Опорный конспект Химическая связь. Строение вещества. Типы химических связей

План – конспект урока.

Предмет: Химия

Класс: 8

Учебник: Тема урока: Виды химической связи

Тип урока: Урок изучения и закрепления нового материала

Цели урока:

Научить определять виды химической связи и составлять схемы образования ионной связи.

Продолжить формирование убежденности в познаваемости мира веществ и взаимосвязи противоположностей;

Продолжить развитие умений анализировать, систематизировать, делать выводы.

Задачи урока :

1. Образовательные :

Продолжить развитие представлений о строении вещества;
- продолжать формировать понятие о строении атома, понятия химическая связь;
- обобщить знания о химической связи и ее видах;
- способствовать развитию умений составлять электронные и структурные формулы соединений и объяснять механизм образования различных видов химической связи.
- продолжить формирование интереса к изучению химии;

2. Развивающие :

Продолжить формирование умений и навыков работы с ПСХЭ Д.И.Менделеева;

Способствовать развитию коммуникативных навыков, логического мышления, совершенствовать основные мыслительных операций (анализ, синтез, сравнение, обобщение);

Развивать познавательную активность учащихся к предмету через ИКТ, умения обобщать и делать выводы при изучении и закреплении материала

3. Воспитательные:

Способствовать формированию навыков культуры межличностного общения на примере умения слушать друг друга, анализировать ответы товарищей;

Продолжить развивать химическую речь, обогащать ее словарный запас при устных ответах и грамотное выполнение при самостоятельных заданиях;

Прививать аккуратность при оформлении заданий в тетради.

Основные понятия: Металлы; неметаллы; ионная связь; ион, катион, анион. Электронная формула, структурная формула.

Планируемые результаты обучения :

Учащиеся должны знать:

понятия «ион», «заряд иона», «ионная связь»,

Учащиеся должны уметь:

Составлять схемы образования ионной;

Форма учебной деятельности : фронтальная работа, работа в группе, индивидуальная, работа с алгоритмом, самостоятельная работа, тестирование.

Оборудование и реактивы :

Периодическая система химических элементов Д.И.Менделеева,

Мультимедиа проектор, презентация,

Алгоритм составления схемы видов химической связи,

Карточки с заданиями.

Структура урока :

1. Организационно-подготовительный этап.

2. Актуализация знаний

3. Изучение нового материала

4. Самостоятельная работа

5. Рефлексия

6. Домашнее задание

Ход урока

I . Организационный момент

Каково настроение на начало урока?

Хочу, чтобы вы поприветствовали меня по - химически, т.е.: я называю каждому из вас химический элемент, а вы выходите к доске и записываете его символ . (Калий, барий, фосфор, сера, натрий, хлор, кислород, углерод, водород)

Приветствие учителя. Проверка готовности класса к уроку. Психологический настрой учащихся. Создание спокойной, деловой обстановки.

2. Актуализация знаний

- Скажите, пожалуйста, чаще всего химические элементы существуют в каком виде?

А если есть соединение, значит между атомами элементов в этом соединении существует какая-то связь. Существует?

Анализ эпиграфа урока, взаимосвязь с темой урока. (Слайд 1).

«Вопрос о природе химической связи – сердце всей химии» (Брайк Кроунфорд-мл.).

- «Сегодня на уроке мы повторим и обобщим имеющиеся знания о строение атома и рассмотрим химическую связь и ее типы (запись числа и темы в тетради, слайд 1)
Сообщаю задачи нашего урока: (Слайд 2)

1) понятие химическая связь

изучить механизм образования ионной химической связи

Научиться составлять электронную формулу ионов;

актуализировать знания о различных видах химической связи

2) повторить схемы образования веществ с разным видом связи

3) продолжить формирование умения записывать их на примерах

4) сравнить разные виды связи ,

закрепим полученные знания на практике

Работать сегодня будем по следующему плану (на доске):

3 . Повторение и обобщение изученного материала.

Повторение основных понятий темы:

Мы начинаем - по нашему плану – разминка, в ходе которой вспомним основные понятия и определения, которые необходимы для понимания темы. На слайдах будут появляться вопросы, на которые необходимо ответить, (Слайд 5)

– Атом, какого химического элемента имеет заряд ядра +11

– Записать схему электронного строения атома натрия

– Внешний слой завершен?

–

– Атом, какого химического элемента имеет заряд ядра +17

– Записать схему электронного строения атома хлора

– Внешний слой завершен?

– Как добиться завершения заполнения электронного слоя?

3. Изучение нового материала

Подвожу итоги фронтального опроса.

Ионной, называется химическая связь, образующуюся между ионами.

Чисто ионной связью называется химически связанное состояние атомов, при котором устойчивое электронное окружение достигается путём полного перехода общей электронной плотности к атому более электроотрицательного. элемента. Ионы - это электрически заряженные частицы, образующиеся из нейтральных атомов или молекул путем отдачи или присоединени электронов.

При отдаче электронов образуется положительно заряженный ион- катион , при присоединении-отрицательный- анион.

2. Предлагаю учащимся объяснить алгоритм определения вида химической связи различных веществ. (Слайд6-10)

Типы химических связей

неметаллы+ неметаллы

металлы + неметаллы

металлическая

ковалентная неполярная

ковалентная

полярная

ионная

Физкультминутка:
«Химическая гимнастика»
Учитель называет:
1. Химический элемент – вращение плечами назад,
вещество - вращение плечами вперёд;
кислород, озон, углерод, алмаз, кремний, горный хрусталь, сера, железо, магний, вода, мел, сахар.
13. Формулу простого вещества – поворот головы к правому плечу,
формулу сложного вещества – поворот головы к левому плечу
O3, CO2, N2, NH3, S8, FeS, P4, P2O5
4.Систематизация знаний: самостоятельная работа.

Для закрепления данного алгоритма, предлагаю сформировать 3 группы сменного состава. Каждой группе выдается памятка с программой деятельности по определению видов химической связи и каждому учащемуся персональная карточка определенного цвета с разными формулами веществ. В каждой группе есть консультант (из числа мотивированных учащихся).

Каждый ученик работает индивидуально, но в случае затруднения может обратиться за помощью к консультанту своей группы или учителю.

После выполнения задания, учащиеся собираются в группу с одинаковым цветом карточки (одинаковые формулы веществ). Организуют обсуждение результатов и подводятся итоги.

Один учащийся из группы рассказывает, как определить вид связи и записать схему образования для данного вида связи. Остальные выслушивают и записывают в свою тетрадь остальные виды связи.

5.Рефлексия.

Проведение самоконтроля.

игра «Крестики- нолики» .

6. Домашнее задание.

1. П. 12, упр. 3,

2. Задание по выбору: определить вид химической связи по формуле вещества: Ca Вг2; НС l ; К; H 2 SO 3; BaO ;

SO2; LiN О 3; S2; C2H2; Na; HC О O К .

7. Подведение итогов.

Сегодня вы работали индивидуально, в группе, все вместе, помогали друг другу. Так и в жизни, для того чтобы решить сложную проблему, нужна взаимопомощь. Поэтому оценки сегодня у вас у всех хорошие.

А теперь закончим предложения и наш урок

Сегодня на уроке я узнал…

Вызвало затруднение…..

Было необычным ….

Теперь я могу …

Мне это пригодится….

Поиграйте в «крестики- нолики».

I вариант II вариант

NH 3

Ca S

MgCl 2

H 2 O

KCl

O 2

Na 2 O

SO 2

BaF 2

CuS

H 2 S

Na 2 S

BaO

Na 3 N

CO 2

PH 3

3 вариант 4 вариант

Ca

I 2

H 2 O

O 2

Cl 2

HBr

CaCl 2

CaO

NaF

MgO

NO 2

CO 2

Na 2 O

O 2

HCl

CuCl 2

Br 2

N 2

5 вариант 6 вариант

SCl 2

H 2

MgO

NaCl

HBr

SO 3

Cl 2

NH 3

Br 2

O 2

CO 2

Na 2 O

NaCl

N 2

CaO

H 2 O

7 вариант 8 вариант

NH 3

Ca S

MgCl 2

H 2 O

KCl

O 2

Na 2 O

SO 2

BaF 2

CuS

H 2 S

Na 2 S

BaO

Na 3 N

CO 2

PH 3

Типы химических связей. Электростатическая, ковалентная связь. Ковалентная связь в органических соединениях. Строение метана. Строение молекул с N, O-атомами с неподеленной парой электронов. Строение и физико-химические свойства органических соединений.

Связь между частицами лучше всего определять через энергию, которую система теряет при образовании соединения - аддукта.

1. Электростатическая связь

Ионная связь

Ион-дипольное взаимодействие

Диполь-дипольное взаимодействие

ИОННАЯ СВЯЗЬ

Ион-дипольное взаимодействие

Диполь-дипольное взаимодействие

2. КОВАЛЕНТНАЯ СВЯЗЬ - связь, образованная двумя электронами

Переход от ковалентной связи к ионной

Молекуляр ные орбитали - атомные орбитали

Молекула водорода Н 2

Длина связи

Энергетическая диаграмма для разрыхляющей и связывающей орбиталей

3. Структуры Льюиса

Связь между атомами обеспечивается электронными парами (американский химик Джилберт Льюис)

Некоторые свойства ковалентных связей (длина связи, по лярность связи и энергия связи)

4.1 Длина связи

Минимальное расстояние между атомами отвечает минимальной потенциальной энергии системы.

Кривая потенциальной энергии (энергетический профиль)

2 - участок притяжения, вызванного индуцированной поляризацией (дисперсионые силы Лондона).

Половина расстояния, разделяющего атомы в точке 3, соответствует вандерваальсову радиусу.

Вандерваальсовы радиусы

4.2 Полярность связи

Диоксид углерода, представляющий собой линейную молекулу, имеет нулевой дипольный момент, а дипольный момент диоксида серы, нелинейной молекулы, равен 1,6 Д.

Дипольный момент может быть рссчитан по формуле:

e-элементарный заряд

l-расстояние между центрами положительных и отрицательных зарядов.

Дипольный момент измеряют в дебаях (Д). 1 дебай равен 10-18 е·см

Средняя величина дипольных моментов связей и функциональных групп

Структурная единица	Дипольный момент, Д

4.3. Энергия связи

Процесс, в результате которого разрывается ковалентная связь и каждый из фрагментов сохраняет один электрон, называется «гомолизом» или «гомолитическим расщеплением».

X-Y ® X· + Y· гомолитическое расщепление

Энергия, требующаяся для гомолитического расщепления отдельной связи и образования двух нейтральных атомов, называется энергией диссоциации (ккал/моль).

Средняя величина энергии, необходимая для разрыва отдельной связи называется энергией связи.

Энергия связей, ккал/моль

Энергетический профиль образования А2

5. Связь в органических соединениях

Ковалентная связь характерна для соединений углерода, именно эта связь имеет основное значение в химии органических соединений.

Примеры написания моделей связей.

атомные орбитали углерода

Элементы пространства, в котором наиболее вероятно нахождение электрона, называют орбиталью. Орбитали отличаются формой и энергией.

6. Строение метана

Электронная конфигурация основного состояния изолированного атома углерода:

Рассмотрение электронного строения метана дает основание утверждать, что углерод 2-х валентен и должен образовывать соединения строения СН2, однако в метане углерод соединение 4 атомами углерода. Чтобы получить 4-х валентный углерод, необходимо иметь следующую схему распределения электронов:

Возбужденное состояние атома включает образование четырех новых внешних орбиталей путем «гибридизации» 2s-орбитали и всех трех 2р-орбиталей. Четыре гибридные орбитали обладают одинаковой энергией, и каждая из них обозначается 2sp3. Гибридные орбитали обладают наибольшей степенью направленности, они точно эквивалентны друг другу. Главные оси четырех гибридных орбиталей направлены к углам правильного тетраэдра - расположение, при котором орбитали максимально удалены друг от друга.

Угол связи (109,50) определяется условием максимального перекрывания гибридных орбиталей с орбиталями водорода.

Длина связи в метане 1,09 .

Энергия связи 102 ккал/моль (417,05103Дж/моль)

В отличии от ионной связи, прочность которой одинакова по всем направлениям, ковалентная связь является направленной.

Для углерода возможны три типа гибридизации:

7. Строение молекул с n, o-атомами с неподеленной парой электронов

Энергия связи 103 ккал/моль (431,24103Дж/моль)

Энергия связи 103 ккал/моль (431,24103 Дж/моль)

Наличие свободных электронов у аммиака и воды придает им основные свойства, более сильные у аммиака.

8. Строение и физико-химические свойства

Т пл., Т кип., растворимость.

Физические свойства дают информацию о строении вещества. Строение позволяет предсказать физические свойства.

Сравнить ионные и неионные соединения:

NaCl Т пл 801 0 С

СН 4 Т пл. -183 0 С

Межмолекулярные силы

Диполь-дипольное взаимодействие, вандерваальсовы силы (индуцир. диполь)

NaCl Т кип 1413 0 С (ионная пара - газообразное состояние)

CH 4 Т кип -161,5 0 С

Растворимость

Ион-дипольное взаимодействие

сольватация гидратация

Подобное растворяется в подобном. Растворимость определяется полярностью.

СН 4 и CCl 4 нерастворимы в воде

СН 3 ОН растворим в воде.

Подготовка к ВНО. Химия.
Конспект 6. Химическая связь

Природа химической связи

Способы образования химической связи различны, поэтому и выделяют несколько типов химической связи:
1. Ковалентная
2. Водородная
3. Металлическая
4. Ионная.
Каждый химический элемент обладает своей способностью притягивать к себе внешние, чужие электроны.

Электроотрицательность

Способность атома притягивать к себе электроны называется электроотрицательностью.

Электроотрицательность нельзя выразить в единицах любых физических величин. Поэтому было разработано несколько шкал относительной электроотрицательности.

Шкала электроотрицательности.

Наибольшее признание получила шкала электроотрицательности, разработанная Л.К. Полингом.
Чем меньше электронов требуется атому для завершения внешнего электронного уровня, тем большим значением электроотрицательности он обладает.
Например, если сравнить хлор и серу, то большим значением электроотрицательности будет обладать хлор. Ему до достижения октета электронов требуется всего 1 электрон, а атому серы – 2.

Электронная конфигурация внешнего слоя

В периоде электроотрицательность будет возрастать слева направо .
Если же рассматривать элементы одной группы , которые имеют на внешнем слое одинаковое количество электронов, то большим значением электроотрицательности будет обладать тот элемент, у которого меньше радиус. Т.е. тот, который находится выше по группе .
Сравнивая фтор и хлор можно с уверенностью сказать, что фтор обладает большей электроотрицательностью, чем хлор .

Фтор самый электроотрицательный элемент. Наименьшим значением электроотрицательности обладают щелочные металлы.

Ионная связь

Ионная связь – это связь между атомами резко отличающими по электроотрицательности: у одного она очень высокая, у другого – низкая.
В этом случае, атом с меньшей электроотрицательностью полностью отдает свои валентные электроны атому с большей электроотрицательностью.
Ионная связь образуется между металлами и неметаллами.
Такой тип связи в и др. При образовании ионной связи образуются заряженные частицы: ионы.

Катионы – положительно заряженные ионы. Их образуют атомы, в которых мало валентных электронов и они слабо связаны с ядром. Это атомы щелочных и щелочноземельных металлов.
Анионы – отрицательно заряженные ионы. Их легче всего образуют галогены. Элементы главной подгруппы 7 группы. До завершения валентного уровня им не хватает всего одного электрона.

Схема образования ионной связи на примере хлорида натрия.

Атом натрия, имеет на внешнем уровне всего один электрон. Он легко отдает его, превращаясь в катион натрия . Атому хлора до октета электронов не хватает одного электрона. Он его забирает у атома натрия, превращаясь в анион хлора

Ионная связь возникает за счет сил электростатического притяжения разноименно заряженных ионов.

Ковалентная связь
Ковалентная неполярная связь.

Образование связи между двумя атомами водорода в молекуле водорода .

Химическая связь образуется в результате перекрывания атомных орбиталей. В этом случае между ядрами двух атомов образуется область повышенной электронной плотности. Такое состояние энергетически выгодно для обоих атомов, так как в данном случае оба электрона в равной степени принадлежат обоим атомам. Образование связи в молекуле водорода можно показать как с помощью перекрывания атомных орбиталей , так и с помощью формул Льюиса. Два электрона стали общими для обоих атомов водорода. Так как в атоме водорода всего один электронный слой, и он завершен, если на нем два электрона, такое состояние выгодно для обоих атомов – образовалась химическая связь.
Химическая связь, образующаяся в результате перекрывания атомных орбиталей, при котором пара электронов становится общей для обоих атомов, называется ковалентной связью.
Обратите внимание : при ковалентной связи пара электронов становится общей для обоих атомов . Образование молекулы водорода – это пример ковалентной связи. При этом область повышенной электронной плотности находится посередине относительно центров ядер атомов , то есть пара электронов в равной степени принадлежит обоим атомам водорода. Такая связь называется ковалентной неполярной связью.
Химическую связь между атомами элементов, в результате которой электроны в равной степени принадлежат обоим атомам, называют ковалентной неполярной связью.

Ковалентная полярная связь.

Ковалентная полярная связь в молекуле хлороводорода.

Зная, что ковалентная связь образуется за счет общих электронных пар, изобразим модель молекулы хлороводорода. Атом водорода имеет на внешнем электронном слое всего один электрон. Атом хлора – семь электронов. Эти атомы приобретут энергетически выгодное состояние, если атому водорода будет принадлежать два электрона, а атому хлора – восемь. Такое возможно при образовании одной общей электронной пары. Связь, образующаяся между водородом и хлором, в молекуле хлороводорода отличается от той химической связи, которая реализуется в молекулах простых веществ водорода и хлора. Это подтверждают экспериментальные данные. Например: атом водорода в молекуле , может замещаться на атомы металла, а раствор хлороводорода в воде проводит электрический ток. Общая электронная пара между двумя атомами не находится в равноудаленном от них положении. Например, в молекуле хлороводорода электронная плотность на атоме хлора (это элемент с более высокой электроотрицательностью) выше, чем у атома водорода. В молекуле хлороводорода химическая связь – полярная.

Металлическая связь

Металлическая связь - это тип связи в металлах и их сплавах между атомами или ионами металлов и относительно свободными электронами (электронным газом) в кристаллической решетке.

Металлическая связь.

В металлах валентные электроны удерживаются атомами крайне слабо и способны мигрировать. Атомы, оставшиеся без внешних электронов, приобретают положительный заряд. Они образуют металлическую кристаллическую решётку.
Совокупность обобществлённых валентных электронов (электронный газ), заряженных отрицательно, удерживает положительные ионы металла в определённых точках пространства – узлах кристаллической решётки.
Внешние электроны могут свободно и хаотично перемещаться, поэтому металлы характеризуются высокой электропроводностью (особенно золото, серебро, медь, алюминий).

Водородная связь

При изучении многих веществ были обнаружены так называемые водородные связи .
Водородная связь образуется между сильно поляризованным, обладающим значительной долей положительного заряда атомом водорода и другим атомом с очень высокой электроотрицательностью: фтором, кислородом или азотом.
Например, молекулы в жидком фтороводороде связаны между собой водородной связью.
Аналогично связаны молекулы в жидкой воде или в кристалле льда.

Водородная связь в молекуле воды.

Молекулы и между собой в межмолекулярном соединении – гидрате аммиака связаны водородной связью.
Водородные связи малоустойчивы и разрушаются довольно легко (например , при плавлении льда, кипении воды). Однако на разрыв этих связей затрачивается некоторая дополнительная энергия, и поэтому температуры плавления и кипения веществ с водородными связями между молекулами оказываются значительно выше, чем у подобных веществ, но без них.

Тесты подготовки к ЗНО:

Виды химических связей

1. Внутримолекулярные 2. Межмолекулярные

1. Ковалентная химическая связь – это связь между элементами посредством общей электронной пары.

а) Неполярная ковалентная химическая связь – это связь между элементами с одинаковой электроотрицательностью. Электронная плотность химической связи лежит симметрично центров связанных атомов.

[ HeMe (1)- HeMe (1)]

«Сигма »-связь: химическая связь находится на прямой линии, проходящей через центры связанных атомов (осевое перекрывание электронных орбиталей).

Π «Пи »-связь: электронная плотность химической связи находится над и под линие й, проходящей через центры связанных атомов (боковое перекрывание р-электронов).

б) Полярная ковалентная химическая связь – это связь между элементами с разной электроотрицательностью. Электронная

H 2 O; CO2 пл отность химической св язи смещена к более электроотрицательному элементу.

Чем больше разность электроотрицательности элементов, образующих химическую связь, тем больше полярность данной связи:

δ+ δ- δ+ δ- δ+ δ-

H → Cl H → Br H → I

χ=2,13,0χ=2,1 2,8χ=2,1 2,5

∆ χ = 0,9∆ χ = 0,7∆ χ =0,4

Свойства ковалентной химической связи - направленная и насыщенная.

Характеристики химической связи:

1. Энергия связи Е [кДж] – это количество энергии, которое выделяется при образовании связи или поглощается при разрыве.

E сигма > Е пи. (При химических реакциях молекулы исходных веществ разрушаются, а из атомов образуются молекулы продуктов реакции. Если при образовании химических связей в продуктах реакции энергии выделяется больше, чем поглощается энергии при разрушении связей в исходных веществах, то такая реакция - экзотермическая).

2. Длина связи L [нм] – это расстояние между центрами связанных атомов. Длина тройной связи меньше длины двойной связи, которая меньше длины одинарной связи. Чем меньше длина связи, тем больше ее энергия.

H 3 C - CH 3 H 2 C = CH 2 HC ≡ CH

0,154нм 0,134нм 0,120нм

Этан этен этин

3.Полярность химической связи зависит от разности электроотрицательности элементов, образующих связь.

Чёткой границы между веществами с ионной и с ковалентной сильнополярной связью нет. Принято считать, что если разность электроотрицательности элементов больше, либо равна 1,6 ~ 1,8 то связь становится ионной.

Na - Cl H - Cl

χ = 0,9 3,0 Δχ = 2,1 χ = 2,1 3,0 Δχ = 0,9

Ионная х.с. ковалентная полярная х.с.

4. Поляризуемость химической связи может происходить под влиянием внешнего электростатического воздействия.

π–связь поляризуется легче δ–связи.

* Для веществ с ковалентной химической связью характерны молекулярные кристаллические решетки.

CO 2 (тв.) H 2 O (тв.)

* Иск лю чение : Для некоторых веществ с ковалентной связью характерны атомные кристаллические решетки . Например:

SiO 2 (песок), С (алмаз), Si (крист.)

2. Ионная химическая связь – это связь между ионами.

Ионная связь – ненаправленная и ненасыщенная.

Соли

Основания

Некоторые оксиды

У веществ с ионной химической связью ионные кристаллические решетки .

3. Металлическаяхимическая связь – это связь между атомами металла, катионами металла и «электронным газом» в металлической кристаллической решетке .

[сплавы] Такое строение металлов обуславливает их общие свойства: металлический блеск, электро- и теплопроводность, ковкость и другие.

I СЕМЕСТР

УРОК 2

Тема урока. Химическая связь, строение вещества

Цели урока: актуализировать знания учащихся о природе химической связи, виды химической связи; развивать умения использовать теоретические знания для прогнозирования свойств элементов и их соединений на основании знаний о строении атома и строении вещества; развивать навыки составления молекулярных и структурных формул веществ, описывать свойства веществ на основании знаний о химическом связь.

Тип урока: повторения и систематизации знаний.

Формы работы: фронтальная, групповая.

Оборудование: периодическая система химических элементов, ряд активности металлов, таблица растворимости, схема к уроку 2.

1. Фронтальная беседа по основным вопросам темы

(с использованием схемы 2)

Объясните, как вы понимаете понятие «химическая связь».

Химическая связь - это сила, которая удерживает вместе определенное число атомов, ионов, молекул.

Итак, это взаимодействия, приводящие к объединению химических частиц вещества. Химическая связь бывает внутри-молекулярным и межмолекулярным (межмолекулярные взаимодействия).

Какие связи называются межмолекулярными?

Межмолекулярные связи - связи между молекулами. Это водородная связь, ион-дипольный связь (за счет образования этой связи происходит, например, образование гидратной оболочки ионов), диполь-дипольный (за счет образования этой связи соединяются молекулы полярных веществ, например, в жидком ацетоне) и др.

Какая связь называется ионной?

Ионная связь - это химическая связь, образованная за счет электростатического притяжения разноименно заряженных ионов. В бинарных соединениях (соединениях из двух элементов) он образуется в случае, когда одни атомы легко отдают электроны, а другие склонны их принимать (обычно это атомы элементов, образующих типичные металлы, а также атомы элементов, образующих типичные неметаллы); электроотрицательности таких атомов в значительной степени отличается (Δχ> 2).

Ионная связь является ненаправленным и ненасичуваним.

Объясните механизм образования ковалентной связи.

Ковалентная связь - это химическая связь, возникающая за счет перекрывания электронных облаков неспаренных электронов. Ковалентная связь образуется между атомами с одинаковой или близкой електронегативністю. Необходимое условие - наличие неспаренных электронов у обоих атомов связываются (обменный механизм) или неподеленной пары у одного атома и свободной орбитали - у другого (донорно-акцепторный механизм):

		H - H		Одна общая пара электронов; H одновалентний
				Три общие пары электронов; N трехвалентный
		H - F		Одна общая пара электронов; H и F одновалентно
			NH 4+	Четыре общие пары электронов; N четырехвалентное

По характеру перекрывания электронных облаков («орбиталей») ковалентная связь делится на σ-связь и π-связь. σ-связь образуется за счет прямого перекрывания электронных облаков (вдоль прямой, соединяющей ядра атомов), π-связь - за счет бокового перекрывания (по обе стороны от плоскости, в которой находятся ядра атомов).

По числу общих электронных пар ковалентные связи делятся на такие:

Простые (одинарные) - одна пара электронов (σ -связь);

Двойные - две пары электронов (σ-связь и π-связь);

Тройные - три пары электронов (σ -связь и две π-связи).

Двойные и тройные связи называются кратными связями.

Приведите примеры соединений с кратными связями.

За распределением электронной плотности между атомами, которые связываются, ковалентная связь делится на неполярный и полярный. Неполярная связь образуется между одинаковыми атомами, полярная - между разными (Δχ > 2).

Что такое электроотрицательности?

Электроотрицательности - это мера способности атома в веществе притягивать к себе общие электронные пары.

Электронные пары полярных связей смещены в сторону более електронегативних элементов. Собственно смещение электронных пар называется поляризацией связи. Частичные (избыточные) заряды, образующиеся в процессе поляризации, обозначаются δ+ и δ-, например: Hδ + ^ Fδ -.

Ковалентная связь имеет направленность и насыщаемость, а также способность поляризоваться.

Для объяснения и прогнозирования взаимного направлении ковалентных связей используют модель гибридизации.

Гибридизация атомных орбиталей и электронных облаков - предполагаемое выравнивание атомных орбиталей по энергии, а электронных облаков - по форме в процессе образования атомом ковалентных связей.

Чаще всего встречаются три типа гибридизации: sp -, sp 2 - и sp 3-гi бридизація. Например:

Sp -гибридизация - в молекулах C 2 H 2 , BeH 2 , CO 2 (линейное строение);

Sp2-гибридизация - в молекулах C 2 H 4 , C 6 H 6 , BF 3 (плоская треугольная форма);

Sp3-гибридизация - в молекулах CCl 4 , SiH 4 , CH 4 (тетраедрична форма); NH 3 (пирамидальная форма); H 2 O (угловая форма).

Назовите особенности металлической связи.

Металлическая связь - это химическая связь, образованная за счет обобществления валентных электронов всех атомов металлического кристалла, что связываются. В результате образуется единая электронная облачко кристалла, легко смещается под действием электрического напряжения, отсюда высокая электропроводность металлов.

Металлическая связь образуется в том случае, когда атомы, которые связываются, большие и поэтому склонны отдавать электроны. Простые вещества с металлической связью - металлы (Na , Baan>, Al , Cu , Au и др.), сложные вещества - інтерметалеві соединения (AlCr 2, Ca 2Cu , Cu 5Zn 8 и др.).

Металлическая связь не имеет направленности и насыщаемости. Он сохраняется и в расплавах металлов.

Какая связь называется водородным?

Водородная связь - это міжмолекулярний связь, образованная за счет взаимодействия високоелектронегативного атома и атома Водорода с большим положительным частичным зарядом. Образуется в тех случаях, когда в одной молекуле является атом с неразделенной парой электронов и высокой електронегативністю (F , O , N ), а в другой - атом Водорода, связанный очень полярным связью с одним из таких атомов.

Приведите примеры межмолекулярных водородных связей:

H - O - H ... OH 2

H - O - H ... NH 3

H - O - H ... F - H

H - F ... H - F

Внутренне-молекулярные водородные связи существуют в молекулах полипептидов, нуклеиновых кислот, белков и тому подобное.

Мерой прочности любой связи является энергия связи.

Энергия связи - это энергия, необходимая для разрыва определенного химической связи в 1 моль вещества. Единица измерения - 1 кДж/моль.

Энергии ионной и ковалентной связей - одного порядка, энергия водородной связи на порядок меньше.

На какие группы по типу строения делятся все вещества?

На молекулярные и немолекулярні. Среди органических веществ преобладают молекулярные вещества, среди неорганических - немолекулярні.

По типу химической связи вещества делятся на вещества с ковалентной связью вещества с ионной связью (йонни вещества) и вещества с металлической связью (металлы).

Вещества с ковалентной связью могут быть молекулярными и немолекулярними. Это существенно сказывается на их физических свойствах.

Приведите примеры веществ молекулярного строения.

Молекулярные вещества состоят из молекул, связанных между собой слабыми межмолекулярными связями, например: H 2, O 2, N 2, Cl 2, Br 2, S 8, P 4 и другие простые вещества; CO 2, SO 2, N 2O 5, H 2O , HCl , HF , NH 3, CH 4, C 2H 5OH , органические полимеры и многие другие вещества. Эти вещества характеризуются высокой прочностью, имеют низкие температуры плавления и кипения, не проводят электрического тока, некоторые из них растворяются в воде или других растворителях.

Какие свойства имеют вещества немолекулярної строения?

Немолекулярні вещества с ковалентними связями или атомные вещества (алмаз, графит, Si , SiO 2, SiC и др.), образуют очень прочные кристаллы (исключение - слоистый графит), они нерастворимы в воде и других растворителях, имеют высокие температуры плавления и кипения, большинство из них не проводит электрического тока (кроме графита, выделяется электропроводностью, и полупроводников - кремния, германия и др.)

Охарактеризуйте физические свойства ионных веществ.

Все ионные вещества - твердые тугоплавкие вещества, растворы и расплавы которых проводят электрический ток. Многие из них растворяются в воде. Следует отметить, что в ионных веществах, кристаллы которых состоят из сложных ионов, присутствуют ковалентные связи, например: (Na +)2(SO 42-), (К+)3(PO 43-), (NH 4+)(NO 3-) и тому подобное. Ковалентними связями связаны атомы, из которых состоят сложные ионы.

Приведите примеры физических свойств веществ с металлической связью.

Металлы (вещества с металлической связью) очень разнообразны по своим физическим свойствам.

Характерными физическими свойствами металлов является их высокая электропроводность (в отличие от полупроводников уменьшается с повышением температуры), высокая теплоемкость и пластичность (у чистых металлов).

В твердом состоянии почти все вещества состоят из кристаллов. По типу строения и типу химической связи кристаллы («кристаллические решетки») делят на атомные (кристаллы немолекулярних веществ с ковалентной связью), ионные (кристаллы ионных веществ), молекулярные (кристаллы молекулярных веществ с ковалентной связью) и металлические (кристаллы веществ с металлической связью).

III. Управляемая практика

На усмотрение учителя и в зависимости от подготовленности класса задания можно использовать для фронтальной, групповой или индивидуальной работы.

Задача 1. Приведите примеры веществ, имеющих ионную, атомную и молекулярную кристаллические решетки. Какое из этих веществ будет иметь самую низкую температуру плавления, а какая - высшую? Почему?

Задание 2. Кислород образует химические связи с Натрием, Хлором, Азотом и Цинком. Запишите формулы этих соединений, укажите вид химической связи и тип кристаллической решетки. Объясните, какая связь будет наименее полярным.

Задание 3. Учитывая положение Кислорода, Серы и Селена в периодической системе укажите вид химической связи и тип кристаллической решетки в соединениях этих элементов с Гідрогеном. Объясните, в каком из этих соединений связь наименее полярный.

Задание 4. Из химических связей является наиболее полярным?

H - Cl, H - Br, H - ИH - P, H - S.

Объясните, почему. Укажите вид химической связи.

Задание 5. Приведите примеры веществ, в которых Фтора образует ионный, ковалентные полярная и неполярная связи, укажите тип кристаллических решеток в этих соединениях.

Задание 6. Металл массой 4,5 г, что имеет степень окисления в соединениях +3, прореагировало с хлоридной кислотой. При этом выделился водород объемом 5,6 л (н. в.). Назовите металл.

Задание 7. Некоторый металл массой 1,22 г в результате взаимодействия с хлором образует вещество массой 4,75 г. Степень окисления этого металла в хлориде +2. Назовите металл.

Задание 8. В результате взаимодействия некоторого металла массой 0,92 г с хлором получили хлорид металла массой 2,34 г. Назовите металл, если его степень окисления в хлориде равна +1.

Задача 9. В результате взаимодействия некоторого металла с водой в процессе нагревания образовался оксид со степенью окисления металла +2. Масса оксида, образовавшегося равна 16,2 г, образованной воды - 0,4 г. Определите, какой металл был взят для реакции с водой.

IV. Подведение итогов и выводы

Оцениваем работу учащихся, оценки выставляем по желанию учащихся.

V. Домашнее задание

Повторить теорию электролитической диссоциации.

Приложение

Ковалентная полярный (Δχ) - ________________________________________________

Ковалентная неполярная (Δχ) - ______________________________________________

Ионный (Δχ) - ______________________________________________________________

Металлический (Δχ) - __________________________________________________________

δ-связь- ________________________________________________________________

π-связь- ________________________________________________________________

Типы гибридизации

Типы кристаллических решеток