Конспект уроку з хіміїв 11 клаісі "Ковалентний хімічний зв’язок, донорно-акцепторний механізм утворення "ковалентного зв’язку.

11 клас  Урок № 9.Тема.   Ковалентний  хімічний зв’язок, донорно-акцепторний механізм утворення ковалентного зв’язку.

Мета:

навчальна: познайомити учнів з основними принципами утворення   ковалентного зв’язку, поглибити знання про поняття хімічний зв’язок, дати уявлення про донорно – акцепторний механізм  утворення ковалентного зв’язку (на прикладі катіону амонію); формувати вміння складати схему утворення ковалентного зв’язку. 

розвиваюча: розвивати логічне мислення та усне мовлення , уміння аналізувати, зіставляти, робити висновки;

виховна: виховувати любов до предмету, самостійність та творчий підхід.

Тип уроку: - комбінований урок засвоєння знань, умінь і навичок та їх творчого застосування на практиці.  

Форми роботи:  евристична бесіда , фронтальна робота з  класом, робота з текстом підручника.

Обладнання:   Періодична система хімічних елементів Д. І. Менделеева, таблиця електронегативності, мультимедійна презентація,  концентрований розчин нашатирного спирту, концентрований розчин хлоридної кислоти, 2 скляні палички.

   Хід уроку

І. Актуалізація опорних знань.

 1. Дайте визначення поняттю «хімічний зв'язок»

Хімічний зв'язок - це взаємодія двох, або кількох атомів у результаті якої утворюється хімічно стійка дво- або багатоатомна система (молекула чи кристал)

2. Яка основна причина утворення зв'язку між атомами?

 (їх прагнення утворити стійку 8- електронну конфігурацію зовнішнього енергетичного рівня),

3. Які типи зв’язку ви знаєте?

4. Який зв'язок називається йонним?

5. Яким чином досягалася стійка 8- електронна  конфігурація зовнішнього енергетичного рівня при утворенні йонного зв’язку? ( атоми металічних елементів віддають валентні електрони, а атоми неметалічних елементів приєднують їх)

ІІ. Мотивація навчальної діяльності. 

 Йонний звязок виникає між атомами металів та неметалів, які різко відрізняються за електронегативністю.  тому під час утворення  йонного звязку  атоми металічних елементів віддають валентні електрони, а атоми неметалічних елементів приєднують їх. А якщо зв'язок утворюється між двома неметалами, що мають однакову електронегативність, або відрізняються незначно, то утворення хімічного зв'язку між атомами неметалічних елементів відбувається по-іншому. Атоми не віддають і не приєднують електрони , а утворюють із валентних неспарених електронів спільні електронні пари. Утворений у такий спосіб хімічний зв'язок називають ковалентним. Мета уроку - поглибити знання про  ковалентний  хімічний зв’язок,  познайомитися з  донорно – акцепторним механізмом  утворення ковалентного зв’язку. 

 ІІІ.  Вивчення нового матеріалу

1. 1916 р. американський учений Гілберт Льюїс висловив думку про те, що хімічний зв'язок виникає в результаті утворення спільних електронних пар між атомами, які взаємодіють. Цю ідею було покладено в основу теорії ковалентного зв'язку

2. Найпростішим прикладом утворення ковалентного зв’язку є утворення молекули водню. Між атомами Гідрогену в молекулі утворюється електронна пара, яка стає спільною для обох атомів.

• Пригадаємо, як побудований атом Гідрогену

Учні записують електронну та графічну електронну формулу атома Гідрогену. 

              ₁Н )         ₁Н 1S¹           ₁Н           

            1е

• Ви вже знаєте, що при утворенні хімічного зв’язку атоми прагнуть до того, щоб на їх зовнішньому енергетичному рівні було два (для елементів 1 періода)  або вісім електронів. Як цього можна досягти?
• Найпоширеніший спосіб  полягає в об’єднанні неспарених електронів у спільні електронні пари. Ці пари належать одночасно обом атомам.

Під час утворення молекули водню відбувається зближення двох атомів Гідрогену, їхні електронні хмари частково перекриваються. Перекриваються хмари неспарених електронів, що мають антипаралельні спіни. 

При цьому утворюється спільна електронна пара. Кожний атом Н віддає свій е^– у спільне користування. При цьому утворюється спільна пара що одночасно належить рівною мірою обом атомам Н.

Отже, атоми Гідрогену  тепер матимуть завершений енергетичний рівень (2ē).

3. Визначення поняття «Ковалентний зв'язок»  (прочитати по підручнику О.Ярошенкост. 32 або  записати в зошит інше визначення)

Ковалентний зв’язок – це хімічний зв’язок, що виникає в результаті утворення спільних електронних пар .

Залежно від того, які атоми утворюють ковалентний зв'язок, яка їх електронегативність, розрізняють 2 типи ковалентного зв’язку: неполярний і полярний.

4. Ковалентний неполярний зв'язок

• Тобто, спільна пара належить обом атомам однаковою мірою, відсутнє зміщення спільних електронних пар в бік одного з атомів.

• Виникає ковалентний неполярний зв'язок між атомами, електронегативність яких однакова.
• Зазвичай, ковалентний неполярний зв'язок виникає між атомами одного й того ж неметалу, наприклад: Н₂; СІ₂; N₂; О₂.

Б)  Утворення молекули водню можна записати у вигляді схеми:

Н• + •Н   →   Н : Н         Н - Н

такі формули називають формулами Льюїса, або електронно-крапковими формулами

Повна електронна формула - якщо вказані всі зовнішні електрони  кожного атома

Спрощена електронна формула - якщо вказані лише спільні електронні пари  

Спільну електронну пару, що обумовлює хімічний зв’язок, можна позначити рискою, такі формули називають  структурними.

Cl – Cl     O = O

В) Складемо схеми утворення зв’язку для молекул хлору, кисню, азоту:

• За теорією Льюїса і правилом октету зв'язок між атомами може здійснюватися не обов'язково однією, але і двома і навіть трьома поділеними парами, якщо цього вимагає правило октету. 

Такі зв'язки називаються подвійними (=) та потрійними (≡).

Наприклад, Оксиген може утворювати двохатомну молекулу з октетом електронів у кожного атома тільки тоді, коли між атомами знаходяться дві спільні електронні пари, а  Нітроген  може утворювати двохатомну молекулу з октетом електронів у кожного атома тільки тоді, коли між атомами знаходяться три спільні електронні пари,

5. Ковалентний полярний зв'язок

• Тобто, спільна пара  не належить обом атомам однаковою мірою, спостерігається зміщення спільних електронних пар в бік одного з атомів.

• Виникає ковалентний полярний зв'язок між атомами, електронегативність яких відмінна, але не різко.
•  Зазвичай , ковалентний полярний зв'язок виникає між атомами  різних неметалів , наприклад, NН₃, Н₂О, Н₂S. 

Б) Утворення молекули хлороводню можна записати у вигляді схеми:

•             Атом Гідрогену  має 1  неспарений  електрон, атом Хлору також має 1 неспарений електрон. Утворюється спільна електронна пара.

Оскільки атоми Хлору мають більшу електронегативність, то їхня спільна електронна пара   буде зміщена в сторону більш електронегативного атома, тобто атома Хлору. Таким чином на атомі Хлору виникатиме частковий негативний заряд, а на атомі Гідрогену частковий позитивний заряд.

• Чим більше електонегативність, ти ям скравіше виражені неметалічні властивості елемента, тим більше відбувається зміщення спільної електронної пари в його бік, тим більша полярність молекули.

Так в ряду водневих сполук  HF, H₂O, NH₃, CH₄, найбільше зміщення електронної пари у H → F, у сполуці  НF  полярність зв’язку найбільша . Найменше  зміщення електронної пари – у CH₄., тому в молекулі  СН₄  - полярність зв’язку найменша.

В) Складемо схеми утворення зв’язку для молекул води, амоніаку, метану:

6. Донорно-акцепторний механізм утворення ковалентного звязку.

А)   Донорно-акцепторний механізм утворення ковалентного звязку полягає в тому, що один атом — донор — надає неподілену електронну пару, а інший — акцептор — надає в користування вільну орбіталь. У такий спосіб для обох атомів ця електронна пара стає спільною, а отже, утворюється ковалентний зв'язок.

Розглянемо його утворення на прикладі катіона амонію NH⁺₄,

- У молекулі амоніаку NH₃ атому Нітрогену належать чотири електронні пари: три з них є спільними з трьома атомами Гідрогену, а четверта — неподілена.

- За участі неподіленої пари атом Нітрогену може утворити четвертий зв'язок за донорно-акцепторним механізмом із йоном Гідрогену Н⁺, на орбіталях якого взагалі відсутні електрони:

- Позитивний заряд тепер належить усьому йону амонію, а всі утворені атомом Нітрогену чотири зв'язки однакові й не відрізняються один від одного. Тобто немає різниці, за яким механізмом утворюється ковалентний зв'язок, головне — що утворюється спільна електронна пара.

Демонстраційний дослід: утворення амоній хлориду

NH₃+ HCl = NH₄Cl↓

ІV. Закріплення набутих знань

1. Що таке ковалентний зв’язок?

2. Які механізми утворення ковалентного зв’язку?

3. Які види ковалентного зв’язку ви знаєте?

5. Ми   вивчили ковалентний зв'язок, з’ясували,  як утворюється ковалентний зв'язок, між якими елементами він може утворюватися, які існують види ковалентного зв’язку. Складемо схему, яка допоможе  легше запам’ятати  вивчений матеріал.

Ковалентний зв'язок

  Підведення  підсумків  уроку.

 V.  Домашнє завдання

О.Ярошенко §  6 Ст.31-35