主課題：第2章化學鍵與分子間作用力
課本：物質結構與性質選修山東科學技術出版社
知識與技能：
1. 通過氫分子的形成過程認識共價鍵的實質，知道共價鍵的分類和特徵；
2. 能用雜化軌道概念初步解釋簡單分子的構型與性質的關係；
3. 認識離子鍵的實質與特徵，了解配位鍵的形成條件和配位化合物的重要應用，能用金屬鍵理論初步解釋金屬的導電性和導熱性；
4. 知道范德華力和氫鍵的存在並了解其對物質性質的影響。
過程與方法：
共價鍵模型的建立和發展對研究分子空間構型與分子性質的重要作用。
情感態度與價值觀：
通過本章內容的學習，讓學生體會微粒間相互作用對物質性質的重要影響。
教學重難點：
1. 認識共價鍵的實質，用雜化軌道概念初步解釋簡單分子的構型與性質的關係；
2. 共價鍵模型的建立和發展對研究分子空間構型與分子性質的重要作用；
3. 通過本章內容的學習，讓學生體會微粒間相互作用對物質性質的影響。
教學方法：啟發，講解，觀察，練習
分課題：第1節共價鍵模型
課本：物質結構與性質選修山東科學技術出版社
教學目標：
1. 認識共價鍵的形成和實質，了解共價鍵的特徵；
2. 了解共價鍵的主要型別——σ鍵和π鍵，能利用電負性判斷共價鍵的極性；
3. 能用鍵能、鍵長、鍵角等說明簡單分子的某些性質。
課型：新課
課時安排：3課時
（第一課時）
知識與技能：
1. 知道共價鍵的本質是高概率地出現在兩個原子核之間的電子與原子核之間的電性作用；
2. 知道電負性相同或差值小的非金屬元素原子形成的化學鍵通常為共價鍵；
3. 認識σ鍵和π鍵的形成條件，能夠分析一些簡單分子（如n2、cl2、hcl等）中存在的σ鍵和π鍵。
過程與方法：
通過複習必修課程中學習的離子鍵和共價鍵的概念基礎上進入新課的學習，利用章圖、一些欄目中的問題進行引導，激發學生學習動機，並以一些分子為例進行分析和畫圖等手段，幫助理解。
情感態度與價值觀：
初步建立起從巨集觀到微觀的聯絡，懂得「學無止境」的基本道理。
教學過程：
[創設情境] 不論物質具有什麼樣的外形，還是具有什麼樣的功能，卻都是由110多種元素組成的，是靠原子與原子之間通過相互作用——化學鍵結合在一起的。大家見過雪嗎？在我十一歲以前，我每年都見過，可惜十一歲之後就沒見過了。
我想現在部分農村的同學應該有見過吧。雪花的形狀極多，而且十分美麗。如果把雪花放在放大鏡下，可以發現每片雪花都是一幅極其精美的圖案，連許多藝術家都讚嘆不止。
大家可以看p30章圖。但是，各種各樣的雪花形狀是怎樣形成的呢？為什麼雪花大都是六角形的？
[拓展激發興趣] 雲中雪花"胚胎"的小冰晶，主要有兩種形狀。一種呈六稜體狀，長而細，叫柱晶，但有時它的兩端是尖的，樣子像一根針，叫針晶。別一種則呈六角形的薄片狀，就像從六稜鉛筆上切下來的薄片那樣，叫片晶。
如果周圍的空氣過飽和的程度比較低，冰晶便增長得很慢，並且各邊都在均勻地增長。它增大下降時，仍然保持著原來的樣子，分別被叫做柱狀、針狀和片狀的雪晶。如果周圍的空氣呈高度過飽和狀態，那麼冰晶在增長過程中不僅體積會增大，而且形狀也會變化。
最常見的是由片狀變為星狀。原來，在冰晶增長的同時，冰晶附近的水汽會被消耗。所以，越靠近冰晶的地方，水汽越稀薄，過飽和程度越低。
在緊靠冰晶表面的地方，因為多餘的水汽都已凝華在冰晶上了，所以剛剛達到飽和。這樣，靠近冰晶處的水汽密度就要比離它遠的地方小。水汽就從冰晶周圍向冰晶所在處移動。
水汽分子首先遇到冰晶的各個角稜和凸出部分，並在這裡凝華而使冰晶增長。於是冰晶的各個角稜和凸出部分將首先迅速地增長，而逐漸成為枝叉狀。以後，又因為同樣的原因在各個枝叉和角稜處長出新的小枝叉來。
與此同時，在各個角稜和枝叉之間的凹陷處。空氣已經不再是飽和的了。有時，在這裡甚至有昇華過程，以致水汽被輸送到其他地方去。
這樣就使得角稜和枝叉更為突出，而慢慢地形成了我們熟悉的星狀雪花。
[複習回顧] 通過已學知識，回答下列問題：
1．氫原子電子式h2的電子式形成過程
氮原子電子式n2的電子式形成過程
2．h2與n2是靠什麼結合在一起的？
[聯想質疑] 從電子在原子軌道上的排布與共價鍵形成的角度大家能否解釋hcl中氫原子與氯原子個數比為1∶1、h2o中氫原子與氧原子個數比為2∶1的原因？兩原子或多個原子可以結合形成穩定的分子，為什麼通過共用電子就會形成穩定的分子？共價鍵究竟是怎樣形成的，其特徵又是怎樣的呢？
[引導提問] 1.學習了原子結構的量子力學模型後，我們怎麼來認識共價鍵的形成？
2.你認為兩核間共用電子是運動的還是靜止的？
3.大家能否嘗試著用所學的電子運動狀態的知識進行描述這兩核間共用電子的運動？
[學生回答]
[過渡] 下面我們進一步以h2的形成為例研究共價鍵的形成及共價鍵的本質。
[板書] 第1節共價鍵模型
一、共價鍵
1.共價鍵的形成及本質
[講解] 根據原子結構的量子力學理論，氫原子核外的乙個電子處於1s軌道上。帶正電的原子核對核外帶負電的電子存在著吸引作用。如果出現2個氫原子這時作用力肯定也增加，肯定有帶正電的原子核對原子核的靜電排斥，帶正電的原子核對帶負電的電子的靜電吸引，帶負電的電子對電子的靜電排斥。
[創設情境] 現在大家在頭腦裡想象這麼乙個場景：核外都有電子高速繞核運動的氫原子從很遠的距離開始接近。
[講授] 當兩個氫原子相距無限遠的時候，大家都知道兩原子之間的靜電作用幾乎接近為零，所以可以忽略它們之間的作用力，那此時體系的能量等於兩個氫原子的能量之和，此時體系的能量是比較高的。隨著兩個氫原子的逐漸接近，每個氫原子的原子核都會同時對自身和對方的1s軌道上的電子產生吸引作用，使體系的能量緩慢下降。當兩個氫原子繼續靠近時，它們的原子軌道會相互重疊，導致兩個氫原子的電子在這重疊的區域出現的機率增大。
[提問] 氫分子內兩原子相互靠近，能否無限靠近甚至重疊呢？
[學生]
[講解] 對了，如果無限接近的話，兩個帶正電的原子核之間的排斥作用又將導致能量上公升，自身無法提供這樣的能量，除非外界給了這樣的能量，也就是我們以前說的，要破壞氫分子使之變為氫原子，需要吸收外界的能量。所以說分子內兩原子相互靠近又不能無限靠近，就是這兩種力共同作用達到靜電平衡的結果。此時體系的能量下降到最低，處於穩定狀態。
[閱讀] 指導閱讀圖2-1-1氫分子形成示意圖，加深理解。
[講解] 實驗和理論計算均表明，兩個氫原子的核間距為0.074nm。我們把導致體系能量降低的形成這種作用，成為化學鍵。
通過共用電子形成的化學鍵成為共價鍵。高概率出現在兩個原子核之間的電子與兩個原子核之間的電性作用就是共價鍵的本質。
[板書]a.共價鍵的定義
b.共價鍵形成的過程
c.共價鍵的本質：高概率核之間的電子與兩個原子核電性作用
[強調] 必須是兩個相鄰的原子間形成的這種電性作用。
[設問] 這種作用跟我們前一章學習的電負性有無關係呢？
[講解] 電負性相同或者差值小的非金屬元素原子形成的化學鍵為共價鍵。
[提問] 大家翻到課本p25 圖1-3-7元素的電負性示意圖，找一找哪些組合會形成共價鍵？
[學生] 氫原子與鹵素原子、氧原子、氮原子，氧原子與碳原子、硫原子。一般是非金屬原子與非金屬原子形成的。
[講授] 有的兩原子間共用一對電子，有的兩原子間共用兩對電子，有的甚至共用三對電子。為了簡便，人們常用一條**來表示一對共用電子形成的共價鍵。如h-cl，o=c=o，n≡n等分別為共價單鍵、共價雙鍵和共價叄鍵。
[板書] d.共價單鍵、共價雙鍵和共價叄鍵
[交流研討] 你已經了解到，水分子的化學式之所以用h2o表示，是因為氧原子有兩個未成對電子，它們分別與氫原子的乙個未成對電子配對成鍵形成水分子。那麼，由氮原子構成的氮分子的結構又是怎樣的呢？為什麼氮氣非常穩定，不易發生化學反應呢？
[學生分組討論然後進行交流]
[師生共同歸納小結]這要從它們的價電子排布說起，氧原子的價電子排布是2s22p4，根據洪特規則，氧原子中處於2p軌道的四個電子分別佔據2px、2py、2pz三個原子軌道，其中形成乙個軌道有成對的電子，還有兩個軌道有未成對電子。氫原子的價電子排布是1s1，即在1s軌道有1個未成對電子，要使整個體系能量最低，必然要通過相互接近達到乙個最終的靜電平衡，也就是要達到全充滿的狀態。比如這個氧原子的2py軌道的單電子與乙個氫原子的1s軌道上的單電子配對，那2pz軌道的單電子必然與另乙個氫原子的1s軌道上的單電子配對，所以形成h-o-h這樣的結構。
氮原子的價電子排布是2s22p3。根據洪特規則，氮原子中處於2p軌道的三個電子分別2px、2py、2pz三個原子軌道，是三個未成對電子。當形成氮分子的氮原子相互接近時，若乙個氮原子2pz軌道上的乙個電子與另乙個氮原子2pz軌道上的乙個電子配對形成乙個共價鍵，此時它們的2px和2py軌道上的電子也會分別兩兩配對形成兩個共價鍵，這樣便形成氮氮叄鍵。
因此，氮分子中的氮原子間以共價叄鍵相結合。
[現場設計模型，指導觀察這三個共價鍵形成是否一樣] 教師可以利用6根粉筆組成2個三維體系來講授，學生可以用筆或筆芯來組成模型。
[學生發表自己的見解]
[歸納總結]當兩個氮原子的2pz軌道以「頭碰頭」的方式相互重疊時，那另外兩個2px和2py軌道只能分別採取相互平行的「肩並肩」的方式重疊。大家可以參看課本p33三個軌道的分解圖。我們把「頭碰頭」方式相互重疊導致電子在核間出現的概率增大而形成的共價鍵稱為鍵，將原子軌道以「肩並肩」的方式相互重疊導致電子在核間出現的概率增大而形成的共價鍵稱為鍵。
也就是說，氮分子中的三個共價鍵分別為乙個鍵和兩個鍵。原子軌道重疊程度越大，電子在核間出現的概率越大，形成的共價鍵也就越強。所以氮氣的化學性質異常穩定。
在合成氨中需要高溫、高壓並用催化劑才能合成。
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