Учитель химии Николина Н.И. МОУ Самарский Международный Аэрокосмический лицей

Обобщить знания учащихся о химических связях и их классификации как о важнейшем универсальном понятии теоретической химии с опорой на предметные связи между курсами органической и неорганической химии и метапредметные связи с биологией и физикой. Раскрыть единую природу всех типов химической связи и показать относительный характер их классификации.

Что представляют собой ионы? Ионы – это положительно или отрицательно заряженные частицы, в которые превращаются атомы или группы атомов в результате отдачи электронов (окисления) или присоединения электронов (восстановления). Какая химическая связь связывает ионы? Ионная. Какие частицы связываются ковалентной связью? Атомы. Синоним ковалентной связи – атомная связь. Для атомов каких элементов характерна металлическая связь? Для атомов металлов, имеющих на внешнем уровне в основном 1 – 3 электрона и сравнительно большой радиус атома. Где встречается водородная связь? В биополимерах – в двойной спирали молекулы ДНК, между молекулами растворителя и молекулами растворенного вещества (растворение этанола в воде).

Инертные газы одноатомны, внешний электронный уровень завершенный, устойчивый. He Ne Ar Kr Xe Rn 1s 2 ns 2 np 6.

Вывод: изолированные атомы стремятся к ns 2 np 6 или к 1s 2. Образуется система связанных атомов и выделяется энергия. Химическая связь – это силы взаимодействия, которые соединяют отдельные атомы в молекулы, ионы, кристаллы.

Виды связи Химическая связь КовалентнаяИоннаяМеталлическая

это химическая связь, возникающая в результате образования общей электронной пары между взаимодействующими атомами.

МЕХАНИЗМЫ ОБМЕННЫЙ ДОНОРНО- АКЦЕПТОРНЫЙ

это механизм, при котором каждый атом предоставляет на образование общей электронной пары по одному неспаренному электрону: A + B AB Общую пару электронов обозначают черточкой: А – В. Механизм образования ковалентной связи заключается в перекрывании электронных облаков. Связь тем прочнее, чем в большей степени перекрываются облака. Рассмотрим образование молекулы водорода Н 2. Н + Н Н : Н H-H; водород- одновалентен 1s 1 1s 1 1s 2 1s 2 Каждый атом приобретает завершенный энергетический уровень.

рассмотреть образование молекулы азота N 2. Ученик на доске записывает схему:... : N + : N : N : : N : N=N; азот- трехвалентен. 1s 2 2s 2 2p 3 1s 2 2s 2 2p 3 1s 2 2s 2 2p 6 1s 2 2s 2 2p 6

Ковалентные связи могут быть одинарными, двойными, тройными, что определяется числом электронов, недостающих до завершения энергетического уровня.

рассмотреть образование молекулы хлороводорода HCl. Ученик на доске записывает схему: 1Н + Cl : H : C H - Cl 1s 1 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5 1s 2 3s 2 3p 6 водород - одновалентен хлор – одновалентен

Какова разница электроотрицательностей атомов в образованных молекулах? (Н 2, N 2, HCl) (При ответе используется ПСХЭ и таблица электроотрицательностей). К какому атому смещается общая электронная пара в молекуле, образованной атомами с разными значениями электроотрицательностей? В молекуле HCl общая электронная пара смещена в сторону атома хлора. Объясните, почему?

ковалентная связь может образовываться между атомами с одинаковой и различной электроотрицательностями, поэтому различают ковалентную полярную и неполярную связь. Чем выше абсолютная разница электроотрицательностей атомов, тем более полярной будет ковалентная связь.

это механизм, при котором один атом (донор) вносит неподеленную пару электронов, а другой (акцептор) предоставляет свободную орбиталь А: + В А : В Донор акцептор

рассмотреть образование иона аммония NH 4+ Ученик на доске записывает схему: :NH 3 + Н + NH 4+ Донор акцептор

насыщаемость – молекулы и ионы имеют определенный состав, т.к. образуется определенное и ограниченное число связей; направленность – электронные облака могут перекрываться в разном направлении и образовывать σ- и π- связи; поляризуемость – изменяется полярность под действием внешнего электрического поля. Для веществ с ковалентной связью характерны молекулярные и атомные кристаллические решетки.

Приведите примеры веществ с атомной и молекулярной кристаллической решеткой (графит, алмаз, кремний; кислород, азот, бром, йод, вода, этанол). Какими свойствами обладают вещества с атомной кристаллической решеткой? Очень прочные кристаллы, имеют высокие t пл., t кип ; твердые вещества). Какими свойствами обладают вещества с молекулярной кристаллической решеткой? (имеют низкие t пл., t кип.; летучие вещества)

Ионная связь – связь между противоположно заряженными ионами, осуществляемая электростатическим притяжением. Образуется между элементами, атомы которых резко отличаются по ЭО (типичные металлы и типичные неметаллы). Рассмотрим образование молекулы хлорида натрия NaCl: Рассмотрим образование молекулы хлорида натрия NaCl: Na 0 - ē Na + Na 0 - ē Na + 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 1s 2 2s 2 2p 6 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 1s 2 2s 2 2p 6 Cl 0 + ē Cl - Cl 0 + ē Cl - 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 Na + + Cl - NaCl Na + + Cl - NaCl

ненасыщенная (может образоваться гигантский кристалл); ненаправленная. Характерна ионная кристаллическая решетка, в узлах которой чередуются положительно и отрицательно заряженные ионы.

Какими свойствами обладают вещества с ионной кристаллической решеткой? Твердые, тугоплавкие, растворы и расплавы электропроводны, многие растворимы в воде. Приведите примеры веществ, имеющих ионную связь? Оксид кальция CaO, фторид лития LiF, нитрид калия K 3 N, хлорид бария BaCl 2.

это связь между ионами и атомами металлов и относительно свободными электронами. Характерна для твердого и жидкого состояния металлов.

ненасыщенная; ненаправленная. Особенности металлической связи: сравнительно небольшое количество электронов одновременно связывает множество атомных ядер – связь делокализована. Эти электроны свободно перемещаются по всему кристаллу («электронный газ»), который в целом нейтрален. Характерна металлическая кристаллическая решетка, в узлах которой находятся положительно заряженные ионы и свободные атомы, между ними находятся отрицательно заряженные электроны.

Какими свойствами обладают металлы вещества в связи с особенностью металлической связи? Электропроводность, теплопроводность. Могут ли свободные атомы переходить в катионы и наоборот? Могут

Образуется между молекулами (межмолекулярная) или частями больших молекул (внутримолекулярная). Обозначается точками тремя точками. Межмолекулярная водородная связь возникает между полярными молекулами, например: NH 3, H 2 O, HF, R-OH, R-COOH. Происходит ассоциация (соединение) молекул. Способностью к ассоциации обладают как органические, так и неорганические соединения (вода, спирт, аммиак). Внутримолекулярная водородная связь возникает между частями в молекулах нуклеиновых кислот, полипептидов.

Каким образом водородная связь влияет на свойства веществ? Увеличивается плотность, t пл., t кип, растворимость в воде. Какое свойство аммиака используется в промышленных холодильных установках? Молекулы аммиака образуют межмолекулярную водородную связь, вследствие чего аммиак легко сжижается...NH 3... NH 3... NH 3...

Для приведенных соединений: PCl 3, Cl 2, Na, Na 2 O составьте схемы образования данных веществ, укажите тип химической связи, укажите тип кристаллической решетки. Какими свойствами должны обладать данные соединения? Из каких элементов (металл или неметалл) состоят данные соединения? По какому признаку вы различаете полярную и неполярную ковалентную связь? (по электроотрицательности) Есть ли среди представленных веществ те, которые имеют атомную кристаллическую решетку? (нет). Вычислите разницу электроотрицательностей следующих пар «связанных атомов»: H –S, H – N, H – Ge, H – K (см. таблицу электроотрицательностей). Какая из этих связей наиболее полярна («ионна») и в сторону какого из атомов смещено электронное облако связи? (Наиболее полярной оказывается связь H – K).

Физическая природа химической связи едина – это ядерно- электронное взаимодействие. Деление химической связи на виды условно и связано с природой химических элементов: А) металлы (большие размеры атомов, малая электроотрицательность, способны отдавать электроны, превращаясь в катионы); Б) неметаллы (малые размеры атомов, большая электроотрицательность, способны принимать электроны, превращаясь в анионы). Природа химической связи едина, и ионную связь можно рассматривать как предельный случай ковалентной связи, поэтому говорят о степени ионной связи. Даже в таком соединении, как CsF, ионная связь выражена только на 89%.

Изучить тему « Химическая связь. Строение вещества» по учебнику §6 и конспекту в тетради. Выполнить упражнения 1, 2, 3, 4, 5 на стр. 56. При выполнении упр.4, воспользуйтесь таблицей электороотрицательностей, примерами, разобранными в тетради и в учебнике. При выполнении упр. 5 вспомните определения понятий «степень окисления» и «валентность».