Разработка урока химии по теме: Электроотрицательность. Ковалентная полярная химическая связь.

Тема урока: Ковалентная полярная связь. Электроотрицательность. Задачи: 1. дать представление о ковалентной полярной связи, электроотрицательности; 2. сформировать   умения   составлять   формулы   простейших   полярных   молекул, описывать их свойства;  3. сформировать понятие о валентности и на основе этого понятия научить определять валентность атомов элементов по формулам их соединений, составлять формулы по валентности атомов, входящих в соединения; 4. развитие умений анализировать и сравнивать; 5. воспитывать культуру общения. Мотивация и целеполагание: Чем   отличается   полярная   связь   от   неполярной?   Для   чего   нужно   знать электроотрицательность и как ее определить? Вот ряд вопросов, на которые мы найдем ответ, изучив с вами новую тему. Изучение нового материала: Основной особенностью этой химической связи является то, что она образуется между атомами различных неметаллов. Как, например, в молекуле HCl. У атома водорода в нашем случае один неспаренный электрон, ему до завершения внешнего энергетического уровня не хватает одного электрона. У атома хлора семь электронов на внешнем уровне, один   из   которых   неспаренный,   ему   тоже   не   хватает   одного   электрона   до   завершения уровня. Тогда атом водорода и атом хлора объединяют свои неспаренные электроны и между   ними   образуется   химическая   связь.   Эту   связь   тоже   можно   изобразить   в   виде черточки.  Однако   образовавшаяся   общая   электронная   пара   не   в   равной   степени   будет принадлежать этим атомам. Для этой оценки используют понятие электроотрицательности. Электроотрицательность (ЭО) – способность атомов химического элемента притягивать к себе общие электронные пары, участвующие в образовании химической связи. Электроотрицательность служит   характеристикой   металличности   и неметалличности   химических   элементов.   Первое   место   по   электроотрицательности занимает фтор, он же самый неметаллический, второе место занимает кислород и третье – азот.   Т.к.   электроотрицательность   –   мера   металличности,   то   она,   как   правило,   по периодам   и   группам   изменяется   в   той   же   последовательности,   т.е.   в   периодах   слева направо увеличивается, а в группах сверху вниз уменьшается. Теперь,   посмотрев   на   молекулу  HCl,   можно   с   уверенностью   определить,   что   в данной молекуле более электроотрицательный атом хлора, поэтому общая электронная пара будет смещена больше к нему. В результате этого, на атомах появляются частичные заряды.   Смещение   электронной   плотности   показывается   стрелкой,   а   частичные   заряды буквой   дельта.   В   молекуле   появляется   два   полюса:   положительный   и   отрицательный, поэтому такую связь называют полярной. Рассмотрим механизм образования связей в молекуле воды (Н2О). Водород   –   элемент  IA  группы,   значит,   у   него   один   электрон,   который   участвует   в образовании химической связи. У второго атома водорода тоже один электрон, который участвует   в   образовании   химической   связи.   Атом   кислорода   находится   в  VIA  группе, поэтому у него на внешнем уровне 6 электронов, а число неспаренных находим по формуле 8   –   6   =   2.   Эти   два   электрона   и   будут   участвовать   в   образовании   химической   связи. Неспаренные электроны объединяются и образуется две общие электронные пары. Из этихатомов более электроотрицательный кислород, поэтому именно к нему будут смещены общие пары электронов и молекула будет полярной, связь – ковалентной полярной. Доказано, что молекула воды на самом деле имеет не линейное строение, а угловое. В этой молекуле атом водорода связан только одной связью с кислородом, а кислород двумя связями с атомами водорода. Это число ковалентных связей, которыми атом одного химического   элемента   связан   с   атомами   этого   же   или   других   элементов,   называется валентностью (см. рис. 40). Условно,   валентность   обозначается   черточкой,   когда   необходимо   записать структурные формулы. Например, в молекуле  NH3, атом азота связан с тремя атомами водорода. Поэтому говорят, азот трехвалентен. В молекуле СН4 четырехвалентный углерод связан с одновалентными атомами водорода. Следует различать элементы с постоянной и переменной валентностью. Элементами с постоянной валентность являются: H, Cl, F – одновалентные, О – двухвалентный, B, Al – трехвалентные. Элементы с переменной валентностью: S, N, C, P и др. Для вывода формулы соединения азота с кислородом, где азот четырехвалентен, нужно  сделать   так:  записываем   знаки  NO.  Над  знаками  элементов  ставим  валентности римскими цифрами. У азота она дана по условию – четыре, у кислорода она постоянная и равна двум. Найдем наименьшее общее кратное между валентностями. Наименьшее общее кратное равно четырем. Разделим наименьшее общее кратное на валентности и получим индексы. Четыре делим на четыре будет единица, помните, индекс единица не ставится, затем четыре делим на два, будет два, следовательно, индекс у кислорода будет два. Аналогично   поступают,   когда   по   формуле,   необходимо   найти   валентности элементов. Определим валентность фосфора в соединении Р2О3. У кислорода, как нам известно,   валентность   постоянная   и   равна   двум.   Определим   число   валентностей   всех атомов кислорода, для этого 2 умножим на три, будет шесть. Разделим шесть на число атомов фосфора, т.е. на два, в результате будет три, значит, валентность фосфора в нашем случае равна трем. Обобщение и систематизация знаний: 1. §12, упр. 1, 3. 2. Приведите   пять   примеров   атомов   химических   элементов   с   валентностью постоянной. 3. O, Zn, Ca, Ba, Mg. Валентность атомов химических элементов равна … Закрепление и контроль знаний: 1. Распределить вещества по типам связи: P4, H2S, NH3, S, P2O5, N2, O2, H2O, HCl, H2. Ответ: ковалентная неполярная: P4, S, N2, O2, H2; ковалентная полярная: H2S, NH3, P2O5, H2O, HCl. 2. Составьте формулы следующих соединений: а) калия с серой (II); б) цинка с азотом (III); в) марганца (IV) с кислородом; г) бора с кислородом. Ответы: а) K2S; б) Zn3N2; в) MnO2; г) B2O3. 1. Железо образует с кислородом соединение  Fe2O3. Составьте формулу соединения железа с хлором, в котором хлор проявляет валентность, равную единице, а железо проявляет   такое   же   значение   валентности,   как   в   указанном   соединении   с кислородом.Ответ:  в   соединении   с   кислородом   железо   проявляет   валентность  III,   значит,   его соединение с одновалентным хлором FeCl3. 2. Какой из элементов второго периода более и менее электроотрицательный? Ответ: самый менее электроотрицательный Li, а более – F. Потому что в периодах слева направо электроотрицательность возрастает. 3. Запишите схему образования молекул: HBr, CO2, NH3. Рефлексия и подведение итогов:    ­ Оцените свои знания, полученные на уроке по пятибалльной шкале.      ­ Как вы думаете, научившись составлять химические формулы по валентности, вам станет легче в дальнейшем изучать химию? Почему? Домашнее задание:    I уровень: §12, упр. 2, 5;    II уровень: тоже + упр. 4, 6.