Урок 53 Тема. Природа хімічного зв’язку. Типи хімічного зв’язку. - Хімія 8 клас - Середня школа - Каталог статей - Учительська світлиця
Головна » Статті » Середня школа » Хімія 8 клас

Урок 53 Тема. Природа хімічного зв’язку. Типи хімічного зв’язку.
 
 
Урок 53
Тема. Природа хімічного зв’язку. Типи хімічного зв’язку.
мета: сформувати  уявлення  про  природу  хімічного  зв’язку, 
визначити  умови  виникнення  хімічного  зв’язку,  оз‑
найомити  учнів  з  різними  типами  хімічного  зв’язку. 
Надати історичні відомості щодо розвитку теорії хіміч‑
ного зв’язку.
обладнання: Періодична система хімічних елементів Д. І. Менделєєва, таблиця електронегативностей хімічних елементів.
Базові поняття 
та терміни:
хімічний зв’язок, електрони, атоми, ядра атомів, 
неспарені електрони, енергетичний ефект.
Тип уроку: вивчення нового матеріалу.
методи 
навчання:
пояснювально‑ілюстративні — бесіда, розповідь; 
репродуктивні; частково‑пошукові.
структура уроку
I. Організаційний етап ................................. 2 хв.
II. Актуалізація опорних знань...........................3 хв.
III. Вивчення нового матеріалу............................27 хв.
1.  Розвиток вчення про хімічний зв’язок.
2.  Електронна природа зв’язку.
3.  Енергетичний ефект утворення зв’язку.
4.  Умови виникнення хімічного зв’язку.
5.  Типи хімічного зв’язку.
IV. Узагальнення та систематизація знань ..................10 хв.
V. Домашнє завдання...................................1 хв.
VI. Підбиття підсумків уроку.............................2 хв.
хід уроку
I. організаційний етап
Оголошуються результати тематичного оцінювання.
Учитель пояснює, що буде вивчатися в новій темі, називає тему уроку,
просить сформулювати питання, які слід розглянути на уроці. Ці питання
коригуються вчителем, записуються на дошці й можуть слугувати як план
уроку.
II. актуалізація опорних знань
Бесіда   f
1) З яких частинок складається атом?
2) Який заряд має електрон?
3) Які електрони називають неспареними?
4) Яка максимальна кількість електронів може міститься
на зовнішньому електронному рівні?
5) Яка величина характеризує здатність атома приймати електрони?
6) Дайте визначення валентності.
III. вивчення нового матеріалу
1. Розвиток вчення про хімічний зв’язок.
Розповідь учителя   f
У XVI — XVII ст. з’явилися перші спроби пояснити хімічну
спорідненість на основі корпускулярних уявлень. Так, Р. Бойль гадав,
що рушійною силою хімічних реакцій є збіг форм частинок, що утворю-ють різні комбінації в ході хімічних процесів; при цьому частинки повинні
підходити одна одній, подібно до того, як підходить ключ до замка. Вважа-лося, що хімічні процеси варто розглядати як операцію «збирання — роз-бирання», тобто з’єднання або роз’єднання атомів. У XVIIІ ст. на зміну
механічним теоріям прийшли динамічні концепції взаємодії речовин. І.
Ньютон виходив із припущення, що причиною хімічної спорідненості є
сили притягання різної інтенсивності.
Початок XІX ст. завершив період динамічної інтерпретації сил
хімічної спорідненості та відкрив так званий електрохімічний період. Коли
взаємозв’язок між хімічними й електричними явищами став очевидним,
наслідком цього було ототожнення електричних сил із тими, які зумов-люють хімічні процеси й утримують атоми в молекулах. Саме цей підхід
по клав в основу своєї знаменитої електрохімічної теорії Берцеліус (попу-лярна модель атома у вигляді електричного диполя).
Майже двісті років тому вченими було введено поняття про валентність
як про число хімічних зв’язків, що даний атом утворює з іншими атомами.
Уперше поняття спорідненості з валентністю пов’язав А. Кекулє, відомий
німецький хімік-органік. Він припустив, що валентність є чисельним вира-женням величини спорідненості та числа хімічних зв’язків атома. Виходя-чи з поняття валентність почали зображати структурні формули молекул.
Наприклад, відомо, що атоми Гідрогену завжди одновалентні, а Оксиге-ну — двовалентні, тоді:
H—H O=O
O
H H
У цих формулах рисочками позначені хімічні зв’язки між атомами.
Але що являють собою хімічні зв’язки? Відповідь на це питання з’явилася
значно пізніше. Тільки після відкриття електрона англійським фізиком
Дж. Дж. Томсоном в 1897 році було висловлено припущення, що хімічні
зв’язки мають електричну природу і утворюються завдяки зсуву або пере-несенню електронів від одного атома до іншого. Пізніше виявилося, що ця
гіпотеза була правильною.
Вчення про хімічний зв’язок — це одна з центральних проблем хімії,
розв’язання якої розвивалося від уявлень про «петельки» й «крючечки»
в атомів до знань про електростатичну природу хімічного зв’язку. Для
опису хімічного зв’язку сьогодні використовується математичний апарат
квантової хімії.
2. Електронна природа зв’язку.
Розповідь учителя   f
Хімічний зв’язок — це досить складне поняття. Можна сказати, що
він утворюється за рахунок взаємодії всіх електронів і всіх ядер атомів,
які входять до складу молекул.
Атом, як ви вже знаєте, складається з позитивно зарядженого ядра
і електронів. Найпростіший атом — атом Гідрогену — містить всього один
неспарений електрон, що перебуває на першому енергетичному рівні. При
зближенні двох атомів Гідрогену ядро одного з них притягує електрон
іншого атома, і навпаки. Між атомами виникає взаємодія, і відстань між
ними зменшується доти, поки взаємне притягання не врівноважиться
відштовхуванням ядер. У молекулі, що утворилася, електронна густина
(імовірність перебування електронів) у просторі між ядрами виявляється
підвищеною. Дві електронні хмари атомів поєднуються в єдину електронну
хмару молекули. (Для візуалізації механізму утворення хімічного зв’язку
можна використовувати інтерактивні комп’ютерні моделі, представлені на
деяких програмних педагогічних засобах.)
Простіше кажучи, хімічний зв’язок утворюється за рахунок перекри-вання електронних орбіталей різних атомів і за рахунок взаємодії неспа-рених електронів цих атомів.
Хімічний зв’язок — це взаємодія атомів, здійснювана шляхом обміну
електронами або їхнім переходом від одного атома до іншого.
3. Енергетичний ефект утворення зв’язку.
Розповідь учителя   f
Розглянемо, як змінюється енергія при зближенні двох атомів
Гідрогену. Коли атоми сильно віддалені один від одного, взаємодії прак-тично немає, їхня енергія залишається постійною. Умовно енергію двох
атомів можна прийняти за нуль.
Як вам відомо, різнойменні заряди притягуються, а однойменні
відштовхуються. При зближенні атомів Гідрогену спочатку переважає
притягання: ядро одного атома притягує електрон іншого. Поява нових
сил притягання електронів до ядер приводить до того, що загальна енергія
двох атомів Гідрогену зменшується і утворюється молекула H2
. Електрон-на густина між атомами збільшується, тобто кожний електрон більшу ча-стину часу проводить у просторі між ядрами. На певній відстані енергія
системи зменшується до мінімуму. Це відповідає максимальній взаємодії
двох атомів і утворенню хімічного зв’язка. Коли атоми занадто близько
підходять один до одного, головну роль відіграють сили відштовхування
між їхніми електронами і між ядрами. Енергія системи при цьому різко
зростає.
Молекула може утворитися лише в тому випадку, якщо при взаємодії
атомів їхня загальна енергія зменшується. Іншими словами, утворення
хімічного зв’язку завжди супроводжується виділенням енергії. Виграш
в енергії при утворенні зв’язку називають енергією хімічного зв’язку.
4. Умови виникнення хімічного зв’язку.
Розповідь учителя   f
Не всі атоми можуть взаємодіяти між собою. Буває так, що при
зближенні атомів і перекриванні їхніх електронних орбіталей молекула
не утворюється. Наприклад, якщо два атоми Гелію наближаються один до
одного, то загальна енергія увесь час збільшується, і молекула He2
утво-ритися не може.
Умови виникнення хімічного зв’язку визначив американський хімік
Льюіс, який в 1916 році запропонував електронну теорію хімічного зв’язку.
Ця теорія заснована на уявленні про те, що електронні оболонки атомів
інертних газів відрізняються особливою стійкістю, чим і пояснюється їхня
хімічна інертність. Атоми всіх інших елементів при утворенні хімічного
зв’язку прагнуть змінити електронну оболонку до конфігурації найближ-чого інертного газу, віддаючи або приєднуючи електрони. Тільки в цьому
випадку утворюються стійкі молекули. Це твердження зараз називають
правилом октету Льюіса (від латинського слова «окто» — вісім), тому
що атоми всіх інертних газів, крім Гелію, містять на зовнішньому рівні
вісім електронів.
Тепер зрозуміло, чому молекула Н2
стійка, а молекула Не2
не існує.
Це пов’язане з тим, що атому Гідрогену до завершення зовнішнього рівня
не вистачає одного електрона. При утворенні молекули Н2
електрони двох
атомів поєднуються і електронна конфігурація кожного атома доповнюється
до конфігурації атома Гелію. У той же час в атомі Гелію зовнішній енер-гетичний рівень вже заповнений, цим атомам просто не потрібні «чужі»
електрони.
5. Типи хімічного зв’язку.
Розповідь учителя   f
Хімічний зв’язок
Полярний Неполярний
Йонний водневий металічний ковалентний
В існуючих речовинах розрізняють декілька типів хімічного зв’язку:
ковалентний, іонний, металічний та водневий. Усі вони утворюються
завдяки усуспільненню або передачі електронів, але між ними існують
суттєвим відмінності. В залежності від типу атомів, що зв’язуються, мо-жуть утворюватися різні типи зв’язку, але можна стверджувати, що у всіх
металах існує металічний зв’язок. У восьмому класі ви ознайомитесь де-тально з ковалентним та йонним зв’язком, а інші вивчатимете у старших
класах.
IV.  Узагальнення та систематизація знань
Бесіда   f
1) Чому число відомих молекул у багато разів перевищує число
хімічних елементів?
2) Яка елементарна частинка бере участь в утворенні хімічного
зв’язку?
3) Які сили діють у молекулі водню?
4) Чому одні атоми взаємодіють один з одним, а інші — ні?
5) Як пояснити хімічну інертність благородних (інертних) газів?
6) До електронної конфігурації якого інертного газу будуть прагнути
атоми Літію, Оксигену, Кальцію, Алюмінію, Хлору? Чи будуть атоми цих
елементів віддавати чи приєднувати електрони при утворенні хімічних
зв’язків? Запишіть електронні формули атомів цих елементів та їх іонів.
V. домашнє завдання
Вивчити матеріал підручника та виконати завдання після параграфа.
VI.  Підбиття підсумків уроку
Учитель просить учнів визначити результати уроку. Чи отримані
відповіді на питання, що ставилися на початку уроку? Які нові знання
набуті? Чи виконано план уроку?
Категорія: Хімія 8 клас | Додав: uthitel (08.04.2014)
Переглядів: 2491 | Рейтинг: 0.0/0
Всього коментарів: 0
Ім`я *:
Email *:
Код *: