Тема «Химическая связь»
Цель изучения темы:
Общеобразовательная: рассмотреть виды химической связи; разобрать механизм образования химической связи; выявить закономерности между типом химической связи и свойствами веществ.
Развивающая: развитие мыслительных, логических навыков, сравнение, анализ. Умение поставить и задать вопрос, сформулировать проблему, сделать выводы; совершенствование навыков самостоятельного поведения.
Дидактическая: сформировать компетентности в сфере самостоятельной познавательной деятельности, навыков работы в команде, умение увидеть проблему и наметить пути ее решения.
Воспитательная: формирование мировоззренческого мышления, расширение кругозора, формирование положительного отношения к изучению предмета, привычку оказывать помощь товарищам, добросовестное отношение к выполненному заданию, развить требовательность к себе и товарищам.
Цель урока: обобщить и систематизировать знания о природе химической связи.
Задачи урока:
- сформировать представления о тесной взаимосвязи между строением и свойствами вещества;
- выработать навыки учащихся по составлению электронных формул молекул различных веществ;
- углубить знания о характеристиках химической связи и зависимости свойств веществ от вида химической связи и типа кристаллической решетки с использованием элементов логического мышления.
Оснащение урока: раздаточный материал в виде карт-листов различного цвета.
Ход урока:
Понятие о химической связи проходит в курсе химии ряд этапов развития. Уже в 8 классе учащиеся знакомятся с ковалентной (неполярной и полярной) и ионной связью, на основании знаний о периодической системе и строении атома определяют вид химической связи в веществах, знакомятся с типами кристаллических решеток (ионной, атомной, молекулярной). В 9 классе вводится понятие о металлической химической связи. В 10 классе понятие о строении веществ обогащается благодаря углублению его трактовки с позиции электронной теории, введению понятий о гибридизации орбиталей, способах перекрывания орбиталей ( π-связь и õ-связь) и расширяется с введением понятия о водородной связи. В 11 классе в курсе «Общей химии» задача заключается в том, чтобы учащиеся увидели единое в многообразии, распространили уровень понимания, достигнутый при изучении строения органических веществ, на все многообразие веществ, углубили знания о характеристиках химической связи и типа кристаллической решетки.
В водной беседе обсуждаются вопросы, которые помогут выстроить логическую последовательность сравнительной характеристики свойств химической связи.
- Что обозначает термин «химическая связь»?
- Понятие электроотрицательности, закономерности изменения в периодической системе;
- в каких случаях можно говорить об образовании химической связи?
- описание образования химической связи.
- вещества с определенным типом химической связи образуют кристаллические решетки, от типа которой зависят физические свойства веществ.
В процессе обсуждения выстраивается логическая цепочка, позволяющая описать тот или иной вид связи:
- относительная электроотрицательность;
- природа взаимодействующих элементов;
- способ образования химической связи;
- механизм образования связи (схемы);
- типы кристаллических решеток;
- структурные элементы кристаллических решеток;
- физические свойства;
- примеры.
Учащиеся делятся на 5 групп, каждая группа получает задание, в котором необходимо охарактеризовать определенный тип химической связи (ковалентная полярная, ковалентная неполярная, ионная, металлическая, водородная). На выполнение отводится 10-15 минут. В ходе обсуждения и выстраивания логической последовательности учащиеся самостоятельно могут определить «подсказку» - каждому виду химической связи соответствуют карты-листы одного цвета.
От каждой группы у доски работает ученик, который доказывает ход рассуждений группы, а участники группы дополняют отвечающего. На ответ отводится 5 минут.
Обсудив выполненные задания, учащиеся делают вывод о химической связи.
В заключительной части урока дети получают тестовое задание с целью выяснения уровня усвоения изученного материала.
Сравнительная характеристика типов химической связи отражена в приложении 1.
Сравнительная характеристика типов химической связи
Признак сравнения химической связи | Вид химической связи |
Ионная связь | Ковалентная связь | Металлическая связь | Водородная связь |
неполярная | полярная |
Значения относительной электроотрицательности | Значения ОЭО атомов, входящих в молекулу, резко отличаются | Значения ОЭО атомов, входящих в молекулу, одинаковые | Значения ОЭО атомов, входящих в молекулу, отличаются незначительно | Значения ОЭО атомов, входящих в молекулу, одинаковые | Значения ОЭО атомов, входящих в молекулу, отличаются незначительно |
Природа связанных атомов | Типичные металлы + типичные неметаллы | Атомы одинаковых неметаллов | Атомы разных неметаллов | Атомы металлов | Атом водорода одной молекулы и атом более электроотрицательного элемента другой молекулы |
Способ образования химической связи | Передача электронов более электроотрицательному атому, электростатическое притяжение разноименных ионов | Образование общих электронных пар, связывающих ядра атомов (по обменному или донорно-акцепторному механизму) | Образование общих электронных пар, связывающих ядра атомов (по обменному или донорно-акцепторному механизму) | Обобществление электронов и свободное перемещение их в поле ядер атомов металлов | Взаимное притяжение атомов водорода (õ+) и атомов (F, O, N) (õ-) |
Механизм образования химической связи (схемы) | Са: + 2 ∙F → Ca[ :F ]2 | 2H· + ∙Ö∙ → H :O: Н ¨ | ∙N∙ + ∙N∙ → N ::: N ∙ ∙ | М е Ме n++ ne | H F … H F… H F |
Структурные элементы кристаллической решетки | Ионы | Молекулы: O2, I2, S8, | Атомы: C, Si, B | Молекулы: SiO2, SiC, CO2, H2O | Ионы, атомы, «электронный газ»-относительно свободные электроны | Молекулы |
Типы кристаллических решеток | Ионная | Молекулярная | Атомная | Атомная | Молекулярная | Металлическая | Молекулярная |
Физические свойства веществ | Высокая твердость, тугоплавкость, нелетучесть, растворы и расплавы электропроводны | Летучесть веществ, невысокая твердость, низкие температуры плавления и кипения | Нелетучие, тугоплавкие, высокая твердость | Летучесть веществ, невысокая твердость, низкие температуры плавления и кипения | Летучесть веществ, невысокая твердость, низкие температуры плавления и кипения | Металлический блеск, пластичность, высокая тепло и электропроводность | Увеличивается плотность вещества, повышаются температуры плавления и кипения |
Примеры | Хлорид натрия (NaCl), фторид калия (KF), бромид меди (П) (CuBr2), сульфат натрия (Na2SO4) | Кислород (O2), иод ( I2), сера ( S8), фосфор ( P4) | Алмаз, графит (C), кремний (Si), бор (B) | Кварц (SiO2), карбид кремния (IV) (SiC) | Углекислый газ (CO2), вода (H2O) | Металлы, сплавы, карбиды металлов | 1.межмолекулярная - H2O, NH3, спирты 2. внутримолекулярная – белки, нуклеиновые кислоты |