Ковалент холбоогоор үүссэн нэгдэл. Ковалент холбоо - туйл ба туйлшралгүй, үүсэх механизм

Хуваалцсан электрон хос хэрхэн үүсэхээс хамааран ковалент холбоог үүсгэж болно солилцохэсвэл донор-хүлээн авагч механизм.

Солилцооны механизмКовалентын холбоо үүсэх нь атом бүрээс нийтлэг электрон хос үүсэхэд атомын орбиталь ба энэ тойрог замд байрладаг хосгүй электрон хоёулаа оролцдог тохиолдолд явагддаг.

Жишээлбэл, устөрөгчийн молекулд. Атомын s-орбитал дахь эсрэгээр эргэлдсэн нэг электрон агуулсан харилцан үйлчлэлцэж буй устөрөгчийн атомууд нь нийтлэг электрон хосыг үүсгэдэг бөгөөд H2 молекул дахь хөдөлгөөн нь хоёр s-атом орбитал нэгдэх үед үүсдэг σ-молекул орбиталын хилийн дотор явагддаг.

Аммиакийн молекулд гаднах энергийн түвшний дөрвөн атомын тойрог замд гурван нэг электрон, нэг электрон хостой азотын атом нь гурван устөрөгчийн атомын s-электронтой гурван нийтлэг электрон хос үүсгэдэг. NH 3 молекул дахь эдгээр электрон хосууд нь азотын атомын атомын орбитал нь устөрөгчийн атомын s-орбиталтай нийлэх үед үүсдэг гурван σ молекул орбиталд байрладаг.

Ийнхүү аммиакийн молекулд азотын атом нь устөрөгчийн атомуудтай гурван σ-бод үүсгэж, хуваалцаагүйэлектрон хос.

Донор-хүлээн авагч механизмковалент холбоо үүсэх нь нэг саармаг атом эсвэл ионтой тохиолдолд тохиолддог (хандивлагч)гаднах энергийн түвшний атомын тойрог замд электрон хос, нөгөө ион буюу төвийг сахисан атомтай байна. (хүлээн авагч)- чөлөөт (сул) тойрог зам. Атомын орбиталууд нэгдэх үед молекул орбитал гарч ирэх бөгөөд үүнд өмнө нь донор атомд харьяалагддаг нийтлэг электрон хос байдаг.

Донор-хүлээн авагч механизмын дагуу аммиакийн молекул ба устөрөгчийн ионы хооронд ковалент холбоо үүсэх нь аммони + ион үүсэх үед тохиолддог. Аммиакийн молекулд гаднах давхарга дахь азотын атом нь чөлөөт электрон хостой бөгөөд энэ молекул нь донорын үүрэг гүйцэтгэх боломжийг олгодог. Устөрөгчийн ион (хүлээн авагч) нь чөлөөт s-орбиталтай. Азотын атом ба устөрөгчийн ионуудын атомын орбиталуудын нэгдлээс болж σ-молекулын тойрог үүсч, азотын атомын чөлөөт хос электронууд холбогч атомуудад нийтлэг болдог.

Эсвэл H + + NH 3 [ H NH 3 ] +

Аммонийн ион + дахь донор-хүлээн авагч механизмаар үүссэн ковалент N-H холбоо нь солилцооны механизмаар үүссэн бусад гурван ковалент N-H бондтой энерги болон уртын хувьд тэнцүү байна.

Борын атом нь фторын электрон орбиталуудтай хосгүй электронуудаар өдөөгдсөн төлөвт байрласан электрон орбиталууд давхцсаны улмаас борын фторын BF 3 молекулыг үүсгэдэг. Энэ тохиолдолд борын атом нь нэг хоосон тойрог замыг хадгалдаг бөгөөд үүний улмаас донор-хүлээн авагч механизмаар дамжуулан дөрөв дэх химийн холбоо үүсч болно.

Донор-хүлээн авагч механизмаар үүссэн холбоог ихэвчлэн нэрлэдэг хандивлагч-хүлээн авагч, зохицуулалтэсвэл зохицуулсан.Гэсэн хэдий ч энэ нь тусгай төрлийн холбоо биш, зөвхөн ковалент холбоо үүсэх өөр механизм юм.

Ковалентын холбоо үүсэх донор-хүлээн авагч механизм нь нарийн төвөгтэй нэгдлүүдийн онцлог шинж юм: акцепторын үүргийг ихэвчлэн d-металын ионууд гүйцэтгэдэг бөгөөд энэ нь ихэвчлэн s-, p--ийн хоёр, дөрөв, зургаан чөлөөт атомын орбиталийг хангаж чаддаг. , d-төрөл нь тэдний ковалент холбоо үүсгэх чадварыг ихээхэн өргөжүүлдэг.

Жишээлбэл, Ag + ба Cu 2+ ионууд нь хоёр ба дөрвөн чөлөөт атомын орбиталуудыг өгдөг бөгөөд электрон хосуудын донор нь аммиак эсвэл цианидын ионы хоёр эсвэл дөрвөн молекул байж болно.

Хүлээн авагч донор

Энэ тохиолдолд донор ба хүлээн авагчийн хооронд ковалент холбоо үүсч, нарийн төвөгтэй катионууд (мөнгө, зэсийн аммиак) эсвэл анион (зэс цианид) үүсдэг.

Ковалентын холбоо нь молекул болон талст дахь металл бус атомуудыг ихэвчлэн холбодог холбоо юм. Энэ нийтлэлд бид ямар төрлийн химийн холбоог ковалент гэж нэрлэдэг талаар ярилцах болно.

Ковалент химийн холбоо гэж юу вэ?

Ковалент химийн холбоо нь электрон хосуудын дунд (холбоо) үүсэх замаар бий болдог холбоо юм.

Хэрэв хоёр атомын хооронд нэг нийтлэг хос электрон байгаа бол ийм холбоог дан гэж нэрлэнэ, хэрэв хоёр байвал энэ нь гурав дахин болно;

Бондыг ихэвчлэн атомуудын хоорондох хэвтээ шугамаар тэмдэглэдэг. Жишээлбэл, устөрөгчийн молекулд нэг холбоо байдаг: H-H; хүчилтөрөгчийн молекулд давхар холбоо байдаг: O=O; Азотын молекулд гурвалсан холбоо байдаг:

Цагаан будаа. 1. Азотын молекул дахь гурвалсан холбоо.

Бондын олон талт өндөр байх тусам молекул илүү хүчтэй болно: гурвалсан холбоо байгаа нь азотын молекулуудын химийн өндөр тогтвортой байдлыг тайлбарладаг.

Ковалентын холбоо үүсэх ба төрөл

Ковалентын холбоо үүсэх хоёр механизм байдаг: солилцооны механизм ба донор хүлээн авагч механизм.

• солилцооны механизм. Солилцооны механизмд электрон хосыг үүсгэхийн тулд хоёр холбоог атом тус бүр нэг хосгүй электроноор хангадаг. Жишээлбэл, устөрөгчийн молекул үүсэх үед яг ийм зүйл тохиолддог.

Цагаан будаа. 2. Устөрөгчийн молекул үүсэх.

Нийтлэг электрон хос нь холбогдсон атом бүрт хамаардаг, өөрөөр хэлбэл тэдгээрийн электрон бүрхүүл бүрэн байдаг.

• донор-хүлээн авагч механизм. Донор-хүлээн авагч механизмын хувьд хуваалцсан электрон хосыг холбох атомуудын аль нэгээр төлөөлдөг бөгөөд энэ нь илүү цахилгаан сөрөг байдаг. Хоёр дахь атом нь электрон хосын хоосон тойрог замыг төлөөлдөг.

Цагаан будаа. 3. Аммонийн ион үүсэх.

Ингэж аммонийн ион NH 4+ үүсдэг. Энэхүү эерэг цэнэгтэй ион (катион) нь аммиакийн хий аливаа хүчилтэй урвалд ороход үүсдэг. Хүчиллэг уусмалд устөрөгчийн катионууд (протонууд) байдаг бөгөөд тэдгээр нь устөрөгчийн орчинд гидрони катион H 3 O+ үүсгэдэг. Аммиакийн томъёо нь NH 3: молекул нь солилцооны механизмаар нэг ковалент холбоогоор холбогдсон нэг азотын атом ба гурван устөрөгчийн атомаас бүрдэнэ. Азотын атом нь ганц хос электронтой үлддэг. Тэрээр үүнийг чөлөөт тойрог замтай устөрөгчийн ион Н+-д донорын хувьд нийтлэг нэг болгон өгдөг.

Химийн бодис дахь ковалент химийн холбоо нь туйлт эсвэл туйлтгүй байж болно. Нэг элементийн ижил цахилгаан сөрөг утгатай хоёр атом холбогдсон бол бонд диполь момент, өөрөөр хэлбэл туйлшралгүй болно. Тиймээс устөрөгчийн молекул дахь холбоо нь туйлшралгүй байдаг.

Устөрөгчийн хлоридын HCl молекул дахь янз бүрийн цахилгаан сөрөг хүчинтэй атомууд нь ковалент дан холбоогоор холбогддог. Хуваалцсан электрон хос хлор руу шилждэг бөгөөд энэ нь электроны хамаарал, электрон сөрөг чанар өндөртэй байдаг. Диполь момент үүсч, холбоо нь туйл болно. Энэ тохиолдолд хэсэгчилсэн цэнэгийн хуваагдал үүсдэг: устөрөгчийн атом нь диполийн эерэг төгсгөл, хлорын атом нь сөрөг төгсгөл болдог.

Аливаа ковалент холбоо нь дараахь шинж чанартай байдаг: энерги, урт, олон талт байдал, туйлшрал, туйлшрал, ханалт, орон зай дахь чиглэл.

Бид юу сурсан бэ?

Ковалентын химийн холбоо нь хос валентын электрон үүлний давхцалаас үүсдэг. Энэ төрлийн холбоог донор хүлээн авагч механизмаас гадна солилцооны механизмаар үүсгэж болно. Ковалентын холбоо нь туйл ба туйлт биш байж болох ба орон зай дахь урт, олон талт, туйл, чиглэл зэргээр тодорхойлогддог.

Сэдвийн тест

Тайлангийн үнэлгээ

Дундаж үнэлгээ: 4.2. Хүлээн авсан нийт үнэлгээ: 164.

Өмнө дурьдсанчлан, ковалент холбоог явуулдаг нийтлэг электрон хос нь өдөөгддөггүй харилцан үйлчлэлцдэг атомуудад байдаг хосгүй электронуудын улмаас үүсч болно. Энэ нь жишээлбэл, H2, HC1, Cl2 зэрэг молекулууд үүсэх үед тохиолддог. Энд атом бүр нэг хосгүй электронтой; Ийм хоёр атом харилцан үйлчлэхэд нийтлэг электрон хос үүсдэг - ковалент холбоо үүсдэг.

Өдөөгдөөгүй азотын атом гурван хосгүй электронтой:

Иймээс хосгүй электронуудын улмаас азотын атом нь гурван ковалент холбоо үүсэхэд оролцож болно. Жишээлбэл, азотын ковалент нь 3 байх N2 эсвэл NH3 молекулуудад ийм зүйл тохиолддог.

Гэсэн хэдий ч ковалент бондын тоо нь өдөөгдөөгүй атомын боломжтой хосгүй электронуудын тооноос их байж болно. Тиймээс хэвийн төлөвт нүүрстөрөгчийн атомын гаднах электрон давхарга нь диаграмаар дүрслэгдсэн бүтэцтэй байна.

Боломжтой хосгүй электронуудын улмаас нүүрстөрөгчийн атом нь хоёр ковалент холбоо үүсгэж болно. Үүний зэрэгцээ нүүрстөрөгч нь түүний атом бүр нь хөрш зэргэлдээх атомуудтай дөрвөн ковалент холбоогоор холбогдсон нэгдлээр тодорхойлогддог (жишээлбэл, CO 2, CH 4 гэх мэт). Энэ нь тодорхой хэмжээний энерги зарцуулснаар атомд агуулагдах 2х электронуудын аль нэгийг 2-р дэд түвшинд шилжүүлэх боломжтой болсонтой холбоотой юм. РҮүний үр дүнд атом өдөөгдсөн төлөвт орж, хосгүй электронуудын тоо нэмэгддэг. Электронуудын "хослол" дагалддаг ийм өдөөх үйл явцыг элементийн тэмдгийн хажууд одоор тэмдэглэсэн дараах диаграмаар дүрсэлж болно.

Нүүрстөрөгчийн атомын гаднах электрон давхаргад одоо дөрвөн хосгүй электрон байна; тиймээс өдөөгдсөн нүүрстөрөгчийн атом нь дөрвөн ковалент холбоо үүсэхэд оролцож болно. Энэ тохиолдолд үүссэн ковалент бондын тоо нэмэгдэх нь атомыг өдөөгдсөн төлөвт шилжүүлэхэд зарцуулснаас илүү их энерги ялгаруулж дагалддаг.

Хэрэв атомын өдөөлт нь хосгүй электронуудын тоог нэмэгдүүлэхэд хүргэдэг бол маш их хэмжээний эрчим хүчний зардалтай холбоотой бол эдгээр зардлыг шинэ холбоо үүсэх эрчим хүчээр нөхөхгүй; Дараа нь ийм үйл явц бүхэлдээ эрчим хүчний хувьд тааламжгүй болж хувирдаг. Тиймээс хүчилтөрөгч ба фторын атомууд гаднах электрон давхаргад чөлөөт орбиталгүй байдаг.

Энд хосгүй электронуудын тоог нэмэгдүүлэх нь зөвхөн электронуудын аль нэгийг дараагийн энергийн түвшинд шилжүүлэх замаар л боломжтой юм. мужид 3сек.Гэсэн хэдий ч ийм шилжилт нь маш их хэмжээний эрчим хүчний зарцуулалттай холбоотой бөгөөд энэ нь шинэ бонд үүсэх үед ялгардаг эрчим хүчээр хангагддаггүй. Иймээс хосгүй электронуудын улмаас хүчилтөрөгчийн атом нь хоёроос илүүгүй ковалент холбоо, фторын атом нь зөвхөн нэгийг үүсгэж болно. Үнэн хэрэгтээ эдгээр элементүүд нь хүчилтөрөгчийн хувьд хоёр, фторын хувьд нэгтэй тэнцэх тогтмол ковалентаар тодорхойлогддог.

Гурав дахь болон дараагийн үеийн элементүүдийн атомууд нь өдөөлтөд шилжиж болох гадаад электрон давхаргад "i-дэд түвшин" байдаг. с-гадна давхаргын p-электронууд. Тиймээс энд хосгүй электронуудын тоог нэмэгдүүлэх нэмэлт боломжууд гарч ирдэг. Ийнхүү өдөөгдөөгүй төлөвт нэг хосгүй электронтой хлорын атом үүсдэг

Зарим энерги зарцуулснаар гурав, тав, долоон хосгүй электроноор тодорхойлогддог өдөөгдсөн төлөвт (ES) шилжүүлж болно.

Тиймээс фторын атомаас ялгаатай нь хлорын атом нь зөвхөн нэг төдийгүй гурав, тав, долоон ковалент холбоо үүсэхэд оролцдог. Тиймээс хлорт хүчил HClO 2-д хлорын ковалент нь гурав, перхлорт хүчил HClO 3-д тав, перхлорт хүчил HClO 4-д долоон байна. Үүний нэгэн адил хүхрийн атом нь 36SiO хэмжээсгүй, дөрвөөс зургаан хосгүй электроноор өдөөгдсөн төлөвт орж, хүчилтөрөгч шиг хоёр төдийгүй дөрөв зургаан ковалент холбоо үүсэхэд оролцдог. Энэ нь хүхэр нь дөрөв (SO 2, SCl 4) эсвэл зургаан (SF 6) коваленттай байдаг нэгдлүүдийг тайлбарлаж болно.

Ихэнх тохиолдолд ковалент холбоо нь атомын гаднах электрон давхаргад байдаг хос электронуудын улмаас үүсдэг. Жишээлбэл, аммиакийн молекулын электрон бүтцийг авч үзье.

Энд цэгүүд нь анх азотын атомд хамаарах электронуудыг, загалмайнууд нь анх устөрөгчийн атомд харьяалагддаг электронуудыг заана. Азотын атомын гаднах найман электроны зургаа нь гурван ковалент холбоо үүсгэдэг ба азотын атом ба устөрөгчийн атомуудад нийтлэг байдаг. Харин хоёр электрон нь зөвхөн азот болон хэлбэрт хамаарна ганц электрон хос.Хэрэв энэ атомын гаднах электрон давхаргад чөлөөт тойрог байгаа бол ийм хос электрон нь өөр атомтай ковалент холбоо үүсгэхэд оролцож болно. Жишээлбэл, устөрөгчийн ион H +-д дүүргэгдээгүй ls орбитал байдаг бөгөөд энэ нь ерөнхийдөө электронгүй байдаг:

Тиймээс NH 3 молекул нь устөрөгчийн ионтой харилцан үйлчлэх үед тэдгээрийн хооронд ковалент холбоо үүсдэг; азотын атом дээрх ганц хос электрон хоёр атомын хооронд хуваагдаж, ион үүснэ. аммони NH 4:

Энд ковалент холбоо нь анх нэг атомд харьяалагддаг хос электронуудын улмаас үүссэн (хандивлагчэлектрон хос) болон өөр атомын чөлөөт тойрог зам (хүлээн авагчэлектрон хос). Ковалентын холбоо үүсгэх энэ аргыг нэрлэдэг хандивлагч-хүлээн авагч.Харгалзан үзэх жишээнд электрон хос донор нь азотын атом, хүлээн авагч нь устөрөгчийн атом юм.

Аммонийн ион дахь 4 N-H бонд нь бүх талаараа тэнцүү болохыг туршлагаар тогтоосон. Үүнээс үзэхэд донор-хүлээн авагчийн аргаар үүссэн холбоо нь харилцан үйлчлэгч атомуудын хосгүй электронуудын үүсгэсэн ковалент холбооноос шинж чанараараа ялгаатай биш юм.

Донор-хүлээн авагч хэлбэрээр үүссэн бондуудын өөр нэг жишээ бол азотын ислийн (I) N 2 O молекул юм.

Өмнө нь энэ нэгдлийн бүтцийн томъёог дараах байдлаар дүрсэлсэн байдаг.

Энэ томьёоны дагуу төв азотын атом нь хөрш зэргэлдээх атомуудтай таван ковалент холбоогоор холбогддог тул түүний гаднах электрон давхарга нь арван электрон (таван электрон хос) агуулдаг. Гэхдээ ийм дүгнэлт нь азотын атомын электрон бүтэцтэй зөрчилдөж байна, учир нь түүний гаднах L давхарга нь зөвхөн дөрвөн орбиталь (нэг 5 ба гурван p-орбиталь) агуулдаг бөгөөд наймаас илүү электроныг багтааж чадахгүй. Тиймээс өгөгдсөн бүтцийн томьёог зөв гэж үзэх боломжгүй.

Азотын ислийн (I) электрон бүтцийг авч үзье, атомын электронуудыг ээлжлэн цэгүүд эсвэл загалмайгаар тэмдэглэнэ. Хоёр хосгүй электронтой хүчилтөрөгчийн атом нь төв азотын атомтай хоёр ковалент холбоо үүсгэдэг.

Төв азотын атом дээр хосгүй электрон үлддэг тул сүүлийнх нь азотын хоёр дахь атомтай ковалент холбоо үүсгэдэг.

Ийнхүү хүчилтөрөгчийн атом ба төв азотын атомын гаднах электрон давхаргууд дүүрсэн байна: энд тогтвортой найман электрон тохиргоо үүсдэг. Гэхдээ хамгийн гаднах азотын атомын хамгийн гаднах электрон давхаргад ердөө зургаан электрон байдаг; Энэ атом нь өөр электрон хосын хүлээн авагч байж болно. Түүнтэй зэргэлдээ орших төв азотын атом нь дан электрон хостой бөгөөд донорын үүргийг гүйцэтгэдэг. Энэ нь донор хүлээн авагчийн аргаар азотын атомуудын хооронд өөр ковалент холбоо үүсэхэд хүргэдэг.

Одоо N 2 O молекулыг бүрдүүлдэг гурван атом бүр гадаад давхаргын тогтвортой найман электрон бүтэцтэй байна. Хэрэв донор-хүлээн авагчийн аргаар үүссэн ковалент холбоог уламжлал ёсоор донор атомаас хүлээн авагч атом руу чиглэсэн сумаар зааж өгсөн бол азотын ислийн (I) бүтцийн томъёог дараах байдлаар илэрхийлж болно.

Тиймээс азотын исэл (I) -д төв азотын атомын ковалент нь дөрөв, гаднах нь хоёр байна.

Үзсэн жишээнүүд нь атомуудад ковалент холбоо үүсгэх олон янзын боломж байгааг харуулж байна. Сүүлийнх нь өдөөгдөөгүй атомын хосгүй электронуудын улмаас, мөн атомын өдөөлтөөс ("хос электрон хосууд") үүссэн хосгүй электронуудаас болж, эцэст нь донор-хүлээн авагчийн аргаар үүсч болно. Гэсэн хэдий ч тухайн атомын үүсгэж болох ковалент бондын нийт тоо хязгаарлагдмал байдаг. Энэ нь валентын орбиталуудын нийт тоогоор тодорхойлогддог, өөрөөр хэлбэл ковалент холбоо үүсгэхэд ашиглах нь энергийн хувьд таатай байдаг орбиталууд юм. Квантын механик тооцоолол нь ижил төстэй тойрог замд багтдаг болохыг харуулж байна S-гадна электрон давхаргын p-орбитал ба өмнөх давхаргын d-орбитал; зарим тохиолдолд бид хлор, хүхрийн атомын жишээн дээр үзсэнчлэн гадна давхаргын b-орбиталуудыг валентын орбитал болгон ашиглаж болно.

Хоёр дахь үеийн бүх элементийн атомууд өмнөх давхаргад ^-орбитал байхгүй тохиолдолд гаднах электрон давхаргад дөрвөн орбиталтай байдаг. Иймээс эдгээр атомуудын валентын орбиталууд нь найман электроноос илүүгүй байх боломжтой. Энэ нь хоёр дахь үеийн элементүүдийн хамгийн их ковалент нь дөрөв байна гэсэн үг юм.

Гурав дахь болон дараагийн үеийн элементүүдийн атомуудыг зөвхөн ковалент холбоо үүсгэхэд ашиглаж болно. с-Тэгээд R-,гэхдээ бас ^-орбиталууд. Ковалентын холбоо үүсэхэд оролцдог ^-элементүүдийн мэдэгдэж буй нэгдлүүд байдаг с-Тэгээд Р-гадна электрон давхаргын орбиталууд ба бүх таван

Хязгаарлагдмал тооны ковалент холбоо үүсэхэд атомуудын оролцох чадварыг нэрлэдэг ханасан байдалковалент холбоо.

• Донор хүлээн авагч хэлбэрээр үүссэн ковалент холбоог заримдаа донор хүлээн авагчийн холбоо гэж нэрлэдэг. Гэсэн хэдий ч энэ нэр томъёогоор та тусгай төрлийн холбоо биш, харин ковалент холбоо үүсэх тодорхой аргыг л ойлгох хэрэгтэй.

ШИНЭ МЭДЭЭЛЭЛ АШИГЛАЖ БАЙНА

ХИМИЙН ХИЧЭЭЛИЙН ТЕХНОЛОГИ

Цаг хугацаа хурдан урагшилж байгаа бөгөөд хэрэв өмнө нь сургууль онолын бааз, боловсрол, арга зүйн дэмжлэгийг бий болгох шаардлагатай байсан бол одоо ажлынхаа үр ашгийг нэмэгдүүлэхэд шаардлагатай бүх зүйл байна. Энэ бол “Боловсрол” үндэсний төслийн том гавьяа. Мэдээжийн хэрэг, багш нар бид орчин үеийн технологийг эзэмшихэд ихээхэн бэрхшээлтэй тулгардаг. Бидний компьютертэй ажиллах чадваргүй байдал бидэнд нөлөөлж, түүнийг эзэмших нь маш их цаг хугацаа шаарддаг. Гэхдээ маш сонирхолтой, сэтгэл хөдөлгөм хэвээр байна! Түүнээс гадна үр дүн нь тодорхой байна. Хүүхдүүд хичээлд сонирхолтой, олон төрлийн үйл ажиллагаанууд маш хурдан бөгөөд мэдээлэл сайтай явагддаг.

Хүмүүс ихэвчлэн химийн бодисыг хортой, аюултай гэж боддог. Бид байнга сонсдог: "Байгаль орчинд ээлтэй бүтээгдэхүүн!", "Таныг химийн бодисоор хордуулж байна гэж сонссон!" ... Гэхдээ энэ нь тийм биш юм! Химийн багш бид сургуулийн сурагчдад хими бол бүтээлч шинжлэх ухаан, энэ бол нийгмийн бүтээгч хүч, түүний бүтээгдэхүүнийг аж үйлдвэр, хөдөө аж ахуйн бүх салбарт ашиглаж, соёл иргэншлийн цаашдын хөгжилд химижилтгүйгээр ойлгуулах зорилт тулгарч байна. боломжгүй юм.

Химийн бодис, бодис, арга, технологийн техникийг өргөнөөр нэвтрүүлэхэд химийн мэдлэгийн бат суурьтай, өндөр боловсролтой мэргэжилтнүүд шаардлагатай. Үүний тулд манай сургуульд хими-биологийн төрөлжсөн анги байдаг бөгөөд сургуулийн сурагчдыг химийн хичээлээ үргэлжлүүлэх бэлтгэлийг чанарын өндөр түвшинд хангадаг. Ахлах сургуулийн сурагчдад энэ чиглэлийг сонгохын тулд 9-р ангид "Өдөр тутмын амьдрал дахь хими" сонгон хичээл байдаг бөгөөд энэ нь хүүхдүүдэд хими, биологийн хичээлтэй шууд холбоотой мэргэжлийг эзэмшүүлэхэд нь туслах зорилготой юм. . Сурагчид ахлах сургуульдаа хими, биологийн мэргэжлийг сонгоогүй ч өдөр тутмын амьдралдаа байнга тааралддаг бодисын талаарх мэдлэг нь амьдралд хэрэг болно.

Сонгон суралцах хичээлд лекц эхний байрыг эзэлдэг. Тэдэнд бэлтгэхдээ би мэдээллийн онлайн нөөцийг ашигладаг. Дэлгэц дээр олон зураг, диаграмм, видео цуглуулга, лабораторийн материал, слайдууд гарч ирдэг бөгөөд тэдгээрт үндэслэн би өөрийнхөө түүхийг ярьдаг. Миний тайлбарлах технологи ихээхэн өөрчлөгдсөн. Хүүхдүүд маш их сонирхож, үлгэрийг маш их анхаарал, хүсэл эрмэлзэлтэй сонсдог.

Хими бол туршилтын шинжлэх ухаан юм. Лабораторийн хичээлд маш их цаг зарцуулдаг. Гэхдээ зарим урвалжууд лабораторид байхгүй тул виртуал лаборатори аврах ажилд ирдэг. Тусгай програм ашиглан оюутнууд виртуал туршилт хийх боломжтой. Хүүхдүүд нийлэг угаалгын нунтаг нь янз бүрийн төрлийн даавуунд үзүүлэх нөлөө, эрдэс бордооны усанд уусах чадвар, тэдгээрийн уусмалын орчин, хүнсний чанарын найрлага (нүүрс ус, уураг, өөх тос) зэргийг судалдаг. Компьютер ашиглан тэд өөрсдийн туршилтын өдрийн тэмдэглэл хөтөлж, лабораторийн ажлын сэдэв, ажиглалт, эдгээр бодисыг өдөр тутмын амьдралдаа зөв хэрэглэх талаархи дүгнэлтийг тэмдэглэдэг. Виртуал лабораторийн давуу тал нь аюулгүй байдал, лабораторийн тоног төхөөрөмж шаардлагагүй, цаг хугацаа бага зарцуулдаг.

Хичээлийн төгсгөлд оюутнууд судалсан аливаа сэдвээр шалгалт өгөх ёстой. Тэд ямар хэлбэрээр нэгтгэн дүгнэхээ сонгох даалгавартай тулгардаг. Хамгийн уламжлалт нь хийсвэр, мессеж, тайлан хэлбэрээр тест юм. Тэднийг бэлтгэхийн тулд хүүхдүүд интернетийн эх сурвалжаас материалыг ашигладаг. Үүнд мэдээжийн хэрэг би тэдэнд тусалдаг: Би даалгавраа тодорхой тавьж, оюутнуудын хариулах ёстой асуултуудыг боловсруулж, холбогдох сэдвийн талаархи мэдээлэл бүхий сайтын хаягийг зааж өгсөн.

Гэхдээ энэ маягт аль хэдийн бага зэрэг хуучирсан бөгөөд зарим залуус төслийн үйл ажиллагааг сонгож эхэлсэн. Тэд тус тусдаа, бүлэг, багаар ажилладаг. Интернетийн хүчийг ашиглахгүйгээр мэдээлэл хайх нь бүрэн гүйцэд биш юм. Тэдгээрийг үнэгүй хайлтанд оруулахын өмнө би тэдэнд чиг баримжаа өгдөг: хайлтын арга техник, түлхүүр үг, хэллэг, ажиллахад хэрэг болох хайлтын системийн нэр, интернет сайтуудын хаяг.

Хүүхдүүд өөрсдөө хөгжүүлэх тоглоом, даалгавар, дасгал хэлбэрээр тестийг сонгодог. Энэ нь "Ухаалаг эрчүүд ба эмэгтэйчүүд", "Хэрхэн саятан болох вэ?", "Юу? Хаана? Хэзээ?”, янз бүрийн оньсого.

Би мөн алсын технологи ашиглан гарсан бүтээгдэхүүний танилцуулгыг зохион байгуулдаг. Оюутнууд өөрсдийн үйл ажиллагааны үр дүнг интернетэд сургууль, ангийн вэб сайтад байршуулснаар зөвхөн ангийнхаа тусламжтайгаар бус бусад сургуулийн хүүхдүүд, багш нартай хамтран ажлаа дүгнэх, эдгээр үр дүнг ярилцах, харах боломжтой болдог. Тэдэнд өөр нүдээр.

Шинэ хэвлэл мэдээллийн сурган хүмүүжүүлэх ухааны үүднээс бид маш сонирхолтой цаг үед амьдарч байна. Орчин үеийн технологи хурдацтай нэвтэрч байгаа нь биднийг хуучин албан тушаалд шинэ арга замаар хандахад хүргэж байна. Манай сургуулийн өмнөх мэргэжлийн сургалт дөрвөн жил үргэлжилсэн бөгөөд хичээлийн явцыг хянах бүртээ... Шинэ хэтийн төлөв нээгдэж, уламжлалт заах арга, нийгэм, мэдээлэл, мэдлэгийн шинэ сорилтуудын хооронд үр бүтээлтэй холболт бий болж байна. Үнэхээр ч хэвлэл мэдээллийн боловсрол ерөнхий боловсролын нэг хэсэг болсон. Үүний зэрэгцээ хүүхдүүд харилцааны ур чадвар, шинэ технологид сонирхол, хүсэл тэмүүлэл, бие даасан үйл ажиллагаа, бүтээлч сэтгэлгээг хөгжүүлж, идэвхтэй хамтран ажиллаж, санал бодлоо солилцдог.

Мэдээллийн технологийг ашиглах нь боловсролын өндөр соёлыг бий болгож чадна гэдэгт би итгэлтэй байна. Энэ бол сургах, сурах амжилт юм. Мэдээллийн технологийг ашигла! Үр нөлөөгөө алдсан хуучин дасгалуудаас шинэ, дэвшилтэт, орчин үеийн дасгалууд руу шилжинэ!

Боловсролын үйл явцад мэдээллийн шинэ технологийг ашиглахыг 11-р ангийн ерөнхий химийн хичээлүүдийн нэг жишээгээр дүрсэлж болно.

Ковалентын холбоо үүсэх механизм ба шинж чанар

Хичээлийн зорилго. 8-р ангийн хичээлээс ковалент холбоо үүсэх механизмыг эргэн санах, донор хүлээн авагч механизм, ковалент бондын шинж чанарыг судлах.

Тоног төхөөрөмж. Химийн элементүүдийн цахилгаан сөрөг байдлын хүснэгт, st-, l-бондын кодограмм, Кирилл ба Мефодий нарын цуврал боловсролын хөтөлбөрүүдийн "Ерөнхий хими" сургалтын диск, молекулын диаграмм, загвар, молекулын бөмбөг ба саваа загвар, ажлын карт. даалгавар, тест, интерактив самбар, компьютер, алсын удирдлагатай мэдлэгийг нэгтгэх, хянах даалгавартай.

Хичээлийн үеэр

Лекцийг "Ерөнхий хими" боловсролын диск ашиглан явуулдаг.

Бүрхэгдсэн материалыг давтах

Оюутнуудтай хамт металл бус атомуудын хооронд холбоо хэрхэн үүсдэгийг эргэн сана. Ажлын карт дээрх 1, 2-р даалгавруудыг гүйцэтгээрэй (хавсралтыг үзнэ үү).

Шинэ материал сурах

Ковалентын холбоо үүсэх механизм:

a) солилцоо (жишээлбэл, H 2, Cl 2, HC1);

б) донор-хүлээн авагч (NH 4 C1-ийн жишээг ашиглан).

Оюутнууд гэрийн даалгавраа тэр даруй захын зайд бичнэ. Гидронийн ион H үүсэхийг тайлбарла 3 ТУХАЙ + H ионоос + ба усны молекулууд.

Ковалентын бондын төрлүүд: туйлт ба туйлтгүй (молекулын найрлагын дагуу).

Ковалентын бондын шинж чанарууд.

Олон талт байдал(ганц бие, нэг хагас, давхар, гурав дахин).

Харилцааны энерги- энэ нь химийн холбоо үүсэх үед ялгарах эсвэл түүнийг задлахад зарцуулсан энергийн хэмжээ юм.

Холбоосын уртнь молекул дахь атомуудын цөм хоорондын зай юм.

Эрчим хүч ба бондын урт нь хоорондоо холбоотой. Эдгээр шинж чанарууд хоорондоо хэрхэн холбогдож, молекулын хүч чадалд хэрхэн нөлөөлж байгааг жишээгээр харуул (самбар дээр төсөл):

Хангалттай байдалгэдэг нь атомуудын тодорхой хязгаарлагдмал тооны холбоо үүсгэх чадвар юм. Бөмбөг ба саваагаар жишээ үзүүл

молекулууд Cl 2, H 2 O, CH 4, HNO 3.

Чиглэл.σ- ба π-бонд үүсэх үед электрон үүлний давхцлын зургийг авч үзээд тэдгээрийг самбар дээр буулгана (Зураг).

Ажлын карт дээрх 6, 7-р даалгавруудыг засах (хавсралтыг үзнэ үү).

Жижиг завсарлага!

1. Жагсаалтыг дарааллаар нь эхэлцгээе.

Учир нь эхний элемент.

(Дашрамд хэлэхэд энэ нь ус үүсгэдэг -

Маш чухал цэг).

Түүний молекулыг төсөөлөөд үз дээ

Тохиромжтой томъёо H 2.

Бид мэдэгдэхүйц нэмье -

Дэлхий дээр илүү хөнгөн бодис байхгүй!

2. N 2 - азотын молекул.

Энэ нь өнгөгүй гэдгээрээ алдартай

хий. Маш их мэдлэгтэй, гэхдээ үзье

Тэдний нөөцийг нөхцгөөе.

3. Тэр хаа сайгүй, хаа сайгүй байдаг:

Мөн чулуунд, агаарт, усанд,

Тэр өглөөний шүүдэрт байна,

Мөн хөх тэнгэрт.

(Хүчилтөрөгч.)

4. Мөөг түүгчид ойд жижиг намаг байсан бөгөөд тэндээс хийн бөмбөлөг хаа нэгтээ хагарч байжээ. Шүдэнзний хий асч, бага зэрэг гялалзсан дөл намаг дундуур тэнүүчилж эхлэв. Энэ ямар төрлийн хий вэ? (Метан.)

Хичээлийн үргэлжлэл.

Туйлшрах чадвар- энэ нь ковалент бондын гадаад цахилгаан орны нөлөөн дор туйлшралаа өөрчлөх чадвар юм (бондын туйлшрал ба молекулын туйлшрал гэх мэт өөр өөр ойлголтуудад анхаарлаа хандуулаарай).

Сурсан материалыг бататгах

Судалсан сэдвийн хяналтыг алсын удирдлага ашиглан гүйцэтгэдэг.

Судалгааг 3 минутын турш явуулж, нэг онооны үнэ бүхий 10 асуулт, хариултанд 30 секунд, асуултуудыг интерактив самбар дээр байрлуулна. Хэрэв та 9-10 оноо авсан бол - "5" оноо, 7-8 оноо - "4" оноо, 5-6 оноо - "3" оноо.

Нэгтгэх асуултууд

1. Хуваалцсан электрон хосуудын улмаас үүсэх холбоог:

а) ион; б) ковалент; в) металл.

2. Атомуудын хооронд ковалент холбоо үүсдэг:

а) металл; б) металл бус; в) металл ба металл бус.

3. Нэг атомын дан электрон хос, нөгөө атомын чөлөөт орбиталаас болж ковалент холбоо үүсэх механизмыг:.

а) донор-хүлээн авагч; б) идэвхгүй; в) катализатор.

4. Аль молекул нь ковалент холбоотой вэ?

a) Zn; б) Cu O; в) NH 3.

5. Азотын молекул дахь бондын үржвэр нь дараахтай тэнцүү байна.

а) гурав; б) хоёр; в) нэг.

6. Бондын урт нь молекул дахь хамгийн богино нь:

a) H 2 S; b) SF 6; в) SO 2; г) SOor

7. Харилцан үйлчилж буй атомуудын цөмүүдийг холбосон тэнхлэгийн дагуу электрон үүл давхцахад дараах зүйл үүснэ.

a) σ-бонд; b) π-бонд; в) ρ бонд.

8. Азотын атом нь боломжит тооны хосгүй электронтой:

a) 1; б) 2; 3 цагт.

9. Цувралд холболтын бат бэх нэмэгддэг:

a) H 2 O - H 2 S; 6) NH 3 - PH 3; в) CS 2 - C O 2; d) N 2 – O 2

10. Гибрид орбитал нь дараах хэлбэртэй байна.

бөмбөг; б) ээлжит бус найм; в) ердийн найм.

Үр дүн нь дэлгэцэн дээр нэн даруй гарч ирэх бөгөөд бид асуулт бүрийн талаар тайлан гаргадаг.

Гэрийн даалгаврын дүн шинжилгээ (хавсралт - ажлын картыг үзнэ үү), О.С.Габриелян, Г.Г.Лысовын "Хими. 11-р анги" (М.: Bustard, 2006), дэвтэрт тэмдэглэсэн.

Өргөдөл

Ажлын карт

1. Бодисын нэр, бондын төрлийг тааруулна уу.

1) калийн хлорид;

2) хүчилтөрөгч;

3) магни;

4) нүүрстөрөгчийн дөрвөн хлорид.

a) Ковалентын туйлт бус;

б) ион;

в) металл;

г) ковалент туйл.

2. Аль элементийн атомуудын хооронд химийн холбоо ион шинж чанартай байх вэ?

a) NnO; b) Si ба C1; в) Na ба O; d) P ба Br.

3. Холболтын уртыг дараах байдлаар илэрхийлнэ.

a) nm; б) кг; в) j; г) м 3.

4. Химийн холбоо хаана хамгийн хүчтэй вэ: Cl 2 эсвэл O 2 молекулд?

5. Аль молекул илүү хүчтэй устөрөгчийн холбоотой вэ: H 2 O эсвэл H 2 S?

6. Өгүүлбэрээ үргэлжлүүлнэ үү: “Атомын цөмүүдийг холбосон шугамын дагуу электрон үүл давхцаж үүссэн холбоог...................... гэнэ. ...... ......",

7. π холбоо үүсэх үеийн электрон орбиталуудын давхцлын диаграммыг зур.

8. Гэрийн даалгавар. "Тест, бодлого, дасгал дахь ерөнхий хими" О.С. Габриелян (М.: Дрофа, 2003), ажил 8А, сонголт 1, 2.

Холбогч хоёр атомд хамаарах хос электроныг ашиглан химийн холбоо үүсгэх санааг 1916 онд Америкийн физик химич Ж.Льюис илэрхийлжээ.

Молекул болон талстуудын атомуудын хооронд ковалент холбоо байдаг. Энэ нь ижил атомуудын хооронд (жишээлбэл, H2, Cl2, O2 молекулууд, алмазан талст) болон өөр өөр атомуудын хооронд (жишээлбэл, H2O ба NH3 молекулууд, SiC талстууд) хоёуланд нь тохиолддог. Органик нэгдлүүдийн молекул дахь бараг бүх холбоо нь ковалент (C-C, C-H, C-N гэх мэт) байдаг.

Ковалентын холбоо үүсэх хоёр механизм байдаг.

1) солилцоо;

2) хандивлагч-хүлээн авагч.

Ковалент холбоо үүсэх солилцооны механизмЭнэ нь холбогч атом бүр нь нийтлэг электрон хос (бонд) үүсэхэд нэг хосгүй электроноор хангадагт оршино. Харилцан үйлчилдэг атомуудын электронууд эсрэгээрээ эргэлддэг байх ёстой.

Жишээлбэл, устөрөгчийн молекул дахь ковалент холбоо үүсэхийг авч үзье. Устөрөгчийн атомууд ойртох үед тэдгээрийн электрон үүлнүүд бие биендээ нэвтэрч, үүнийг электрон үүлний давхцал гэж нэрлэдэг (Зураг 3.2), бөөм хоорондын электрон нягтрал нэмэгддэг. Цөмүүд бие биенээ татдаг. Үүний үр дүнд системийн энерги буурдаг. Атомууд хоорондоо маш ойртох үед бөөмийн түлхэлт нэмэгддэг. Тиймээс цөмүүдийн хооронд оновчтой зай (бондын урт l) байдаг бөгөөд энэ үед систем хамгийн бага энергитэй байдаг. Энэ төлөвт энерги ялгардаг бөгөөд үүнийг холбох энерги E St.

Цагаан будаа. 3.2. Устөрөгчийн молекул үүсэх үед электрон үүлний давхцлын диаграмм

Схемийн хувьд атомуудаас устөрөгчийн молекул үүсэхийг дараах байдлаар дүрсэлж болно (цэг нь электрон гэсэн үг, шугам нь хос электрон гэсэн үг):

N + N→N: N эсвэл N + N→N - N.

Бусад бодисын AB молекулуудын хувьд ерөнхийд нь:

A + B = A: B.

Ковалентын холбоо үүсэх донор-хүлээн авагч механизмНэг бөөмс болох донор нь холбоо үүсгэх электрон хосыг, хоёр дахь нь хүлээн авагч нь чөлөөт тойрог замыг төлөөлдөгт оршино.

A: + B = A: B.

донор хүлээн авагч

Аммиакийн молекул ба аммонийн ион дахь химийн холбоо үүсэх механизмыг авч үзье.

1. Боловсрол

Азотын атом нь гаднах энергийн түвшинд хоёр хос, гурван хосгүй электронтой:

Дэд түвшний устөрөгчийн атом нь нэг хосгүй электронтой.

Аммиакийн молекулд азотын атомын хосгүй 2p электронууд нь 3 устөрөгчийн атомын электронтой гурван электрон хос үүсгэдэг.

NH 3 молекулд солилцооны механизмын дагуу 3 ковалент холбоо үүсдэг.

2. Комплекс ион үүсэх - аммонийн ион.

NH 3 + HCl = NH 4 Cl эсвэл NH 3 + H + = NH 4 +

Азотын атом нь ганц хос электронтой, өөрөөр хэлбэл нэг атомын тойрог замд эсрэг параллель спинтэй хоёр электронтой үлддэг. Устөрөгчийн ионы атомын тойрог замд электрон байхгүй (хоосон тойрог зам). Аммиакийн молекул ба устөрөгчийн ион бие биедээ ойртох үед азотын атомын ганц хос электрон ба устөрөгчийн ионы сул тойрог замын хооронд харилцан үйлчлэл үүснэ. Ганц хос электронууд нь азот ба устөрөгчийн атомуудад нийтлэг болж, донор хүлээн авагч механизмын дагуу химийн холбоо үүсдэг. Аммиакийн молекулын азотын атом нь донор, устөрөгчийн ион нь хүлээн авагч юм.

NH 4 + ионы хувьд бүх дөрвөн холбоо нь ижил төстэй бөгөөд ялгах боломжгүй тул ион дахь цэнэг нь бүхэл бүтэн цогцолбороор тархдаг гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй.

Үзсэн жишээнүүд нь атомын ковалент холбоо үүсгэх чадварыг зөвхөн нэг электрон төдийгүй 2 электрон үүл эсвэл чөлөөт орбитал байгаа эсэхээр тодорхойлдог болохыг харуулж байна.

Донор-хүлээн авагч механизмын дагуу бонд нь нийлмэл нэгдлүүдэд үүсдэг: - ; 2+ ; 2- гэх мэт.

Ковалент холбоо нь дараахь шинж чанартай байдаг.

- ханасан байдал;

- чиглэл;

- туйлшрал ба туйлшрал.