Ковалентная химическая связь конспект 11 класс: Конспект урока по химии на тему: «Ковалентная химическая связь»

Содержание

Конспект урока по химии на тему: «Ковалентная химическая связь»

Конспект урока по химии на тему: «Ковалентная химическая связь»

Дата проведения: 10.10.2018.

Цель: углубить и расширить знания о причинах возникновения ковалентной химической связи.

Развивающая цель: развивать представления о ковалентной полярной и неполярной химической связи.

Воспитательная цель: продолжить формирование интереса к предмету и химического видения мира, воспитывать самостоятельность, умение сотрудничать с учителем и другими учащимися

Задачи:

— обучающие: сформировать знания о ковалентной химической связи,

-развивающие: развитие химического языка, логического мышления;

-воспитательные: представить глобальность веществ с ковалентной связью для окружающего мира.

Тип урока: урок формирования новых знаний.

Методы и приемы обучения: индивидуальный и фронтальный опрос, рассказ, объяснение, работа в группах.

Средства обучения: учебники, справочные материалы, мультимедийный экран, презентация.

Ход урока:

1. Организационный момент (1 мин)

– Здравствуйте! Присаживайтесь!

2. Актуализация знаний (10 мин) Фронтальный опрос

Ребята какую тему мы изучали на прошлом уроке?

— Ионная химическая связь.

Давайте вспомним этот материал:

1. Назовите максимальное количество электронов на внешнем энергетическом электронном уровне у неметаллов.

-от 4 до 7

2. Какие типы химической связи вы еще помните?

-ковалентная, металлическая, водородная

3.Что такое ион?

— Ион— электрически заряженная неэлементарная частица (атом, молекула, свободный радикал), получаемая в процессе ионизации. Имеет положительный или отрицательный заряд, кратный заряду электрона.

4. Какую связь называют ионной?

— Химическую связь, возникающую между ионами, называют ионной.

Записать схему образования ионной связи оксида натрия

Запись на доске и в тетрадях

3. Изучение нового материала (20-25 мин)

Сегодня мы продолжаем изучение типов химической связи.

Как мы назовем взаимодействие атомов элементов-неметаллов между собой?

— Ковалентная химическая связь.

Запишите в тетрадях тему урока «Ковалентная химическая связь»( слайд 1,2.3)

Ребята , а какую цель вы поставите для себя на этом уроке?

Запишите в тетрадях , мы вернемся к ней в конце урока.

Мы уже рассмотрели, как взаимодействуют атомы элементов-металлов с атомами элементов-неметаллов: одни отдают свои внешние электроны и превращаются при этом в положительные ионы, другие принимают электроны и превращаются при этом в отрицательные ионы. Ионы притягиваются друг к другу, образуя ионные соединения.

А как осуществляется связь между атомами элементов-неметаллов, которые имеют сходную тенденцию к присоединению электронов мы рассмотрим на этом уроке.

Разделение класса на 2 группы и распределение обязанностей внутри группы. Первая группа изучает ковалентную полярную связь, вторая группа ковалентную неполярную связь. Используя справочный материал и учебник вы должны изучить новую тему и с результатом в виде мини-проекта выступить у доски. На изучение нового материала 10- 15 мин. на защиту проекта по 3-5 мин. каждой группе.

Вопросы обучающихся к выступающим у доски. (слайд 4)

4. Закрепление: Выполнение теста.(5мин.) (приложение 1)Взаимопроверка. Обменяйтесь тестами и сравните с ответами.

Проверка ответов на слайде. Ребята верните работы обратно. Фронтальный опрос правильности выполнения.

Давайте подведём итоги. Выполнили ли вы поставленную перед собой цель, Озвучивание цели и комментарий учащихся.

А что вы узнали нового на уроке? Чему научились? Как вы считаете то, чему вы сегодня научились, пригодится вам в жизни?

Подумайте какие и где вещества с ковалентной неполярной связью мы с вами применяем (используем) в жизни, в быту?

1. кислород – мы им дышим;

2. азот – используется в морозильных камерах и как удобрение;

3. йод – незаменим в домашней аптечке. Наш регион беден эти природным элементом, поэтому его добавляют в продукты (соль, сметана, хлеб). Им богаты морепродукты;

4. хлор – хлорируем воду, обеззараживая ее;

5. фтор – в зубной пасте, в качестве отбеливающего средства.

Запишем домашнее задание: пересказ параграфа 4, стр. 29 – 33; По желанию подготовить сообщение или презентацию о типах кристаллических решеток.

(Если останется время) Выполняют задания у доски, объясняют механизм образования связи:

— одинарная связь: Н — Н, F — F

— двойная связь: О=О, S=S

— тройная связь: N=N, P=P

Расстояние между ядрами соседних атомов называется длиной связи: чем больше общих электронных пар, тем прочнее связь.

Урок окончен. Всем спасибо за работу. До свидания!

Приложение 1

тест

1. В аммиаке и хлориде бария химическая связь соответственно

1) ионная и ковалентная полярная

2) ковалентная полярная и ионная

3) ковалентная неполярная и металлическая

4) ковалентная неполярная и ионная

2. В каком ряду все вещества имеют ковалентную полярную связь?

1) HCl NaCl Cl₂

2) O₂ H₂O CO

3) H₂O NH₃ CH₄

4) NaBr HBr CO

3.Соединениями с ковалентной полярной и ковалентной неполярной связью являются соответственно:

1)вода и сероводород

2)бромид калия и азот

3)аммиак и водород

4)кислород и метан

4. Ковалентная неполярная связь характерна для

1) С1₂2) SO3 3) СО 4) SiO₂

5. Веществом с ковалентной полярной связью является

1) С1₂2) NaBr 3) H₂S 4) MgCl₂

6. Вещество с ковалентной неполярной связью имеет формулу

1) NH₃2) Сu 3) H₂S 4)

I₂

7. Веществами с неполярной ковалентной связью являются

1) вода и алмаз

2) водород и хлор

3) медь и азот

4) бром и метан

8. Тремя общими электронными парами образована ковалентная связь в молекуле

1) азота

2) сероводорода

3) метана

4) хлора

9. Между атомами с одинаковой относительной электроотрицательностью образуется химическая связь

1) ионная

2) ковалентная полярная

3) ковалентная неполярная

4) водородная

Приложение 2

Рассмотрим вначале, как осуществляется связь между атомами одного и того же химического элемента, например в веществах, имеющих двухатомные молекулы: азота — N2, водорода — Н2, хлора — СL2.

Два одинаковых атома элемента-неметалла могут объединяться в молекулу только одним способом: обобществив свои внешние электроны, то есть сделав их общими для обоих атомов.

Рассмотрим, например, образование молекулы фтора F2.

Атомы фтора — элемента главной подгруппы VII группы — имеют на внешнем электронном уровне семь электронов, и каждому атому не хватает до его завершения лишь одного электрона. Внешние электроны атома фтора образуют три электронные пары и один непарный электрон:

Если сближаются два атома и у каждого из них есть по одному внешнему неспаренному электрону, то эти электроны «объединяются» и становятся общими для обоих атомов, у которых тем самым сформируется завершенный внешний восьми электронный уровень.

Химическую связь, возникающую в результате образования общих электронных пар, называют атомной или ковалентной.

Образование молекулы фтора изображено на схеме:

Если обозначить общую электронную пару черточкой, то запись называют структурной формулой, например структурная формула фтора F-F.

Аналогично молекуле фтора образуется и двухатомная молекула водорода Н2.

следует учесть только, что завершенным для атома водорода будет двухэлектронный уровень, подобный завершенному уровню атома гелия.

Структурная формула молекулы водорода Н—Н.

Попытаемся уточнить наши представления об образовании ковалентной связи на примере возникновения молекулы водорода, используя понятие электронного облака. При сближении двух атомов водорода, имеющих по одному электронному облаку сферической формы, происходит перекрывание электронных облаков. При этом возникает область (место), где плотность отрицательного заряда наиболее высока и поэтому обладает повышенным отрицательным зарядом. Положительно заряженные ядра притягиваются к ней (это известно из курса физики), и образуется молекула. Таким образом, химическая связь- результат действия электрических сил.

Нужно отметить, что в основе образования ковалентной связи так же, как и при возникновении ионной связи, лежит взаимодействие противоположных зарядов.

Следует подчеркнуть, что формальное понятие электронной пары при более точном рассмотрении природы ковалентной связи заменяется понятием — перекрывание электронных облаков, которое приобретает определенный физический смысл.

В заключение рассмотрим алгоритмы рассуждений, необходимых для того, чтобы записать схему образования ковалентной связи, например для молекулы азота N3.

1.Азот — это элемент главной подгруппы V группы. Его атомы имеют по пять электронов на внешнем уровне. Чтобы определить число неспаренных электронов, воспользуемся формулой:

8 — N = число неспаренных электронов.

где N — номер группы химического элемента.

Следовательно, атомы азота будут иметь (8-5 = 3) три неспаренных электронов.

2. Запишем знаки химических элементов с обозначением внешних электронов так, чтобы неспаренные электроны были обращены к соседнему знаку:

Если атомы связаны между собой одной общей электронной парой, то такую ковалентную связь называют одинарной, если двумя — двойной, если тремя — тройной.

Чем больше общих электронных пар у атомов в молекуле, тем прочнее, неразрывнее связаны они друг с другом и тем меньше расстояние между ядрами атомов, которое называется длиной связи. В молекулах фтора связь одинарная, и длина связи между ядрами атомов составляет 1,42 нм. В молекулах азота связь тройная, и длиннее составляет 0.11 нм.

Чтобы разделить молекулу азота на отдельные атомы, необходимо затратить примерно в семь раз больше энергии, чем для разрыва одинарных связей молекулы фтора.

Химическая связь – это такое взаимодействие атомов, которое связывает их в молекулы, ионы, радикалы, кристаллы.

Ковалентная химическая связь – это связь, возникающая между атомами за счёт общих электронных пар.

Электроотрицательность – это способность атомов химических элементов оттягивать на себя общие электронные пары, находящиеся в совместном владении

Неполярная – ковалентная химическая связь, образующаяся между атомами с одинаковой электроотрицательностью.

Полярная – ковалентная химическая связь, образующаяся между атомами с разной электроотрицательностью.

Молекула углекислого газа неполярная, так как имеет линейное строение

Кристаллическая решётка веществ с ковалентной химической связью: атомная и молекулярная. Атомная – очень прочная (графит, алмаз), молекулярная – газы, легколетучие жидкости, твёрдые легкоплавкие вещества (хлор, вода, йод, углекислый газ – «сухой лёд»). Молекулярная кристаллическая решётка непрочная, так как внутримолекулярные связи прочные, межмолекулярное взаимодействие слабое.

Ковалентная химическая связь в химических веществах

4.2

Средняя оценка: 4.2

Всего получено оценок: 977.

4.2

Средняя оценка: 4.2

Всего получено оценок: 977.

Ковалентная связь – это связь, связывающая чаще всего атомы неметаллов молекулах и кристаллах. О том, какую химическую связь называют ковалентной говорим в этой статье.

Что такое ковалентная химическая связь?

Ковалентная химическая связь – это связь, осуществляемая за счет образования общих (связывающих) электронных пар.

Если между двумя атомами имеется одна общая электронная пара, то такая связь называется одинарной (ординарной), если две – двойной, если три – тройной.

Связь принято обозначать горизонтальной черточкой между атомами. Например, в молекуле водорода одинарная связь: H-H; в молекуле кислорода двойная связь: O=O; в молекуле азота тройная связь:

Рис. 1. Тройная связь в молекуле азота.

Чем выше кратность связи, тем прочнее молекула: наличие тройной связи объясняет высокую химическую устойчивость молекул азота.

Образование и виды ковалентной связи

Существуют два механизма образования ковалентной связи: обменный механизм и донорно-акцепторный механизм:

обменный механизм. При обменном механизме для образования общей электронной пары два связывающихся атома предоставляют по одному неспаренному электрону. Именно так происходит, например, при образовании молекулы водорода.

Рис. 2. Образование молекула водорода.

Общая электронная пара принадлежит каждому из связанных атомов, то есть электронная оболочка у них завершена.

донорно-акцепторный механизм. При донорно-акцепторном механизме общую электронную пару представляет один из связывающихся атомов, тот, который является более электроотрицательным. Второй атом представляет свободную орбиталь для общей электронной пары.

Рис. 3. Образование иона аммония.

Так образуется ион аммония NH₄ +. Этот положительно заряженный ион (катион) образуется при взаимодействии газа аммиака с любой кислотой. В растворе кислоты существуют катионы водорода (протоны), в водородной среде образующие катион гидроксония H₃O+. Формула аммиака NH₃: молекула состоит из одного атома азота и трех атомов водорода, связанных одинарными ковалентными связями по обменному механизму. У атома азота остается при этом одна неподеленная электронная пара. Ее он предоставляет в качестве общей, как донор, иону водорода H+, имеющему свободную орбиталь.

Ковалентная химическая связь в химических веществах может быть полярной и неполярной. Связь не имеет дипольного момента, то есть полярности, если связаны два атома одного и того же элемента, имеющие одно и то же значение электроотрицательности. Так, в молекуле водорода связь неполярная.

В молекуле хлороводорода HCl ковалентной одинарной связью соединены атомы с разной электроотрицательностью. Общая электронная пара оказывается сдвинутой в сторону хлора, у которого выше сродство к электрону и электроотрицательность. Возникает дипольный момент, связь становится полярной. При этом происходит частичное разделение заряда: атом водорода становится положительным концом диполя, а атом хлора – отрицательным.

Любая ковалентная связь обладает следующими характеристиками: энергия, длина, кратность, полярность, поляризуемость, насыщаемость, направленность в пространстве

Что мы узнали?

Ковалентная химическая связь образуется перекрытием пары валентных электронных облаков. Этот вид связи может образовываться по донорно-акцепторному механизму, а также по обменному механизму. Ковалентная связь бывает полярной и неполярной и характеризуется наличием длины, кратности, полярности, направленности в пространстве.

Тест по теме

Доска почёта

Чтобы попасть сюда — пройдите тест.

Дмитрий Минеев
4/5
Любовь Белобородова
5/5
Марк Волк
4/5

Оценка доклада

4.2

Средняя оценка: 4.2

Всего получено оценок: 977.

А какая ваша оценка?

Ионные и ковалентные связи — Химия LibreTexts

Последнее обновление
Сохранить как PDF

Идентификатор страницы: 839

Существует множество типов химических связей и сил, связывающих молекулы вместе. Два самых основных типа связей характеризуются как ионные или ковалентные. При ионной связи атомы передают друг другу электроны. Для ионных связей требуется как минимум один донор электронов и один акцептор электронов. Напротив, атомы с одинаковой электроотрицательностью имеют общие электроны в ковалентных связях, потому что ни один из атомов не притягивает и не отталкивает общие электроны.

Введение

Ионная связь представляет собой полный перенос валентных электронов между атомами. Это тип химической связи, при которой образуются два противоположно заряженных иона. В ионных связях металл теряет электроны, становясь положительно заряженным катионом, тогда как неметалл принимает эти электроны, становясь отрицательно заряженным анионом. Ионные связи требуют донора электронов, часто металла, и акцептора электронов, неметалла.

Ионная связь наблюдается потому, что металлы имеют мало электронов на самых внешних орбиталях. Потеряв эти электроны, эти металлы могут достичь конфигурации благородного газа и удовлетворить правилу октета. Точно так же неметаллы, которые имеют около 8 электронов в своих валентных оболочках, склонны легко принимать электроны для достижения конфигурации благородного газа. При ионной связи можно отдать или получить более 1 электрона, чтобы удовлетворить правилу октетов. Заряды аниона и катиона соответствуют количеству отданных или полученных электронов. В ионных связях чистый заряд соединения должен быть равен нулю.

Эта молекула натрия отдает одинокий электрон на своей валентной орбитали для достижения конфигурации октета. Это создает положительно заряженный катион из-за потери электрона.

Этот атом хлора получает один электрон для достижения конфигурации октета, что создает отрицательно заряженный анион.

Прогнозируемая общая энергия процесса ионной связи, которая включает энергию ионизации металла и сродство к электрону неметалла, обычно положительна, что указывает на то, что реакция является эндотермической и неблагоприятной. Однако эта реакция весьма благоприятна из-за электростатического притяжения между частицами. При идеальном межатомном расстоянии притяжение между этими частицами высвобождает достаточно энергии, чтобы облегчить реакцию. Большинство ионных соединений склонны диссоциировать в полярных растворителях, потому что они часто являются полярными. Это явление связано с противоположными зарядами каждого иона.

Пример \(\PageIndex{1}\): Соли хлорида

В этом примере атом натрия отдает свой 1 валентный электрон атому хлора. Это создает катион натрия и анион хлора. Обратите внимание, что суммарный заряд полученного соединения равен 0,

В этом примере атом магния отдает оба своих валентных электрона атомам хлора. Каждый атом хлора может принять только 1 электрон, прежде чем он сможет достичь своей конфигурации благородного газа; следовательно, 2 атома хлора необходимы, чтобы принять 2 электрона, пожертвованных магнием. Обратите внимание, что чистый заряд соединения равен 0,9.0024

Ковалентная связь

Ковалентная связь — это совместное использование электронов между атомами. Этот тип связи возникает между двумя атомами одного и того же элемента или элементов, близких друг к другу в периодической таблице. Эта связь происходит в основном между неметаллами; однако его также можно наблюдать между неметаллами и металлами.

Если атомы имеют одинаковую электроотрицательность (одинаковое сродство к электронам), наиболее вероятны ковалентные связи. Поскольку оба атома имеют одинаковое сродство к электронам и ни один из них не склонен отдавать их, они делят электроны, чтобы достичь конфигурации октетов и стать более стабильными. Кроме того, энергия ионизации атома слишком велика, а сродство атома к электрону слишком мало для возникновения ионной связи. Например: углерод не образует ионных связей, потому что у него 4 валентных электрона, половина октета. Для образования ионных связей молекулы углерода должны либо получить, либо потерять 4 электрона. Это крайне неблагоприятно; поэтому молекулы углерода делят свои 4 валентных электрона через одинарные, двойные и тройные связи, так что каждый атом может достигать конфигураций благородного газа. Ковалентные связи включают взаимодействия сигма- и пи-орбиталей; следовательно, ковалентные связи приводят к образованию одинарных, двойных, тройных и четверных связей.

Пример \(\PageIndex{2}\): \(PCl_3\)

В этом примере атом фосфора делит свои три неспаренных электрона с тремя атомами хлора. В конечном продукте все четыре из этих молекул имеют 8 валентных электронов и удовлетворяют правилу октетов.

Связь в органической химии

Ионные и ковалентные связи являются двумя крайностями связи. Полярная ковалентная связь является промежуточным типом связи между двумя крайностями. Некоторые ионные связи содержат ковалентные характеристики, а некоторые ковалентные связи являются частично ионными. Например, большинство соединений на основе углерода связаны ковалентно, но также могут быть частично ионными. Полярность — это мера разделения зарядов в соединении. Полярность соединения зависит от симметрии соединения и различий в электроотрицательности между атомами. Полярность возникает, когда элементы, толкающие электроны, находящиеся в левой части таблицы Менделеева, обмениваются электронами с элементами, притягивающими электроны, в правой части таблицы. Это создает спектр полярности, с ионным (полярным) на одном конце, ковалентным (неполярным) на другом и полярно-ковалентным посередине.

Обе эти связи важны в органической химии. Ионные связи важны, потому что они позволяют синтезировать определенные органические соединения. Ученые могут манипулировать ионными свойствами и этими взаимодействиями, чтобы формировать желаемые продукты. Ковалентные связи особенно важны, поскольку большинство молекул углерода взаимодействуют главным образом посредством ковалентных связей. Ковалентная связь позволяет молекулам делиться электронами с другими молекулами, создавая длинные цепочки соединений и усложняя жизнь.

Ссылки

Фоллхардт, К. Питер С. и Нил Э. Шор. Органическая химия Структура и функции . Нью-Йорк: WH Freeman, 2007.
Петруччи, Ральф Х. Общая химия: принципы и современные приложения . Река Аппер-Сэдл, Нью-Джерси: Pearson Education, 2007.
Браун, Теодор Л., Юджин Х. Лемей и Брюс Э. Берстен. Химия: основная наука . 6-е изд. Englewood Cliffs, NJ: Prentice Hall, 1994.

Проблемы

1. Являются ли эти соединения ионными или ковалентными?

2. В следующих реакциях укажите, связаны ли реагенты и продукты ионной или ковалентной связью.

а)

б) Пояснение: Какова природа связи между натрием и амидом? Какая связь образуется между углеродной цепью аниона и натрием?

Растворы

1) Слева направо: Ковалентный, Ионный, Ионный, Ковалентный, Ковалентный, Ковалентный, Ионный.
2a) Все продукты и реагенты являются ионными.
2b) Слева направо: ковалентная, ионная, ионная, ковалентная, ионная, ковалентная, ковалентная, ионная.
2c) Все продукты и реагенты ковалентны.

Ionic and Covalent Bonds распространяется в соответствии с лицензией CC BY-NC-SA 4.0 и был создан, изменен и/или курирован LibreTexts.

Наверх

Была ли эта статья полезной?

Тип изделия
Раздел или Страница
Лицензия
CC BY-NC-SA
Версия лицензии
4,0
Показать страницу TOC
№ на стр.
Теги
1. ковалентная связь
2. ионная связь

Краткое содержание главы | Химическая связь

Авторизоваться

6. 6 Написание формул

Упражнения в конце главы

Презентация: ВПдуз

Химическая связь — это физический процесс, который вызывает притяжение атомов и молекул к друг друга и удерживаются вместе в более стабильных химических соединениях.
Атомы более реакционноспособны , и, следовательно, с большей вероятностью образуют связи, когда их внешний электрон орбитали не заполнены. Атомы менее реактивны, когда эти внешние орбитали содержат максимальное количество атомов. электроны. Это объясняет, почему благородные газы не реагируют.
Обозначение Льюиса является одним из способов представления молекулярной структуры. В обозначениях Льюиса точки и кресты используются для обозначения валентных электронов вокруг центрального атома.
Когда атомы соединяются, электроны либо делятся, либо обмениваются.
Ковалентная связь возникает между атомами неметаллов и включает совместное использование электронов так что орбитали самых внешних энергетических уровней в атомах заполнены.
А двойная или тройная связь возникает при наличии двух или трех электронных пар которые являются общими для одних и тех же двух атомов.
Валентность — это число электронов на внешней оболочке атома, которые могут используется для образования связей с другими атомами.
Ковалентные соединения имеют более низкие температуры плавления и кипения, чем ионные соединения. Ковалентные соединения также обычно гибкие, обычно не растворяются в воде и не проводят электричество.
Ан ионная связь возникает между атомами, где существует большая разница в электроотрицательности. Происходит обмен электронами, и атомы удерживаются вместе электростатической силой притяжения. между образующимися противоположно заряженными ионами.
Ионные твердые тела организованы в структуру кристаллической решетки .
Ионные соединения имеют высокие температуры плавления и кипения, хрупкие по своей природе, имеют решетчатую структуру и способны проводить электричество в растворе.
Металлическая связь представляет собой электростатическое притяжение между положительно заряженными ядрами атомы металла и делокализованные электроны в металле.