Урок «Виды химической связи»
11 класс
ЦЕЛЬ: Обобщить и систематизировать знания о видах химических связей, механизмах образования, свойствах веществ с различными видами связи и кристаллическими решетками
Образовательные задачи:
Проконтролировать степень усвоения основных знаний по теме:
Продолжить формирование общеучебных умений (осуществлять самоконтроль; сотрудничать).
Продолжить формирование навыков самостоятельной работы учащихся с учебником, дополнительной литературой, сайтами Интернета.
Воспитательные задачи:
Продолжить развитие познавательных интересов учащихся;
Воспитывать культуру речи, трудолюбие, усидчивость;
Продолжить формирование ответственного, творческого отношения к труду;
Развивающие задачи:
Развивать умение использовать химическую терминологию
Развивать мыслительные операции (анализ, синтез, установление причинно-следственных связей, выдвижение гипотезы, классификация, проведение аналогий, обобщение, умение доказывать, выделение главного);
Развивать интересы, способности личности;
Развивать умение проводить, наблюдать и описывать химический эксперимент;
Развивать и совершенствовать коммуникативные навыки учащихся
ХОД УРОКА:
Учащиеся работают в 4 группах по 4-5 человек.
1)Учащимся предлагается в течение 10 минут составить рассказ о данном виде связи, опираясь на вопросы технологической карты.
2)Один учащийся- представитель группы выбирает из перечня названий и формул вещества, имеющие соответствующий вид химической связи H
2 HgO Cl
2 H
2S CO
2, PH
3, OF
2, O
2, KF. HCL, Na
2S, NH
3, I
2, MnO
2 3)Затем группа выполняет обобщающую таблицу по видам химической связи
4)Следующее задание, предлагаемое учащимся всех групп, предполагает заполнение схемы «Кристаллические решетки»
5) Выполнение теста всеми учащимися
Этап урока | Время | Формы работы (деятельность учителя) | Деятельность обучающихся | УУД |
Мотивационный Сформировать у учащихся потребность в овладении знаниями по данной теме. Показать важность программного материала для дальнейшего изучения предмета | 2 мин | Организация и объяснение основных этапов урока, психологическая подготовка учащихся и настрой к работе (в спокойной, уверенной манере) | Обсуждение и беседа по процедуре урока | Активизация внимания, мотивация на изучение материалов темы урока. планирование учебного сотрудничества с учителем и сверстниками. |
Ориентировочный Формирование цели и задач и составление плана изучения темы. Этап актуализации субъектного опыта учащихся. | 5мин | Регулирует обсуждение целей и задач, предлагает сформировать группы по референтному признаку и с учетом разной подготовки учащихся (с учетом мнения). Актуализирует опыт учащихся и предлагает схему организации учебной деятельности. | Определяет цель своих действий в предложенных рамках работы, формулирует задачи, исходя из того, что им известно по этой теме из программы 8 класса. Учащиеся занимают рабочие места. Просматривают план работы | Познавательные: самостоятельное выделение и формулирование познавательной цели, на основе соотнесения того, что уже известно и усвоено учащимся, и того, что еще неизвестно. Формулирование проблемы и выбор наиболее эффективных способов решения задач в зависимости от конкретных условий. Регулятивные: составление плана и последовательности действий. Коммуникативные: определение целей, функций участников, способов их взаимодействия. |
Исполнительский Реализация плана действий по технологической карте. Выступление групп по своим темам. | 15 мин | Наблюдает за умениями самообучаться и консультирует. Поддерживает эмоциональный и творческий настрой. | Осуществляют учебные действия в группах, проводят обсуждение, делают выводы. Учатся общаться, спорить, отстаивать своё мнение, просить помощи или предлагать её, работают с информацией. | Познавательные: анализ, синтез, установление причинно – следственных связей, структурирование знаний; Регулятивные: прогнозирование – предвосхищение результата и уровня усвоения его. Коммуникативные: развивать коммуникативную компетентность. |
Контрольный Выполнение тестовых заданий | 10 мин | Проводит проверку и разъяснение проблемных вопросов (по необходимости) | Выполняют тестовые задания Формулируют затруднения и корректируют знания. Применяют формы само и взаимоконтроля. Оценивают результаты деятельности друг друга. Формулируют выводы. Выполняют тесты для закрепления | Регулятивные: контроль результата по заданному эталоном, внесение необходимых дополнений и корректив в случае необходимости, оценка и осознание учащимся результатов усвоения, оценивание его качества и уровня; Коммуникативные: учиться критично относиться к своему мнению, понимая позицию другого. |
Рефлексивный Анализ оптимальности путей решения задач | 5 мин. | Оценка результатов работы класса и отдельных учащихся | Фронтальная беседа между группами по оценке деятельности | Регулятивные: самостоятельно осознавать причины своего успеха или неуспеха и находить способы выхода из ситуации неуспеха. |
Домашнее задание | 2-3 мин | Информирует о том, как выполнить домашнее задание, дает необходимые пояснения. | домашнее задание из учебника: Рудзитис Г.Е. Фельдман Ф.Г. - повторить § 6; - выполнить упр. 1-3 на с.41.
| Познавательные: планировать свою индивидуальную образовательную траекторию. Коммуникативные: обращаться за помощью и консультацией. |
Карточка 1.
Тема: Ковалентная неполярная связь. Свойства веществ с ковалентной неполярной связью. Молекулярная и атомная кристаллические решетки.
I. Изучите и объясните партнеру:
характер химических элементов – ковалентную неполярную связь образуют атомы неметаллов с одинаковой электроотрицательностью.
механизм образования связи: каждый атом неметалла отдает в общее пользование другому атому свои наружные неспаренные электроны: общая электронная плотность в равной мере принадлежит обоим атомам.
Примеры образования ковалентной неполярной связи: водород, фтор, кислород, азот.
Свойства веществ с ковалентной неполярной связью:
- При обычных условиях вещества газообразные (водород, кислород), жидкие (бром), твердые ( иод, фосфор).
- Большинство веществ сильнолетучие, т.е. имеют очень низкие температуры плавления и кипения.
- Растворы и расплавы веществ электрического тока не проводят. Почему?
Если в молекулах простых веществ ковалентная неполярная связь, то между молекулами действуют очень слабые межмолекулярные силы. Это приводит к образованию сильнолетучих веществ с молекулярной кристаллической решеткой. В твердом виде в узлах кристаллической решетки вещества находятся неполярные молекулы, Электроны, осуществляющие ковалентную неполярную связь, по кристаллу не перемещаются. Такое строение является причиной общих свойств: вещества с молекулярной кристаллической решеткой электрического тока не проводят.
Рассмотрим образование химической связи в алмазе(см. модель кристаллической решетки алмаза). Алмаз самое твердое и тугоплавкое вещество. Следовательно, в узлах кристаллической решетки алмаза находятся не молекулы, а атомы углерода, связанные посредством ковалентной неполярной связи. Кристаллы алмаза имеют атомную кристаллическую решетку.
Кристаллы с атомной кристаллической решеткой образуют также кремний, германий, бор.
II. Рассмотрите на рисунке или моделях кристаллические решетки иода и алмаза.
III. Познакомьтесь с образцами веществ, имеющих ковалентную неполярную связь.
Вопросы и задания для самоконтроля.
Какие элементы образуют ковалентную неполярную связь?
Каков механизм образования ковалентной неполярной связи?
Какими свойствами обладают вещества с молекулярными кристаллическими решетками? Почему?
Какими свойствами обладают вещества с атомными кристаллическими решетками? Почему?
Составьте химические формулы веществ: азота, хлорида натрия, бромоводорода, хлора, сероводорода, фторида калия. В молекулах каких из этих веществ имеется ковалентная неполярная связь?. Изобразите электронную и структурные формулы молекул этих веществ.
Карточка 2.
Тема: Ковалентная полярная связь. Свойства веществ с ковалентной полярной связью. Молекулярная и атомная кристаллические решетки.
I. Изучите и объясните партнеру:
характер химических элементов – ковалентную полярную связь образуют атомы неметаллов с разной электроотрицательностью.
механизм образования связи: каждый атом неметалла отдает в общее пользование другому атому свои наружние неспаренные электроны: общая электронная пара смещена к более электроотрицательному атому.
Примеры образования ковалентной неполярной связи: вода, аммиак, хлороводород.
Свойства веществ с ковалентной полярной связью:
- При обычных условиях вещества газообразные, жидкие, твердые.
- Большинство веществ имеют относительно низкие температуры плавления и кипения.
- Растворы многих веществ проводят электрический ток. Почему?
Если в молекулах простых веществ ковалентная полярная связь, то молекулы притягиваются друг к другу своими противоположно заряженными полюсами, но с меньшей силой, чем ионы. Это приводит к образованию молекулярной кристаллической решетки, в узлах которой находятся полярные молекулы. Поскольку межмолекулярные силы не велики (по сравнению с силами между ионами), то вещества с молекулярной кристаллической решеткой летучи, т.е. имеют довольно низкие температуры плавления и кипения.
II. Рассмотрите на рисунке или моделях кристаллическую решетку твердой воды, объясните партнеру ее строение.
III. Познакомьтесь с образцами веществ, имеющих ковалентную полярную связь, предскажите их физические свойства, сверьте свои предположения со справочным материалом.
Вопросы и задания для самоконтроля.
Какие элементы образуют ковалентную полярную связь?
Каков механизм образования ковалентной полярной связи?
Какими свойствами обладают вещества с ковалентными полярными связями. Почему?
Какие вещества, образцы которых выставлены на столе, имеют ковалентную полярную связь?
Карборунд (карбид кремния SiC) –один из самых твердых и термостойких минералов. Его используют как огнеупорный и абразивный материал. Какой вид химической связи и тип кристаллической решетки в этом веществе? Изобразите схематически фрагмент кристаллической решетки карборунда.
Карточка 3.
Тема: Ионная связь. Свойства веществ с ионной связью. Ионная кристаллические решетки.
I. Изучите и объясните партнеру:
характер химических элементов –ионную связь образуют атомы типичных металлов и атомы типичных неметаллов , резко отличающиеся друг от друга по электроотрицательности.
механизм образования связи: атом металла отдает наружные электроны, превращаясь в катионы; атомы неметаллов присоединяют электроны, превращаясь в анионы. Образовавшиеся ионы взаимодействуют электростатически. Примеры образования ионной связи: хлорид натрия, фторид кальция.
Свойства веществ с ионной связью:
- При обычных условиях вещества твердые.
- Большинство веществ имеют высокие температуры плавления и кипения.
- Растворы многих веществ проводят электрический ток. Почему?
Если связь ионная, то в узлах кристаллической решетки находятся противоположно заряженные ионы, между которыми во всех направлениях действуют значительные электростатические силы. Они обуславливают образование твердых, нелетучих веществ, имеющих ионную кристаллическую решетку.
II. Рассмотрите на рисунке и моделях кристаллическую решетку хлорида натрия, объясните партнеру ее строение. Чем обусловлена ее прочность?
III. Познакомьтесь с образцами веществ, имеющих ионную связь, найдите в справочнике температуры плавления этих веществ и обсудите с партнерами их значение.
Вопросы и задания для самоконтроля.
Какие элементы образуют ионную связь?
Каков механизм образования ионной связи?
Какими свойствами обладают вещества с ионной связью? Почему?
Какие вещества, образцы которых выставлены на столе, имеют ионную связь? Каково их агрегатное состояние?
Соединения NaCl, AlP, MgS кристаллизуются в кристаллические решетки с почти одинаковыми расстояниями между катионами и анионами. Какое из этих соединений имеет самую высокую температуру плавления? Почему?
Карточка 4.
Тема: Металлическая связь. Свойства веществ с металлической связью. Металлическая кристаллическая решетка.
I. Изучите и объясните партнеру:
1.Признаки металлической связи:
характер химических элементов – металлическую связь образуют атомы металлов. механизм образования связи: атом металла отдает наружные электроны, превращаясь в катионы; Ионы металлов не в состоянии связать электроны из-за огромной скорости их движения. Поэтому электроны, движущиеся в металле, являются общими для всех ионов металлов. Металлическая связь, следовательно, осуществляется при помощи металлов и общих для них электронов, т. е. за счет электростатических сил.
Свойства веществ с металлической связью:
- высокая, электрическая проводимость, уменьшается с повышением температуры металла.
- высокая теплопроводность;
- пластичность, ковкость;
- характерный «металлический» блеск;
- широкие пределы изменения плотности, прочности, твердости, температуры плавления.
3. Почему?
Кристаллическая решетка, в узлах которой находятся положительно заряженные ионы металла, связываемые относительно свободными электронами, движущимися по всему объему кристалла, называется металлической.
Для металлов характерны кристаллические решетки с плотной упаковкой ионов в узлах. Прочность металлической связи и плотность упаковки обуславливают прочность, твердость, относительно высокие температуры плавления.
То, что металлы хорошо проводят электрический ток, объясняется присутствием в них свободных электронов. С повышением температуры усиливаются колебания ионов, находящихся в узлах кристаллической решетки металла, что затрудняет напраленное движение электронов и тем самым приводит к уменьшению электрической проводимости металла.
Теплопроводность металлов обуславливается как высокой подвижностью свободных электронов, так и колебательным движением ионов.
Кристаллы с металлической связью пластичны; в этом случаи при деформации кристалла возможно смещение ионов без нарушения связи.
«Блуждающие» электроны в металле – причина «металлического блеска».
II. Рассмотрите на рисунке и моделях кристаллические решетки металлов. Объясните партнеру взаимосвязь между строением кристаллов и физическими свойствами металлов.
III. Познакомьтесь с образцами металлов и сплавов. Расскажите партнеру о применении некоторых из них в быту.
Вопросы и задания для самоконтроля.
Что такое металлическая связь? Для каких веществ она характерна?
Что такое металлическая кристаллическая решетка?
Какими физическими свойствами обладают металлы и сплавы?
Объясните на основе представлений о сущности металлической связи таие физические свойства металлов, как:
а) высокая, электрическая проводимость, уменьшается с повышением температуры металла.
б) высокая теплопроводность;
в) пластичность, ковкость;
г) характерный «металлический» блеск;
После того, как учащиеся отработали содержание всех карточек, заслушивается сообщение и проводится фронтальная беседа.
Вопросы для фронтальной беседы:
Что такое химическая связь? Какова ее природа?
По каким признакам характеризуются различные виды химической связи?
Пользуясь учебником(схема 3 стр. 23), назовите признаки всех указанных видов химической связи.
Пользуясь учебником(схема 4 стр. 34), назовите частицы, находящиеся в узлах кристаллических решеток.
Какую кристаллическую решетку имеет вещество, обладающее следующими свойствами: очень твердое, тугоплавкое, нерастворимое в воде, но проводящее электрический ток в расплавленном виде? К какому классу может принадлежать это вещество?
Почему пластинки из кремния при сильном ударе разлетаются на куски, а из олова или свинца только деформируются?В каком случае происходит разрушение химической связи?
Обобщение по видам ХС
Признаки сравнения | Вид химической связи |
ионная | ковалентная | металлическая | водородная |
полярная | неполярная | | |
1. Природа химических элементов | | | | | |
2. Способ образования химической связи | | | | | |
3. Механизм образования связи(схема) | | | | | |
4. Структурные элементы кристаллической решетки | | | | | |
5. Тип кристаллической решетки | | | | | |
6. Физические свойства веществ | | | | | |
7. Примеры веществ | | | | | |
Заполните схему:
тип кристаллической свойства
решетки
тип связи
Тест (1-ый уровень)
1.Пара элементов, между которыми образуется ионная химическая связь:
а) углерод и сера; в) калий и кислород;
б) водород и азот; г) кремний и водород.
2. Формула вещества с ковалентной полярной связью:
а) NaCl; б) HCl; в) ВаО; г) Ca3N2.
3. Формула вещества с ковалентной неполярной связью:
а) Na; б) Br2 ; в) HBr ; г) KCl.
4.Наименее полярной является связь:
а) С – Н ; б) С – Cl ; в) С – F ; г) С – Вr .
5. Наиболее прочной является молекула:
а) Н2; б) N2; в) F2; г) О2.
6. Атомную кристаллическую решетку имеет:
а) сода; б) вода; в) алмаз; г) парафин.
7. Атом углерода имеет степень окисления -3 и валентность IV в соединении с формулой:
а) СО2; б) С2Н6; в) СН3Cl; г) СаС2.
8. Вещество, между молекулами которого существует водородная связь:
а) этан; б) фторид натрия; в) оксид углерода (II); г) этанол.
9. Причины резкого различия свойств воды и сероводорода заключаются в особенностях:
а) внутримолекулярной связи; б) межмолекулярной связи.
Тест (2-ой уровень)
1. Формула вещества с ионной связью:
а) NH3; б) С2Н4; в) KH; г) ССl4.
2. Ковалентная неполярная связь образуется между атомами:
а) водорода и кислорода; в) водорода и хлора;
б) водорода и фосфора; г) магния.
3. Наиболее полярной является связь:
а) Н – С; б) Н – О; в) Н – S; г) Н – I .
4.Число сигма и пи связей в веществе пропен соответственно:
а) 7- сигма, 2-пи; в) 6- сигма, 2-пи
б) 8-сигма, 1-пи; г) 8-сигма, 2-пи.
5. Наиболее прочные связи в молекуле вещества, формула которого:
а) Н2 S; б) Н2 Sе; в) Н2 О; г) Н2Те.
6. Атом азота имеет валентность III и степень окисления 0 в молекуле вещества, формула которого:
а) ) NH3 ; б) N2 ; в) CH3NO2; г) N2 O3.
7. Молекулярное строение имеет вещество с формулой:
а) СН4 ; б) NаОH; в) SiO2; г) Al.
8. Водородная связь образуется между:
а) молекулами воды; в) молекулами водорода;
б) молекулами углеводородов; г) атомами металлов и атомами водорода.
9. Какая связь обладает направленностью:
а) ионная; б) ковалентная; в) металлическая.
Тест (3-ий уровень)
1. Химические связи в веществах, формулы которых СН4 и CaCl2 соответственно:
а) ионная и ковалентная полярная;
б) ковалентная полярная и ионная;
в) ковалентная неполярная и ионная;
г) ковалентная полярная и металлическая.
2. Полярность связи больше в веществе с формулой:
а) Br2; б) LiBr; в) HBr; г) KBr.
3. Ионный характер связей в ряду соединений
Li2O - Na2O – K2O – Rb2O:
а) увеличивается; в) не изменяется;
б) уменьшается; г) сначала уменьшается, потом увеличивается.
4. Между атомами есть ковалентная связь, образованная по донорно-акцепторному механизму в веществе, формула которого:
а) Al(OH)3; б) [CH3NH3]Cl; в) C2H5OH; г) C6H12O6.
5. Пара формул веществ, в которых есть только сигма-связи:
а) СН4 и O2 ; б) C2H5OH и Н2O; в) N2 и СO2; г) HBr и С2Н4
6. Наиболее прочная связь из приведенных:
а) C – Cl; б) C – F; в) C – Br; г) C – I .
7. Валентность и степень азота в хлориде аммония соответственно равны:
а) IV и +4; б) IV и -2; в) III и +2; г) IV и -3.
8. Общее свойство у веществ с молекулярной кристаллической решеткой:
а) растворимость в воде; в) электропроводность растворов;
б) высокая температура кипения; г) летучесть.
9. Образованием водородных связей можно объяснить:
а) растворимость уксусной кислоты в воде;
б) кислотные свойства этанола;
в) высокую температуру плавления многих металлов;
г) нерастворимость метана в воде.
5.Подведение итогов. Итак, сегодня мы с вами повторили основные виды химической связи, ее свойства и механизм образования. Проанализируйте, что вы усвоили и какие вопросы вызвали у вас затруднения. Если необходимо, еще раз проработайте § 6 из учебника.
Домашнее задание:
- повторить § 6;
- выполнить упр. 1-3 на с.41.