На чтение: ≈ 12 мин.“Ум человеческий имеет три ключа
все открывающих: мысль, знания,
воображение, – все в этом”.
Виктор Гюго
Цели урока. Познакомить учеников с видами химической связи. Ввести понятие о ковалентной полярной и неполярной связи, ионной связи как крайнем случае ковалентной полярной связи. Показать черты сходства и отличия при образовании каждого вида связи, развивая при этом логическое и абстрактное мышление. Продолжить формирование умений работать в парах и индивидуально, участвовать в совместном обсуждении вопросов на уроке. Способствовать установлению психологического контакта.
Оборудование: плакаты для игр “крестики-нолики”, “определение видов химической связи”, школьная доска, мел.
Ход урока
Учитель: Когда мы с вами дышим, то мы вдыхаем молекулы. Наш организм состоит из огромного числа различных молекул.
Вы уже знаете, что все молекулы состоят из…
Ученик: Атомов.
Учитель: Вот почему нам с вами так важно знать, как атомы образуют молекулы. Ведь от того, из каких атомов химических элементов состоят молекулы, во многом зависят и свойства того или иного вещества.
Ребята, а в молекулах атомы находятся в свободном или в связанном состоянии?
Ученик: В связанном.
Учитель: Для того чтобы атомы образовали молекулу, они должны связаться друг с другом. И таким “связывающим клеем” оказываются валентные электроны атомов химических элементов. Именно эти электроны принимают участие в образовании так называемой химической связи. Напомните мне, пожалуйста, как определить число валентных электронов в атоме?
Ученик: Число валентных электронов в атоме совпадает с номером группы по Периодической системе Дмитрия Ивановича Менделеева, в которой находится химический элемент.
Учитель: Какое число валентных электронов у атома химического элемента натрия?
Ученик: Один.
Учитель: Какое число валентных электронов у атома химического элемента хлора?
Ученик: Семь.
Учитель: Вы видите, что у одних химических элементов валентных электронов мало, а у других их много. А элементы какой группы Периодической системы имеют наибольшее число валентных электронов?
Ученик: Элементы восьмой группы.
Учитель: Действительно это так. И не случайно элементы восьмой группы главной подгруппы носят название “инертные газы”. Долгое время считалось, что простые вещества, в виде которых эти химические элементы существуют в природе, не способны вступать в химические реакции. Их химическую малоактивность связывают с тем, что внешний энергетический уровень этих элементов полностью завершен. Атомы других химических элементов пытаются завершить свой внешний энергетический уровень, отдавая валентные электроны или принимая электроны других атомов химических элементов при образовании химической связи.
Давайте представим себе, что мы с вами атомы и наши руки – валентные электроны, которые могут образовать химическую связь. Если мои руки соединены вместе (о таких электронах говорят, что они спарены), могу ли я образовать связь (взять за руку) с другим атомом?
Ученик: Нет. Связь могут образовывать только свободные руки.
Учитель: Правильно. Такие электроны называют неспаренными. Если у меня (атома) две руки свободные, т.е. два неспаренных электрона, то сколько связей я могу образовать?
Ученик: Две.
Учитель: А если есть три неспаренных электрона в атоме, то сколько связей он может образовать?
Ученик: Три.
Учитель: Таким образом, число свободных или неспаренных электронов показывает, сколько связей может образовать тот или иной атом.
Вы уже знаете, что способность атомов химических элементов притягивать к себе электроны других атомов для завершения внешнего энергетического уровня называют электроотрицательностью. Ее значения приведены в таблице электроотрицательностей Полинга. Электроотрицательность (ЭО) – это своего рода сила, которой наделены атомы элементов. В зависимости от величины электоотрицательности все элементы делят на две группы. Какие?
Ученик: Металлы и неметаллы.
Учитель: Какое значение электроотрицательности является границей между металлами и неметаллами?
Ученик: Два.
Учитель: Какие значения электоотрицательности имеют металлы?
Ученик: Меньше или равно двум. Кроме кремния (его ЭО = 1,9, но это неметалл).
Учитель: Какие значения электроотрицательности имеют неметаллы?
Ученик: Больше двух.
Учитель: Давайте вместе с вами поиграем в “Крестики-нолики” и узнаем, какие элементы победят в сегодняшней игре: металлы или неметаллы.
Ученик: Выиграли металлы Al, K, Ba.
Учитель: Давайте начертим в тетради шкалу электроотрицательностей и обозначим на ней границу между металлами и неметаллами.
Учитель: Давайте рассмотрим различные пути образования химической связи. Какие виды взаимодействий мы можем предположить? (Учитель чертит на доске по мере поступления ответов учеников).
Ученик: Неметалл образует связь с неметаллом.
Ученик: Неметалл образует связь с металлом.
Учитель: Верно. Рассмотрим каждый вид связи более подробно.
Связь, образованная между двумя неметаллами, называется ковалентной. Она осуществляется за счет образования общих электронных пар между двумя атомами неметаллов.
Предположим, что связь образуют два неметалла с различными значениями электроотрицательности. (Учитель берет за руку ученика, имитируя образование химической связи). Неспаренные электроны одного атома соединяются с неспаренными электронами другого атома, образуется общая электронная пара, которая принадлежит каждому из атомов. Если сила атомов различная, их ЭО различная, то связь смещается в сторону более сильного атома, т.е. атома с большим значением ЭО. Такая связь называется полярной.
Если связь образуется между двумя одинаковыми атомами или между атомами с одинаковым значением ЭО, то смещения общей электронной пары нет и такая связь носит название неполярной.
Для закрепления определения видов ковалентной связи ученикам предлагается игра, в которой каждый из учеников выступает в роли атомов неметаллов (водорода, кислорода, серы, хлора).
Учитель: Составим схемы образования ковалентной связи.
(ковалентная неполярная связь)
(ковалентная полярная связь)
Рассмотрим случай образования связи между атомом металла и неметалла.
Какова разница у металлов и неметаллов в силе и в величинах ЭО?
Ученик: Разница намного больше, чем между значениями ЭО двух неметаллов.
Учитель: Сейчас роль неметалла буду играть я, учитель, а роль металла – кто-нибудь из вас. У какого элемента ЭО больше, т.е. сила больше?
Ученик: У неметалла (то есть у вас!).
Учитель: Вот почему я (атом неметалла) не только перетягиваю к себе валентные электроны металла, но и полностью отрываю их (учитель имитирует отрыв электрона (руки) от атома металла). Электронейтральные атомы превращаются в заряженные частицы – ионы. Поэтому и связь между металлом и неметаллом называется ионной.
При образовании ионной связи валентные электроны атома металла переходят в полное владение к атому неметалла.
Составим схемы образования ионной связи.
Атом какого химического элемента необходимо записать на первом месте: с большим или меньшим значением электоотрицательности? Оказывается, химические элементы такие же вежливые, как и люди. Более сильные элементы (с большим значением ЭО) пропускают слабых (с меньшим значением ЭО) вперед. Значит, символ какого элемента необходимо записать на первом месте: натрия или хлора?
Ученик: Натрия, потому что значение его ЭО меньше.
Атом хлора принимает один лишний электрон натрия, его заряд становится равным -1. Атом натрия отдает один электрон атому хлора, и его заряд становится +1. Образуются ионы – заряженные частицы. Ионы удерживаются рядом только за счет сил электростатического притяжения между разноименными зарядами.
Учитель: Давайте подведем итог этого урока. Возвратимся к графику.
Какой вид химической связи образуется между двумя неметаллами с одинаковой электроотрицательностью?
Ученик: Ковалентная неполярная.
Учитель: Какой вид химической связи образуется между неметаллами с разной электроотрицательностью?
Ученик: Ковалентная полярная.
Учитель: Какой вид химической связи образуется между металлом и неметаллом?
Ученик: Ионная связь.
Учитель: А о каком виде взаимодействия атомов мы еще не сказали?
Ученик: О связи, образованной двумя металлами.
Учитель: Верно. О том, какая связь образуется между атомами металлов, мы с вами узнаем на дальнейших уроках химии.
В завершение нашего урока давайте определим вид химической связи в следующих соединениях:
А оценку, которую вы получили на этом уроке, сможете прочитать сами, если верно выполнили эту работу. Давайте прочитаем вместе: МОЛОДЦЫ!
Наталья НЕСТЕРЕНКО,
учитель химии
средней школы N 367
Зеленоград,
Москва
Выбор читателей
Комментарии