2.1.1共价键课件高二下学期化学人教版选择性必修23

第二章

分子结构与性质第一节

共价键第1课时共价键1、从原子轨道重叠的视角认识共价键的本质，知道共价键具有饱和性和方向性，能用模型、图像和符号等正确表征H2、Cl2、HCl等简单分子中原子轨道的重叠方式。2、知道σ键和π键的区别和特征，能说明C2H6、C2H4和C2H2等分子的成键类型。核心素养发展目标诺贝尔物理学奖得主理查德∙费曼曾说过，假如发生了大灾难，人类全部的科学知识只能概括为一句话传诸后世，那么这句话应该是“万物皆由原子构成”。理查德∙费曼原子是如何构成物质的呢？【回顾化学键】分子或晶体中相邻原子之间强烈的相互作用。（这里的原子是指广义原子，包括原子和离子）化学键共价键：两种元素电负性差小于1.7离子键：两种元素电负性差大于1.7物质原子分子离子1、概念：原子间通过共用电子对所形成的相互作用，叫做共价键。2、成键的粒子：一般为非金属原子(相同或不相同)。3、本质：原子间通过共用电子对(即原子轨道的重叠)产生的强烈作用。4、形成原因：成键原子相互接近，原子轨道发生重叠，自旋相反的未成对电子形成共用电子对。5、形成条件：通常，电负性相同或差值小的非金属元素原子之间或某些金属元素原子与非金属元素原子之间形成共价键。如AlCl3、BeCl2等所含的化学键为共价键。一、共价键的形成二、共价键的特征1、饱和性：按照共价键的共用电子对理论，一个原子有几个未成对电子便可和几个自旋状态相反的电子配对成键，这就是共价键的饱和性。作用：共价键的饱和性决定了分子的组成，即原子形成分子时相互结合的数量关系。举例：氢原子、氯原子都只有一个未成对电子，因而只能形成H2、HCl、Cl2等，不能形成H3、H2Cl和Cl3等。共价键的饱和性决定了共价单质和化合物的分子组成。从N2、O2、F2的电子式分析共价键的饱和性？从CH4、NH3的电子式分析共价键的饱和性？2、方向性：共价键将尽可能沿着电子出现概率最大的方向形成。原因：在形成共价键时，原子轨道重叠越多，电子在两核间出现的概率越大，所形成的共价键就越牢固。除s轨道是球形外，其他原子轨道都有一定的空间取向，所以要使原子轨道最大重叠，共价键必然有方向性。即共价键将尽可能沿着电子出现概率最大的方向形成，如图所示。作用：共价键的方向性决定了分子的空间结构。注：所有的共价键都具有饱和性，但并不是所有的共价键都具有方向性，如两个s轨道重叠形成的共价键就没有方向性。HHHH（两个s轨道重叠）1s1↓1s1↓用原子轨道描述氢原子形成氢分子的过程(两个s轨道重叠)三、共价键的类型s-sσ键s轨道呈球形对称，s-s轨道重叠时没有方向性。H原子只有一个未成对电子，一旦配对，就不能再与其它原子结合了。原子轨道在两个原子核间重叠，意味着电子出现在核间的概率增大，电子带负电，因而可以形象地说，核间电子好比在核间架起一座带负电的桥梁，把带正电的两个原子核“黏结”在一起了。两个氢原子电子自旋方向相反，当它们相互靠近到一定距离时，两个1s原子轨道发生重叠，核间形成一个电子概率密度较大的区域。体系能量降低，形成氢分子。共价键的本质：由于原子轨道重叠，原子核间电子概率密度增大，吸引原子核而成键。HClH－Cl↑1s1H原子的1s轨道和Cl原子提供的未成对电子的3p轨道以“头碰头”方式重叠，形成s—pσ键。↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↓1s22s22p63s23p5(一个s轨道与一个p轨道重叠)s-pσ键H―Cl的s-pσ键形成s轨道呈球形对称，p轨道呈哑铃形，只有当沿着键轴方向以“头碰头”方式重叠，才能实现原子轨道最大重叠。√××H原子和Cl原子都只有一个未成对电子，一旦配对，就不能再与其它原子结合了。两个3p轨道沿着键轴方向以“头碰头”方式重叠，形成p—pσ键↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑1s22s22p63s23p5ClClClCl(两个p轨道重叠)Cl―Cl的p-pσ键形成p-pσ键p轨道与p轨道除了能形成σ键外，还能形成π键。π键是由两个原子的p轨道“肩并肩”重叠形成的。原子重叠的部分分别位于两原子核构成平面的两侧。每个π键的电子云由两块组成，它们互为镜像，这种特征称为镜面对称。↑↑↑N2的成键过程2P3轨道↑↑↑↑↓↑↓↑↓↑↓↑↑↑2P1s2spx-pxσ键py-py

π键pz-pz

π键NNπ键π键σ键N2分子中1个σ键，2个π键O2的成键过程2P4↑↑↓↑↑↑↓↑↑↑↓↑↑↓↑↓2P4轨道1S22S2两对孤对电子对电子云px-pxσ键pZ-pZ

π键O2分子中1个σ键，1个π键形成由两个原子的s轨道或p轨道“

”重叠形成类型s-s型

s-p型

p-p型

特征以形成化学键的两原子核的

为轴做旋转操作，共价键电子云的图形

，这种特征称为

；σ键的强度____1.σ键二、共价键类型(按成键原子的原子轨道的重叠方式分类)头碰头连线不变轴对称较大形成由两个原子的p轨道“

”重叠形成p-pπ键

特征π键的电子云具有

性，即每个π键的电子云由两块组成，分别位于由两原子核构成平面的两侧，如果以它们之间包含原子核的平面为镜面，它们互为

；π键

旋转；不如σ键

，较易_____2.π键肩并肩镜面对称镜像不能牢固断裂σ头碰头；轴对称；形成σ键的原子轨道重叠程度较大，故σ键有较强的稳定性。σ键能单独存在可存在于任何含共价键的分子或离子中如CH4、OH－3.判断σ键、π键的一般规律共价单键为

键；共价双键中有一个

键、一个

键；共价三键由一个

键和两个

键组成。σσπσπ肩并肩；镜面对称；π键不如σ键牢固比较容易断裂；π键不能单独存在，必须与σ键共存。探究(1)乙烷、乙烯和乙炔分子中的共价键分别有几个σ键和几个π键组成？乙烷分子中由7个σ键组成。乙烯分子中由5个σ键和1个π键组成。乙炔分子中由3个σ键和2个π键组成。碳碳双键容易断双键中一个键(

键)，故易发生加成反应和加聚反应。(2)解释乙烯分子中π键是如何形成的？预测乙炔分子中π键是如何形成的？乙烯分子：两个碳原子各自用3个电子形成2个C̶Hσ

键和1个C̶C

σ

键，两个碳原子各自用1个p轨道“肩并肩”形成1个C̶Cπ

键。乙炔分子：两个碳原子各自用2个电子形成1个C̶Hσ

键和1个C̶C

σ键，两个碳原子各自用2个p轨道“肩并肩”形成2个C̶Cπ

键。离子共价0.93.02.12.13.00.92.53.51.01、判断下列说法的正误,正确的画“√”,错误的画“×”。(1)所有共价键都有饱和性(

)(2)N2分子中σ