同的形式，它能從一種形式轉化為另一種形式，或者從一物體傳遞給另一物體，但在轉化和傳遞過程中，能量的總值是保持不變的（這叫能量守衡或轉化定律）?；瘜W反應過程遵循能量守衡定律?！居懻摗渴遣皇撬械幕瘜W反應都是放熱的？【活動·探索】【媒體顯示——板書】每一個化學反應都伴隨有能量的改變，有的對外釋放能量，有的從外界吸收能量。如果新化學鍵的形成所釋放的能量大于破壞舊化學鍵所吸收的能量，該反應就是放熱反應；如果新化學鍵的形成所釋放的能量小于破壞舊化學鍵所吸收的能量，該反應就是吸熱反應；【媒體顯示——概括整合】【點評】通過氫氣和氧氣生成1mol水蒸氣的能量變化過程的分析，然后推廣開來，得出結論：破壞舊的化學鍵時，需要從環(huán)境吸收能量來破壞原子間的相互吸引；在形成新的化學鍵時，由于原子間的相互吸引而對外釋放能量?；瘜W反應熱就來源于舊化學鍵的破壞和新化學鍵的形成所發(fā)生的能量變化；通過“思考質疑”，對程度好的學生進行“知識拓展”，引入“能量守衡或轉化”定律；通過“活動探索”使同學們對吸熱和放熱反應，增強直觀印象，同時明白化學反應不僅存在放熱反應也存在吸熱反應；再通過“概括整合”，使同學們對化學反應過程中的能量變化過程有一個清晰的認識，知道能量變化與舊化學鍵的斷裂和新化學鍵的形成有著密切的聯(lián)系。【作業(yè)】1、課本38頁2、3、42、拓展延伸習題（略）教學反思課后習題一、選擇題1.下列各組原子序數(shù)所表示的兩種元素，能形成AB2型離子化合物的是A.6和8B.11和13C.11和16D.12和172.下列化合物中，陰離子和陽離子的半徑之比最大的是A．CsIB.NaFC.LiID.KCl3.bXn-和aYm+兩種離子的電子層結構相同，a則為A.b-m-nB.b-m+nC.b+m+n+m-n4.下列電子式書寫正確的是×···×·····×··×[Cl—]·××·HHNH A、 B、[NH[Cl—]·××·HHNH··············×·×·····××······ C、Ｎa＋[O:O]2－Na＋ D、Cl－[Ca２＋]Cl:·5.下列說法中，正確的是A.相鄰的原子之間的相互作用叫做化學鍵B.金屬和非金屬元素的相互化合，都能形成離子鍵C.非金屬元素的原子半徑比其離子半徑?。涑猓饘僭氐脑拥脑影霃奖绕潆x子半徑大D.甲元素原子半徑比乙元素原子半徑大，則甲的離子半徑一定比乙的原子半徑大。題號12345答案二、填空題6.用電子式表示下列物質：氟化鈣，氧化鉀。7.寫出符合條件的化學符號：（1）含10個電子的陽離子；（2）含10個電子的陰離子；（3）含10個電子的化合物答案6.7.（1）Na+、Mg2+、Al3+（2）N3-、O2-、F-（3）HF、H2O、NH3、CH4共價鍵一、選擇題1.下列電子式中錯誤的是：2.下列各項中表達正確的是－的結構示意圖：的分子模型示意圖：的電子式：的結構式：∶N≡N∶3.下列物質屬于共價化合物的是3C.H4.下列各分子中，所有原子都滿足最外層為8電子結構的是B.35.下列各組元素的原子序數(shù)中，其相應的元素原子能形成XY2共價化合物的是A.3與8B.1與16C年曾報導合成和分離了含高能量的正離子N的化合物N5AsF6，下列敘述錯誤的是共有34個核外電子B.N中氮－氮原子間以共用電子對結合C.化合物N5AsF6中As化合價為+1D.化合物N5AsF6中F化合價為－1題號123456答案二、填空題7.將符合要求的有關物質的序號填入空格中。在=1\*GB3①NaOH=2\*GB3②H2O=3\*GB3③CaCl2=4\*GB3④N2=5\*GB3⑤C2H4=6\*GB3⑥Na2CO3=7\*GB3⑦MgBr2等物質中，只含有離子鍵的是，只含有共價鍵的是，既含有離子鍵又含有共價鍵的是。8.有X、Y、Z三種短周期元素，分別位于不同的周期。已知X和Y原子最外層電子數(shù)相同，Z原子次外層只有2個電子，X和Z可以形成離子化合物X2Y，Y和Z可以形成共價化合物Y2Z（1）寫出X、Y、Z三種元素的元素符號：X是，Y是，Z是；（2）X2Z的電子式，Y2Z的電子式；（3）X2Z和Y2Z反應的化學方程式。答案1.C2.A3.B5.D7.③⑦②④⑤①⑥8.（1）X是Na，Y是H，Z是O（2）（3）Na2O+H2O==2NaOH分子間作用力一、選擇題1.下列說法正確的是A．分子間作用力與化學鍵的大小相當B．分子間作用力的大小遠大于化學鍵，是一種很強的作用C．分子間作用力主要影響物質的化學性質D．分子內部的相鄰原子之間強烈的相互作用稱為化學鍵，而分子之間的也存在相互作用，稱為分子間作用力氣體在一定條件下可與金屬鎂反應，干冰在一定條件下也可以形成CO2氣體，這兩個變化過程中需要克服的作用分別是A.化學鍵，化學鍵B.化學鍵，分子間作用力C.分子間作用力，化學鍵D.分子間作用力，分子間作用力3.水的狀態(tài)除了氣、液和固態(tài)外，還有玻璃態(tài)。它是由液態(tài)水急速冷卻到165K時形成的，玻璃態(tài)的水無固定形狀，不存在晶體