Цели урока:
- Обобщить и систематизировать знания учащихся о химических связях и их классификации.
- Закрепить знания учащихся по составлению электронных формул молекул различных веществ.
- Актуализировать знания по параметрам и свойствам ковалентной связи.
- Систематизировать знания учащихся о типах кристаллических решеток; закрепить представления о причинно - следственной взаимосвязи понятий: состав —> строение —> свойства.
- Показать практическое применение знаний о типах связи и кристаллах, дальнейшее их развитие в науке.
- Подготовка к единому государственному экзамену.
Оборудование:
На демонстрационном столе – коллекция кристаллов, модели кристаллических решеток, эбонитовая палочка, мех, цилиндрическая делительная воронка, стеклянные стаканчики и палочки.
Реактивы: дистиллированная вода, этанол, амиловый спирт, ацетон, гексан.
На столах у учащихся образцы веществ с различными кристаллическими решетками.
Ход урока
I. Вступление
Вечный вопрос о происхождении жизни на Земле пока что остается без ответа. Одной из гипотез происхождения жизни является гипотеза о внеземном происхождении жизни (теория панспермии). Ряд ученых считает, что жизнь на нашей планете возникла из космоса. Всего за полмиллиарда лет был совершен путь развития от молекулы до бактерии, и 3, 5 миллиарда лет понадобилось для кардинального изменения облика нашей планеты.
Так что мы понимаем за сменой облика?
Это, прежде всего, разрушение старых связей в одних веществах и образования новых в других. Сегодня нам предстоит ответить на вопросы о видах связи, их характеристиках и типах кристаллических решеток.
II. Фронтальный опрос
Учитель: Что такое химическая связь? В чем причина её образования?
Школьники: Химическая связь – это взаимодействие между атомами, приводящее к образованию устойчивой многотомной системы – молекулы, иона, кристалла. Причиной образования химической связи является стремление системы к минимуму энергии: при образовании химической связи, как правило, энергия выделяется, при этом образуется система с меньшей энергией, чем отдельные атомы, из которых она образована.
У. Какую природу имеет химическая связь?
Ш. Химическая связь имеет электрическую природу
У. Какие виды связи вы знаете?
- Охарактеризуйте каждый вид связи, приведите примеры.
- Чем характеризуется химическая связь? Приведите примеры.
- Какие механизмы образования ковалентных связей вы знаете? Приведите примеры.
- Как можно классифицировать механизмы образования ковалентной связи?
- Какие характеристики ковалентной связи вы знаете?
III. Выполнение упражнений
Работа у доски и на рабочих местах:
1. Определите тип химической связи в веществах:
C2H6, NH4NO3, KCl, H2S, H2, P4, Na2SO4, Na2O2, RвН, BaO
2. В каких веществах присутствует донорно-акцепторная связь:
CH4, NH4Cl, H2O, H3O+, BH4-, H2SO4, HNO3
3. Покажите образование связи в веществах:
CaF2, N2, PCl3, H2S
4. Определите кратность (порядок связи) – число электронных пар, образующих данную связь:
| :N=N: |  |
H – H |
Ответ:
5. Как кратность связи связана с энергией и длиной связи? Покажите на примерах.
Ответ:
| H3C- CH3 | H2C =CH2 | HC = CH | |
| L | 0,154 нм | 0,134 нм | 0,120 нм |
| Eсвязи | 448 кДж/моль | 614 кДж/моль | 810 кДж/моль |
Чем больше кратность связи, тем прочнее связь, больше ее энергия и меньше длина.
6. Почему H2O – жидкость при М =18 г/моль, а H2S – газ при М = 34 г/моль?
Ответ: Между молекулами воды существуют водородные связи, а между молекулами сероводорода – нет.
7. Почему HF газ, а H2O – жидкость при стандартных условиях, хотя водородная связь Н...F прочнее, чем Н...О?
Ответ: HF образует линейные ассоциаты, а H2O – разветвленные, и поэтому, более тяжёлые.
8. Почему HF неограниченно смешивается с водой?
Ответ: Причиной этому водородная связь.
9. Какие вы знаете вещества неограниченно растворимые в воде?
Ответ: метанол, этанол, аммиак, уксусная кислота.
IV. Демонстрационный эксперимент
1. Доказательство полярности молекул. Опыт № 1.
Мехом натирается эбонитовая палочка, которая приближается к тонкой струе воды, медленно вытекающей из цилиндрической делительной воронки. Струя притягивается к палочке. Если же аналогичный опыт провести с ацетоном или гексаном, то струя этих жидкостей не будет притягиваться к наэлектрилизованной палочке.
Таким образом можно доказать способность поляризованных молекул ориентироваться в электрическом поле и перемещаться в область с большей напряженностью.
2. Растворимость различных веществ в воде. Опыт №2.
К равным объемам воды в стаканчиках прилить по одинаковому объему
(5мл) этилового и амилового спиртов и перемешать жидкости.
Не трудно заменить, что в случае этилового спирта происходит полное растворение, а для амилового спирта – частичное растворение.
Понижение растворимости можно объяснить тем, что с увеличением углеводородного радикала гидроксильной группе труднее удерживать такую молекулу в растворе за счет образования водородных связей (углеводороды в воде нерастворимы).
3. Демонстрация моделей молекул: Н2О, СН4, NH3, С2Н4, С2Н2. Определить тип связей и их кратность.
Ответ:
Все представленные молекулы имеют ковалентную полярную связь
V. Обсуждение типов кристаллических решеток.
Какие типы состояния веществ вы знаете?
Ответ: Все твердые вещества можно разделить на 2 группы по степени упорядоченности частиц входящих в них.
В чём состоит отличие аморфных веществ от кристаллических?
Ответ: Кристаллические вещества плавятся при строго определенной температуре. При этой же температуре плавления происходит и обратный процесс – переход из жидкого состояния в твердое. Амфорные вещества не имеют определенной температуры плавления. При нагревании они постепенно размягчаются, начинают растекаться и, наконец, становятся совсем жидким. Многие амфорные вещества текучи, т.е. при длительном действии сравнительно небольших сил постепенно изменяют свою форму, упорядоченность в строении наблюдается лишь на малых участках.
VII. Лабораторный практикум. Работа по группам.
С типами кристаллических решеток мы знакомы теоретически. А теперь вам предоставляется возможность познакомиться с ними практически. На рабочих столах у вас имеются образцы различных минералов. Рассмотрите их, дайте им названия, напишите возможную химическую формулу, определите тип связи и тип кристаллической решетки. Опишите физические свойства.
Образцы минералов: малахит, опал, горный хрусталь, кварц, известняк, гипс; медная, цинковая и алюминиевая пластинки.
Работу оформите в рабочих тетрадях.
Сообщения групп об исследованных образцах минералов и металлов.
VII. Проверка результатов урока.
Тестирование “Типы химической связи”, подготовка к единому Государственному Экзамену.
Время выполнения 5 минут. Варианты тестов приводятся в приложении.
Критерии оценки.
| 6-7 зад “5” | одно задание 14% |
| 4-5 зад “4” | 7-100% |
| 3 зад “3” | 6-84% |
| 1,2 зад “2” | 5-70% |
| 4-56% | |
| 3-42% | |
| 2-28% | |
| 1-14% |
Проверка теста.
VIII. Сообщение учащихся о кристаллах, их практическом применении в быту, медицине, строительстве и науке.
IХ. Подведение итогов урока.
X. Домашнее задание: учебник Химия-11, О.С.Габриелян, Г.Г.Лысова, §6, стр. 56, упр. 4,5,6.
Выполнить тестовые задания (подготовка к ЕГЭ).
Тест
1.Прочность связи увеличивается в ряду:
а) H2O, H2S
б) NH3, PH3
в) CS2, CO2
г) N2, O2
2. Длина связи наименьшая в молекуле:
а) H2S
б) SF6
в) SO2
г) SO3
3. Кратность связи в молекуле азота:
а) 2
б) 1,5
в) 3
г) 1
4. Наиболее выраженный характер ионной связи в соединении:
а) HCl
б) KCl
в) LiCl
г) NaCl
5. Неполярная молекула с полярной связью:
а) H2O
б) SO2
в) SiF4
г) CO
6. Энергия водородной связи наибольшая между молекулами:
а) HCl
б) HF
в) NH3
г) H2O
7. Энергия водородной связи увеличивается в ряду:
а) H2O - HF- NH3
б) HF - H2O - NH3
в) NH3 - HF - H2O
г) NH3 - H2O - HF
8. Из проведенных формул:
Na, MgCl2, CaO, C6H12O6, Ar, HBr, Te, CH4, K2SO4, SiC
Выпишите отдельно вещества с:
а) ионной;
б) атомной;
в) молекулярной;
г) металлической решеткой