Цели урока:
- Сформировать понятие об химических связях на примере ионной связи. Добиться понимания образования ионной связи как крайнего случая полярной.
- Обеспечить в ходе урока усвоение следующих основных понятий: ионы (катион, анион), ионная связь.
- Развивать умственную деятельность учащихся через создание проблемной ситуации при изучении нового материала.
Задачи:
- научить распознавать виды химической связи;
- повторить строение атома;
- исследовать механизм образования ионной химической связи;
- научить составлять схемы образования и электронные формулы ионных соединений, уравнения реакций с обозначением перехода электронов.
Оборудование: компьютер, проектор, мультимедийный ресурс, периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева, таблица «Ионная связь».
Тип урока: Формирование новых знаний.
Вид урока: Мультимедиа урок.
Ход урока
I. Организационный момент.
II. Проверка домашнего задания.
Учитель: Как атомы могут принимать устойчивые электронные конфигурации? Каковы cпособы образования ковалентной связи?
Ученик: Полярная и неполярная ковалентные связи образованы по обменному механизму. К обменному механизму относят случаи, когда в образовании электронной пары от каждого атома участвует по одному электрону. Например, водород: (слайд 2)
Связь возникает благодаря образованию общей электронной пары за счет объединения неспаренных электронов. У каждого атома есть по одному s-электрону. Атомы Н равноценны и пары одинаково принадлежат обоим атомам. Поэтому же принципу происходит образование общих электронных пар (перекрывание р-электронных облаков) при образовании молекулы F2. (слайд 3)
Запись H· означает, что у атома водорода на внешнем электронном слое находится 1 электрон. Запись 
показывает, что на внешнем электронном слое атома фтора находится 7 электронов.
При образовании молекулы N2. Образуются 3 общие электронные пары. Перекрываются р-орбитали. (слайд 4)
Связь называется неполярная.
Учитель: Мы сейчас рассмотрели случаи, когда образуются молекулы простого вещества. Но вокруг нас множество веществ, сложного строения. Возьмем молекулу фтороводорода. Как в этом случае происходит образование связи?
Ученик: При образовании молекулы фтороводорода перекрывается орбиталь s-электрона водорода и орбиталь р-электрона фтора Н-F. (слайд 5)
Связывающая электронная пара смещена к атому фтора, в результате чего образуется диполь. Связь называется полярная.
III. Актуализация знаний.
Учитель: Химическая связь возникает вследствие изменений, которые происходят с наружными электронными оболочками соединяющихся атомов. Это возможно потому, что наружные электронные слои не завершены у элементов, кроме инертных газов. Химическая связь объясняется стремлением атомов приобрести устойчивую электронную конфигурацию, подобную конфигурации «ближайшего» к ним инертного газа.
Учитель: Записать схему электронного строения атома натрия (у доски). (слайд 6)
Учитель: Как добиться завершения заполнения электронного слоя?
Ученик: Атому натрия для достижения устойчивости электронной оболочки необходимо либо отдать один электрон, либо принять семь. Натрий легко отдаст свой далекий от ядра и слабо связанный с ним электрон.
Учитель: Составить схему отдачи электрона.
Nа° - 1ē → Nа+ = Ne
Учитель: Записать схему электронного строения атома фтора (у доски).
Учитель: Как добиться завершения заполнения электронного слоя?
Ученик: Атому фтора для достижения устойчивости электронной оболочки необходимо либо отдать семь электронов, либо принять один. Энергетически выгоднее фтору принять электрон.
Учитель: Составить схему приема электрона.
F° + 1ē → F- = Ne
IV. Изучение нового материал.
Учитель обращается с вопросом к классу, в котором ставится задача урока:
Возможны ли другие варианты, при которых атомы могут принимать устойчивые электронные конфигурации? Каковы пути образования таких связей?
Сегодня мы рассмотрим один из видов связей – ионную связь. Сопоставим строение электронных оболочек уже названных атомов и инертных газов.
Беседа с классом.
Учитель: Какой заряд имели атомы натрия и фтора до реакции?
Ученик: Атомы натрия и фтора электронейтральны, т.к. заряды их ядер уравновешиваются электронами, вращающимися вокруг ядра.
Учитель: Что происходит между атомами при отдаче и принятии электронов?
Ученик: Атомы приобретают заряды.
Учитель дает пояснения: В формуле иона дополнительно записывают его заряд. Для этого используют верхний индекс. В нем цифрой указывают величину заряда (единицу не пишут), а потом – знак (плюс или минус). Например, ион Натрия с зарядом +1 имеет формулу Na+ (читается «натрий-плюс»), ион Фтора с зарядом -1 – F- («фтор-минус»), гидроксид-ион с зарядом -1 – ОН- («о-аш-минус»), карбонат-ион с зарядом -2 – CO32- («цэ-о-три-два-минус»).
В формулах ионных соединений сначала записывают, не указывая зарядов, положительно заряженные ионы, а потом — отрицательно заряженные. Если формула правильная, то сумма зарядов всех ионов в ней равна нулю.
Положительно заряженный ионназывается катионом, а отрицательно заряженный ион— анионом.
Учитель: Записываем определение в рабочие тетради:
Ион - это заряженная частица, в которую превращается атом в результате принятия или отдачи электронов.
Учитель: Как определить величину заряда иона кальция Ca2+?
Ученик: Ио́н - электрически заряженная частица, образующаяся в результате потери или присоединения одного или нескольких электронов атомом. У кальция на последнем электронном уровне находятся два электрона, ионизация атома кальция происходит при отдаче двух электронов. Ca2+ - двухзарядный катион.
Учитель: Что происходит с радиусами этих ионов?
При переходе электронейтрального атома в ионное состояние размер частицы сильно изменяется. Атом, отдавая свои валентные электроны, превращается при этом в более компактную частицу - катион. Например, при переходе атома натрия в катион Na+, имеющий, как указано выше, структуру неона, радиус частицы сильно уменьшается. Радиус аниона всегда больше радиуса соответствующего электронейтрального атома.
Учитель: Что происходит с разноименно заряженными частицами?
Ученик: Разноименно заряженные ионы натрия и фтора, возникающие в результате перехода электрона от атома натрия к атому фтора, взаимно притягиваются и образуют фторид натрия. (слайд 7)
Nа+ + F- = NаF
Рассмотренная нами схема образования ионов показывает, как между атомом натрия и атомом фтора образуется химическая связь, которую называют ионной.
Ионная связь – химическая связь, образованная электростатическим притяжением друг к другу разноименно заряженных ионов.
Соединения, которые при этом образуются, называют ионными соединениями.
V. Закрепление нового материала.
Задания для закрепления знаний и умений
1. Сравните строение электронных оболочек атома кальция и катиона кальция, атома хлора и хлорид - аниона:
Прокомментируйте схему образования ионной связи в хлориде кальция:
2. Для выполнения данного задания необходимо разделиться на группы по 3–4 человека. Каждый участник группы рассматривает один пример и результаты представляет всей группе.
Ответ учащихся:
1. Кальций – это элемент главной подгруппы II группы, металл. Его атому легче отдать два внешних электрона, чем принять недостающие шесть:
2. Хлор – это элемент главной подгруппы VII группы, неметалл. Его атому легче принять один электрон, которого ему не хватает до завершения внешнего уровня, чем отдать семь электронов с внешнего уровня:
3. Сначала найдем наименьшее общее кратное между зарядами образовавшихся ионов, оно равно 2 (2x1). Затем определим, сколько атомов кальция нужно взять, чтобы они отдали два электрона, то есть надо взять один атом Са и два атома CI.
4. Схематично образование ионной связи между атомами кальция и хлора можно записать: (слайд 8)
Са2+ + 2СI- → СаСI2
Задания для самоконтроля
1. На основе схемы образования химического соединения составьте уравнение химической реакции: (слайд 9)
2. На основе схемы образования химического соединения составьте уравнение химической реакции: (слайд 10)
3. Дана схема образования химического соединения: (слайд 11)
Выберите пару химических элементов, атомы которых могут взаимодействовать в соответствии с этой схемой:
а) Na и O;
б) Li и F;
в) K и O;
г) Na и F
VI. Рефлексия. Подведение итогов урока.
VII. Домашнее задание.
§ 41, стр.144-145, в. 3-7, с. 145