Электронная природа химических связей органических соединениях

Урок №2. Электронная природа химических связей в органических соединениях.

Цель: изучить электронную природу химических связей в органических соединениях.

Образовательная: подвести учащихся к пониманию, осознанию электронной природы химической связи в органических соединениях.

Развивающая: развить абстрактное мышление, познавательную активность, умение работать с таблицами, шаростержневыми моделями, анализировать, делать выводы, умение выделить главное.

Воспитательная: воспитать уверенность к себе, самостоятельность, аккуратность, внимательность, культуру труда, любовь к выбранной профессии

Оборудование: таблицы, схемы, картинки, рабочие тетради, учебники.

Тип урока : урок изучения нового материала.

I .Организационный момент

Отметка отсутствующих, проверка домашнего задания.

II .Актуализация и мотивация учебной деятельности

1. Что понимают под состоянием электронов в атоме?

— это совокупность информации об энергии определенного

электрона (ē) и пространстве, в котором он находится.

2. Что называют электронным облаком или орбиталью?

— это пространство вокруг ядра атома, в котором наиболее вероятно пребывание ē.

3. О какой степени вероятности можно говорить в данном случае?

4. Какие первых два типа орбиталей вам известны?

5. Какую форму имеют эти орбитали?

— S – форму шара (круга) – (показывают трафареты);

— P – форму правильной гантели.

III. Изучение нового материала.

1. строение атома углерода 2-х и 4-х валентных;

2. электронно-графические формулы.

Все органические вещества содержат углерод. В молекулах органических веществ атом углерода переходит в возбужденное состояние (показываю на экране).

1 электрон на S – орбитали сферической формы

3 электрона на трех P – орбиталях , орбитали имеют форму гантели и расположены под углом 90º.

Таким образом, можно предположить, что в молекуле метана CH ₄ атом углерода не может образовать 4 одинаковых связи с четырьмя атомами водорода (1 атом водорода имеет 1 электрон на S – орбитали сферической формы). Однако экспериментально доказано, что в молекуле метана все связи С – Н равноценны и направлены к вершинам правильного тетраэдра под углом 109˚28`.

В 1931 г. американский учёный Л. Полинг доказал, что в молекуле метана в момент образования молекулы электронные облака смешиваются и образуют гибридные электронные облака, происходит процесс гибридизации.

Гибридизация – процесс смешения разных, но близких по энергии, орбиталей данного атома, с возникновением того же числа новых гибридных орбиталей, одинаковых по форме и энергии.

4. В зависимости от числа вступивших в гибридизацию орбиталей атом углерода может находиться в одном из трёх состояний гибридизации: sp 3 , sp 2 , sp .

sp 3 – гибридизация: происходит смешение одной S и трёх P орбиталей. Образуются четыре одинаковые гибридные орбитали, расположенные относительно друг друга под тетраэдрическим углом 109˚28`. Образуются 4 ковалентные σ – связи.

рис. Строение молекулы метана СН ₄ (тетраэдрическое)

sp 2 – гибридизация: происходит смешение одной S и двух P орбиталей. Образуются три одинаковые гибридные орбитали, они расположены относительно друг друга под углом 120˚, лежат в одной плоскости и стремятся к вершинам треугольника. Образуются 3 ковалентные δ – связи.

Оставшаяся одна негибридизованная орбиталь расположена перпендикулярно плоскости образования δ – связей и участвует в образовании  — связи.

рис. Строение молекулы этилена С ₂ Н ₄ (плоское тригональное)

sp – гибридизация: происходит смешение одной S и одной P орбитали. Образуются две одинаковые гибридные орбитали, они расположены относительно друг друга под углом 180˚, лежат на одной линии. Образуются 2 ковалентные δ – связи.

Оставшиеся две негибридизованные орбитали расположены во взаимно перпендикулярных плоскостях и образуют две  — связи.

рис. Строение молекулы ацетилена С ₂ Н ₂ (линейное)

Направленность гибридных орбиталей в пространстве, а следовательно, и геометрическое строение молекул зависят от типа гибридизации. На форму молекулы в пространстве влияет направленность только σ – связей.

1. В предложенных органических соединениях у каждого атома С определите:

б) количество δ (сигма) и  (пи) связей.

2. Какие формы в пространстве имеют перечисленные ниже молекулы, какая их геометрия?

V . Подведение итогов урока. Рефлексия.

VI . Домашнее задание

Учить конспект, параграф учебника.

Источник

Презентация по химии «Электронная природа химических связей в органических соединениях»

В настоящий момент дополнительные накопительные скидки (от 2% до 25%) предоставляются 58.758 образовательным учреждениям . Чтобы узнать, какая скидка действует для всех сотрудников Вашего образовательного учреждения, войдите в свой личный кабинет «Инфоурок».

Курс повышения квалификации

Особенности подготовки к сдаче ЕГЭ по химии в условиях реализации ФГОС СОО

К данной скидке мы можем добавить скидку Вашего образовательного учреждения (она зависит от того, сколько Ваших коллег прошло курсы «Инфоурок»)

В настоящий момент дополнительные накопительные скидки (от 2% до 25%) предоставляются 58.758 образовательным учреждениям . Чтобы узнать, какая скидка действует для всех сотрудников Вашего образовательного учреждения, войдите в свой личный кабинет «Инфоурок».

Курс профессиональной переподготовки

Педагогическая деятельность по проектированию и реализации образовательного процесса в общеобразовательных организациях (предмет «Химия и биология»)

К данной скидке мы можем добавить скидку Вашего образовательного учреждения (она зависит от того, сколько Ваших коллег прошло курсы «Инфоурок»)

В настоящий момент дополнительные накопительные скидки (от 2% до 25%) предоставляются 58.758 образовательным учреждениям . Чтобы узнать, какая скидка действует для всех сотрудников Вашего образовательного учреждения, войдите в свой личный кабинет «Инфоурок».

Строение атомов и свойства химических элементов

Описание презентации по отдельным слайдам:

1 слайд Электронная природа химических связей в органических соединениях.

Выполнила : Вишнякова Настя ученица 10»А» класса

2 слайд Все органические вещества содержат углерод. В молекулах органических веществ углерод переходит в возбуждённое состояние:
Органическим соединениям свойственны ковалентные связи. Ковалентная связь в молекулах характеризуется: энергией, длиной, насыщаемостью и пространственной направленностью.

3 слайд а) Из курса химии 8 класса вы знаете, что ковалентная связь образуется за счёт перекрывания электронных облаков, при этом выделяется энергия, чем больше перекрывание, тем больше выделяется энергии и тем прочнее связь.

Типы перекрываний электронных облаков в порядке возрастания их прочности и энергии выделяемой при образовании:

б) Длина связи определяется
расстоянием между центрами ядер связывающихся атомов и измеряется в нанометрах (1 нм = 10-9 м). С повышением кратности связи (одинарная, двойная, тройная) длина становится меньше, а энергия выше:

4 слайд в) Под насыщаемостью связи понимают способность образовывать строго определённое количество ковалентных связей.

г) Направленность ковалентной связи определяется взаимным расположением электронных облаков, участвующих в образовании химической связи. Ковалентная связь образуется в направлении максимального перекрывания электронных орбиталей взаимодействующих атомов.

5 слайд Вы уже знаете, что атом углерода содержит на внешнем уровне четыре валентных электрона:
1 электрон на s – орбитали сферической формы

3 электрона на трёх p – орбиталях, орбитали имеют форму гантели и расположены под углом 90˚.
Таким образом можно предположить, что в молекуле метана CH4 атом углерода не может образовать 4 одинаковых связи с четырьмя атомами водорода (1 атом водорода имеет 1 электрон на s – орбитали сферической формы). Однако экспериментально доказано, что в молекуле метана все связи С – Н равноценны и направлены к вершинам правильного тетраэдра под углом 109˚28`.

6 слайд В 1931 г. американский учёный Л. Полинг доказал, что в молекуле метана в момент образования молекулы электронные облака смешиваются и образуют гибридные электронные облака, происходит процесс гибридизации.

Гибридизация – процесс смешения разных, но близких по энергии, орбиталей данного атома, с возникновением того же числа новых гибридных орбиталей, одинаковых по форме и энергии.

7 слайд В зависимости от числа вступивших в гибридизацию орбиталей атом углерода может находиться в одном их трёх состояний гибридизации: sp3, sp2, sp.

sp3 – гибридизация: происходит смешение одной s и трёх p орбиталей. Образуются четыре одинаковые гибридные орбитали, расположенные относительно друг друга под тетраэдрическим углом 109˚28`. Образуются 4 ковалентные σ – связи.

9 слайд sp2 – гибридизация: происходит смешение одной s и двух p орбиталей. Образуются три одинаковые гибридные орбитали, они расположены относительно друг друга под углом 120˚, лежат в одной плоскости и стремятся к вершинам треугольника. Образуются 3 ковалентные σ – связи.

10 слайд Оставшаяся одна негибридизованная орбиталь расположена перпендикулярно плоскости образования σ – связей и участвует в образовании П — связи.
рис. Строение молекулы этилена С2Н4 (плоское тригональное)

11 слайд sp – гибридизация: происходит смешение одной s и одной p орбитали. Образуются две одинаковые гибридные орбитали, они расположены относительно друг друга под углом 180˚, лежат на одной линии. Образуются 2 ковалентные σ – связи.

12 слайд Оставшиеся две негибридизованные орбитали расположены во взаимно перпендикулярных плоскостях и образуют две П — связи.
Направленность гибридных орбиталей в пространстве, а следовательно, и геометрическое строение молекул зависят от типа гибридизации. На форму молекулы в пространстве влияет направленность только σ – связей.
рис. Строение молекулы ацетилена С2Н2 (линейное)

13 слайд Простая и кратная ковалентные связи
Способность атома углерода иметь разные степени окисления и лёгкость гибридизации позволяет атому углерода образовывать одинарные, и кратные (двойные и тройные связи) не только с другими атомами углерода, но и с атомами других элементов-органогенов:

СН3 – СН3 (1 σ – сигма связь С-С)

CH2=CH2 (1 σ – сигма связь С-С и 1 П – пи связь С-С)

CH ≡ CH (1 σ – сигма связь С-С и 2 П – пи связи С-С)

Рабочие листы и материалы для учителей и воспитателей

Более 10 000 дидактических материалов для школьного и домашнего обучения

Источник