資源簡介

第二章 第一節《鍵參數——鍵能、鍵長與鍵角》教學設計
課題 2.1.2鍵參數（第1課時） 課 型 新課
學情分析 通過必修課程的學習，學生已經學習過原子半徑的大小規律、共價鍵的定義，并且通過上節課的學習知道了共價鍵具有方向性和飽和性，但是對于共價鍵的強弱以及如何從共價鍵的角度分析分子的穩定性這方面的內容還不是很了解。
教材分析 本節課是是《普通高中化學課程標準》選擇性必修2《物質結構與性質》第二章“分子結構與性質”中第一節“共價鍵”中第二課時，是對共價鍵的更深入學習，通過本節課學生可以將共價鍵的強弱和分子的穩定性聯系起來，從而用以解決實際的化學問題，例如如何解釋HCl、HBr、HI的穩定性的差異等？
設計理念
教學目標 【教學目標】 理解鍵能、鍵長與鍵角等概念的含義，能夠用鍵長和鍵角描述鍵的強弱和分子的空間結構，形成結構決定性質的觀念，促進學生證據推理與模型認知的化學核心素養。 學會用鍵能的數據計算化學反應的熱量變化。 【評價目標】 1．通過對表格數據的觀察分析，診斷并發展學生運用類比、歸納、判斷、推理的能力。 2．通過一定的有效練習，診斷并發展學生運用鍵參數描述鍵強弱和分子空間結構的能力。
教學重點 認識鍵能、鍵長與鍵角的概念 能用鍵參數—鍵能、鍵長與鍵角說明簡單分子的某些性質。 學會用鍵能計算化學反應中的熱量變化。
教學難點 能用鍵參數—鍵能、鍵長與鍵角說明簡單分子的某些性質
教學方法 1.歸納法 2.判斷法 3.推理法
課前準備 實驗視頻、PPT、相關習題等。
教 學 過 程 教師主導活動 學生主體活動 設計意圖
【新課導入】 N、O、F非金屬性依次增強，N2、O2、F2與氫氣的反應能力依次增強，氫化物的穩定性依次減弱，其原因是什么？不同分子空間構型不盡相同，其原因是什么？ 今天我們來學習共價鍵的參數——鍵能、鍵長、鍵角 聆聽，思考 引入新課
1.鍵能 概念：氣態分子中1mol化學鍵解離成氣態原子所吸收的能量。 單位：kJ mol-1 了解鍵能的概念
閱讀教材： 分析表格，總結規律 條件：鍵能可以通過實驗測定，但更多的是推算獲得的，通常是298.15K、100kPa條件下的標準值，獲取平均值。 觀察表格數據，歸納總結規律。
1.N2、O2、F2與氫氣的反應能力依次增強，從鍵能的角度如何理解這一事實？ 2.1mol H2分別與1mol Cl2、1mol Br2(蒸氣)反應，分別形成2mol HCl 和2mol HBr，哪一個反應釋放的能量更多？如何用計算的結構說明氯化氫分子和溴化氫分子哪個更容易發生熱分解生成相應的單質？ 3.總結鍵能的應用。 【思考、討論】 1.N—H、O—H、H—F的鍵能依次為390.8 kJ mol-1、462.8 kJ mol-1、568 kJ mol-1，鍵能依次增加，分子的穩定性增強，故N2、O2、F2與氫氣的反應能力依次增強。 2.通過計算，1mol H2分別與1mol Cl2、1mol Br2(蒸氣)反應，分別形成2mol HCl 和2mol HBr，放出能量依次為184.9 kJ、102.3 kJ，1mol H2與1mol Cl2反應形成2mol HCl放出的能量多，氯化氫分子更穩定，溴化氫分子更容易發生熱分解生成相應的單質。 分組討論，得出結論
鍵能的應用 ①判斷共價鍵的穩定性 ②判斷分子的穩定性 ③估算化學反應的反應熱 同一化學鍵解離成氣態原子所吸收的能量與氣態原子結合形成化學鍵所釋放的能量在數值上是相等的，故根據化學鍵的鍵能數據可計算化學反應的反應熱，即 從鍵能的定義可知，破壞1mol化學鍵所需能量越多，即共價鍵的鍵能越大，則共價鍵越牢固。 2.一般來說，結構相似的分子中，共價鍵的鍵能越大，分子越穩定。如分子的穩定性：HF＞HCl＞HBr＞HI。 3.ΔH=反應物中化學鍵鍵能之和﹣生成物中化學鍵鍵能之和。 總結鍵能的應用
2.鍵長 概念：構成化學鍵的兩個原子的核間距。 對比F—F、Cl—Cl、Br—Br的鍵能和鍵長，總結鍵能和鍵長的關系，鍵長和鍵能對分子的性質有什么影響？ 利用鍵長可以判斷共價鍵的穩定性，鍵長越短，鍵能越大，表明共價鍵越穩定，分子越穩定。比如鍵長：F-F＜Cl-Cl＜Br-Br，則分子的穩定性F2＞Cl2＞Br2。 了解鍵長與鍵能的關系
根據表數據，如何簡單判斷鍵長？ 鍵長判斷方法 ①根據原子半徑判斷 其他條件相同時，成鍵原子的半徑越小，鍵長越短。 如鍵長：H－I > H－Cl>H－F；Br－Br>Cl－Cl>F－F；Si－Si>Si－C>C－C。 ②根據共用電子對數目判斷 對于相同的兩原子形成的共價鍵而言，當兩個原子間形成雙鍵、鍵時，由于原子軌道的重疊程度增大，原子之間的核間距減小，鍵長變短，故單鍵鍵長>雙鍵鍵長>三鍵鍵長。如鍵長：C－C > C=C > C≡C。 觀察表格數據，歸納總結規律。
3.鍵角 概念：在多原子分子中，兩個相鄰共價鍵之間的夾角稱為鍵角。 【展示】CO2、H2O、NH3分子的鍵角。 鍵角可反映分子的空間構型，是描述分子結構的重要參數，多原子分子的鍵角一定，表明共價鍵具有方向性。 引出鍵角的定義，引導學生學會用鍵角來描述分子的空間結構。
小結本節課的主要學習內容： 梳理本節課的重要知識點。
教學評價 知道鍵參數—鍵能、鍵長與鍵角的定義，掌握鍵能、鍵長與共價鍵強弱的規律關系，能用鍵參數—鍵能、鍵長與鍵角來描述鍵的強弱和分子的空間結構，學會用鍵能計算化學反應的熱量變化。能夠運用鍵能、鍵長的規律，判斷共價鍵的強弱，從而判斷由此構成的分子的穩定性，學會用鍵能計算化學反應的熱量變化，能用鍵角描述分子的空間結構。
作業設計 1、請利用下表數據說明乙烷、乙烯和乙炔的反應活性 2．下列說法正確的是 ( ) A.鍵角是描述分子立體結構的重要參數。 B.鍵長是成鍵兩原子半徑的和。 C.碳碳雙鍵的鍵能等于碳碳單鍵的鍵能的2倍。 D.鍵長短，鍵能就一定大，分子就一定穩定。 3．鍵長、鍵角和鍵能是描述共價鍵的三個重要參數，下列敘述正確的是(　) A．鍵長和鍵角可以用來衡量共價鍵的穩定性 B．因為H—O鍵的鍵能小于H—F鍵的鍵能，所以O2、F2與H2反應的能力逐漸減弱 C．水分子可表示為H—O—H，分子中的鍵角為180° D．H—O鍵的鍵能為463 kJ·mol-1，即18 g H2O分解成H2和O2時，消耗能量為2×463 kJ
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