人教版高中化学选修三教案2_3 分子的性质 第一课时 8页

第三节 分子的性质 课题：第三节 分子的性质(1)‎ 授课班级 课 时 第一课时 教 学 目 的 知识 与 技能 ‎1、了解极性共价键和非极性共价键；‎ ‎2、结合常见物质分子立体结构，判断极性分子和非极性分子；‎ 过程 与 方法 情感 态度 价值观 培养学生分析问题、解决问题的能力和严谨认真的科学态度 重 点 多原子分子中，极性分子和非极性分子的判断。‎ 难 点 多原子分子中，极性分子和非极性分子的判断 知 识 结 构 与 板 书 设 计 一、共价键及其分类 ‎1、按成键方式分：σ键和Π键 ‎2、按成键的共用电子对情况可分为：单键、双键、三键、配位键 ‎3、按成键原子的电负性差异可分为极性键和非极性键 ‎(1)、极性键：由不同原子形成的共价键。吸电子能力较强一方呈正电性（δ+），另一个呈负电性(δ-)。‎ ‎(2)、非极性键：由同种元素的原子形成的共价键是非极性共价键。‎ 二、分子的极性 ‎1、极性分子和非极性分子：极性分子中，正电荷中心和负电中心不重合；非极性分子的正电中心和负电中心重合。‎ ‎2、分子的对称性 ‎(1)定义：具有一定空间构型的分子中的原子会以某一个面成一个轴处于相对称的位置，即分子具有对称性。‎ ‎(2)关系：非极性分子具有对称性，极性分子中原子不位于对称位置。‎ ‎3、分子的极性对物质的熔点、沸点的影响 ‎4、ABm型分子极性的判断方法 ‎(1) 化合价法 ‎(2) 物理模型法：‎ ‎(3) 根据所含键的类型及分子的空间构型判断 ‎(4)根据中心原子最外层电子是否全部成键判断 教学过程 教学步骤、内容 教学方法、手段、师生活动 ‎［引入］在必修II的学习中，我们了解了共价键，共价键是两个或几个原子通过共用电子产生的吸引作用。在上一节，我们又学习了杂化轨道理论，根据杂化轨道理论我们可以将共价键分为σ键和Π键。‎ ‎［板书］一、共价键及其分类 ‎1、按成键方式分：σ键和Π键 ‎［讲］σ键：对于含有未成对的s电子或p电子的原子，它可以通过s-s、s-p、p-p等轨道“头碰头”重叠形成共价键。σ键构成分子的骨架，可单独存在于两原子间，两原子间只有一个σ键 Π键：当两个p轨道py-py、pz-pz以“肩并肩”方式进行重叠形成的共价键，叫做Π键。Π键的原子轨道重叠程度不如σ键大，所以Π键不如σ键牢固。Π键不像σ键那样集中在两核的连线上，原子核对电子的束缚力较小，电子能量较高，活动性较大，所以容易断裂。因此，一般含有共价双键和三键的化合物容易发生化学反应。‎ ‎［板书］2、按成键的共用电子对情况可分为：单键、双键、三键、配位键 ‎［讲］单键一般是σ 键，以共价键结合的两个原子间只能有1个σ键。双键是由一个σ键和一个Π键组成的，而单双键交替结构是由若干个σ键和一个大Π键组成的。三键中有1个σ键和2个Π键组成的。而配位键是一种特殊的共价键，如果共价键的形成是由两个成键原子中的一个原子单独提供一对孤对电子进入另一个原子的空轨道共用而成键，这种共价键称为配位键。‎ ‎[讲]由不同原子形成的共价键，电子对会发生偏移，是极性键，极性键中的两个键合原子，一个呈正电性（δ+），另一个呈负电性(δ一)。‎ ‎[板书] 3、按成键原子的电负性差异可分为极性键和非极性键 ‎(1)、极性键：由不同原子形成的共价键。吸电子能力较强一方呈正电性（δ+），另一个呈负电性(δ-)。‎ ‎(2)、非极性键：由同种元素的原子形成的共价键是非极性共价键。‎ ‎［讲］成键原子的电负性差值越大，键的极性就愈强。当成键原子的电负性相差很大时，可以认为成键电子对完全移到电负性很大的原子一方。这时原子转变成为离子，从而形成离子键。‎ ‎[讲]分子有极性分子和非极性分子之分。我们可以这样认为，分子中正电荷的作用集中于一点，是正电中心；负电荷的作用集中于一点，是负电中心。在极性分子中，正电荷中心和负电中心不重合，使分子的某一个部分呈正电性(δ+)，另一部分呈负电性(δ一)；非极性分子的正电中心和负电中心重合。如果正电中心和负电中心重合，这样的分子就是非极性分子 ‎[板书]二、分子的极性 ‎1、极性分子和非极性分子：极性分子中，正电荷中心和负电中心不重合；非极性分子的正电中心和负电中心重合。‎ ‎[投影] 图2—28‎ ‎[思考与交流]根据图2—28，思考和回答下列问题：‎ ‎1、以下双原子分子中，哪些是极性分子，分子哪些是非极性分子？H2 02 C12 HCl ‎2．以下非金属单质分子中，哪个是极性分子，哪个是非极性分子?P4 C60‎ ‎3．以下化合物分子中，哪些是极性分子，哪些是非极性分子？‎ CO2 HCN H20 NH3 BF3 CH4 CH3Cl ‎[汇报]1、H2、02、C12 极性分子 HCl ，非极性分子。‎ ‎2、P4、C60都是非极性分子。‎ ‎3、CO2 BF3 CH4 为非极性分子，CH3Cl HCN H20 NH3为极性分子。‎ ‎[讲]分子的极性是分子中化学键的极性的向量和。只含非极性键的分子也不一定是非极性分子（如O3）；含极性键的分子有没有极性，必须依据分子中极性键的极性的向量和是否等于零而定。如果分子结构是空间对称的，则键的极性相互抵消，各个键的极性和为零，整个分子就是非极性分子，否则是极性分子。‎ ‎［投影小结］共价键的极性与分子极性的关系 分子 共价键的极性 分子中正负电荷中心 结论 举例 同核双原子分子 非极性键 重合 非极性分子 H2、O2、N2 ‎ 极性键 不重合 CO、HF、HCl ‎ 异核双原子分子 极性分子 异核多原子分子 分子中各键的向量和为零 重合 非极性分子 CO2、BF3、CH4 ‎ 分子中各键的向量和不为零 不重合 极性分子 H2O、NH3、CH3Cl ‎[板书]2、分子的对称性 ‎(1)定义：具有一定空间构型的分子中的原子会以某一个面成一个轴处于相对称的位置，即分子具有对称性。‎ ‎［讲］例如CH4分子，相对于通过其中两个氢原子和碳原子所构成的平面，分子被分割成相同的两部分，这个面即为对称面。‎ ‎［板书］(2)关系：非极性分子具有对称性，极性分子中原子不位于对称位置。‎ ‎［讲］分子的极性对物质的熔点、沸点有一定的影响。‎ ‎［板书］3、分子的极性对物质的熔点、沸点的影响 ‎［讲］分子极性越大，分子间的电性作用越强，克服分子间的引力使物质熔化或汽化所需外界能量就越多，故熔点、沸点越高。‎ ‎［过］结合我们学过的知识，我们总结一下判断分子极性的方法有哪些 ‎［板书］4、ABm型分子极性的判断方法 ‎(1) 化合价法 ‎［讲］ABm型分子中中心原子的化合价的绝对值等于该元素的价电子数时，该分子为非极性分子，此时分子的空间结构对称。若中心原子的化合价的绝对值不等于其价电子数目，则分子的空间结构不对称，其分子为极性分子。‎ ‎［投影］‎ 化学式 BF3 ‎ CO2 ‎ PCl5‎ SO3(g)‎ H2O ‎ NH3 ‎ SO2 ‎ 中心原子化合价绝对值 ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ 中心原子价电子数 ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎6‎ ‎5‎ ‎6‎ 分子极性 非极性 非极性 非极性 非极性 极性 极性 极性 ‎［板书］(2) 物理模型法：‎ ‎［讲］将ABm型分子的中心原子看做一个受力物体，将A、B间的极性共价键看做作用于中心原子上的力，根据ABm的空间构型，判断中心原子和平衡，如果受力平衡，则ABm型分子为非极性分子，否则为极性分子。‎ ‎［板书］(3) 根据所含键的类型及分子的空间构型判断 ‎［讲］当ABm型分子的空间构型是对称结构时，由于分子中正负电荷重心可以重合，故为非极性分子，如CO2是直线型，BF3是平面正三角型，CH4是正四面体形等均为非极性分子。当ABm型分子的空间构型不是空间对称结构时，一般为极性分子，如H2O为V型，NH3为三角锥形，它们均为极性分子。‎ ‎［板书］(4)根据中心原子最外层电子是否全部成键判断 ‎［讲］中心原子即其他原子围绕它成键的原子。分子中的中心原子最外层电子若全部成键，此分子一般为非极性分子；分子中的中心原子最外层电子未全部成键，此分子一般为极性分子。‎ ‎［投影小结］空间构型、键的极性和分子极性的关系 类型 实例 两个键之间的夹角 键的极性 分子的极性 空间构型 X2‎ H2、N2‎ 非极性键 直线形 非极性分子 XY HCl、NO 极性键 极性分子 直线形 XY2(X2Y)‎ CO2、CS2‎ ‎180°‎ 极性键 非极性分子 直线形 SO2 ‎ ‎120°‎ 极性键 极性分子 V形 H2O、H2S ‎ ‎104°30′‎ 极性键 极性分子 V形 XY3‎ BF3‎ ‎120°‎ 极性键 非极性分子 平面三角锥形 NH3 ‎ ‎107°18′‎ 极性键 极性分子 三角锥形 XY4‎ CH4、CCl4‎ ‎109°30′‎ 极性键 非极性分子 正四面体 ‎[自学]科学视野—表面活性剂和细胞膜 ‎[自学提纲]1、什么是表面活性剂？亲水基团？疏水基团？肥皂和洗涤剂的去污原理是什么？‎ ‎2、什么是单分子膜？双分子膜？举例说明。‎ ‎3、为什么双分子膜以头向外而尾向内的方式排列? ‎ ‎［汇报］1、分子的一端有极性，称为亲水基团。分子的另一端没有或者几乎没有极性，称为疏水基团。表面活性剂(surfactant)是指具有固定的亲水亲油基团，在溶液的表面能定向排列，并能使表面张力显著下降的物质。表面活性剂在水中会形成亲水基团向外、疏水基团向内的“胶束”，由于油渍等污垢是疏水的，会被包裹在胶束内腔，这就是肥皂和洗涤剂的去污原理。‎ ‎2、由于表面活性剂会分散在水的液体表面形成一层疏水基团朝向空气的“单分子层”，又称“单分子膜”。双分子膜是由大量两性分子组装而成的，‎ ‎3、这是由于细胞膜的两侧都是水溶液，水是极性分子，而构成膜的两性分子的头基是极性基团而尾基是非极性基团。‎ 教学回顾：‎