共價鍵的形成與類型課件-高二化學魯科版選擇性必修2

第2章

微粒間的相互作用于物質(zhì)性質(zhì)第1節(jié)

共價鍵模型第1課時

共價鍵的形成與類型鮑林著有被譽為“化學圣經(jīng)”的《化學鍵的本質(zhì)》一書1.認識原子間通過原子軌道重疊形成共價鍵，了解共價鍵具有飽和性和方向性。2.知道根據(jù)原子軌道的重疊方式，共價鍵可分為σ鍵和π鍵等類型。3.了解共價鍵的主要類型σ鍵和π鍵,會判斷共價鍵的極性。能從內(nèi)因和外因、量變與質(zhì)變等方面較全面地分析物質(zhì)的化學變化。1.認識共價鍵的概念內(nèi)含和本質(zhì)特征是以原子軌道重疊為基礎的。從宏觀和微觀相結合的視角分析并解決實際問題。（宏觀辨識與微觀探析）2.認識共價鍵的本質(zhì)和特征時，主要是基于量子化特征認識共價鍵的本質(zhì)，建立共價鍵與分子空間結構的關系。運用模型解釋化學現(xiàn)象，揭示現(xiàn)象的本質(zhì)和規(guī)律。（證據(jù)推理與模型認知）

體會課堂探究的樂趣，汲取新知識的營養(yǎng)，讓我們一起吧！進走課堂分子內(nèi)，相鄰的原子之間的強烈相互作用力。化學鍵：離子鍵共價鍵概念成鍵微粒成鍵條件存在（舉例）分類陰、陽離子間通過靜電作用所形成的化學鍵陰、陽離子得失電子離子化合物如NaCl、銨鹽原子間通過共用電子對所形成的化學鍵。原子電子對共用非金屬單質(zhì)：H2共價化合物：HCl某些離子化合物極性鍵和非極性鍵【知識回顧】聯(lián)想質(zhì)疑通過化學必修課程的學習你已經(jīng)知道，氫氣在氧氣和氯氣中燃燒分別生成水（H2O）和氯化氫（HCl），而且在這兩種化合物的分子內(nèi)部，原子之間通過共用電子形成了共價鍵。你是否產(chǎn)生過這樣的疑問∶氫原子為什么會與氧原子或氯原子結合形成穩(wěn)定的分子氫原子與氯原子結合成氯化氫分子時原子個數(shù)比為1：1，而氫原子與氧原子結合成水分子時原子個數(shù)比卻為2∶1，這又是為什么為什么原子之間可以通過共用電子形成穩(wěn)定的分子共價鍵究竟是怎樣形成的，其特征又是怎樣的呢學習探究一

共價鍵的形成與特征【合作解疑】

閱讀教材共價鍵的形成及本質(zhì)部分及圖2—1—1，以小組為單位討論下列問題：1、共價鍵的形成過程（氫原子結合成氫分子為例）2、共價鍵的本質(zhì)3、共價鍵的形成條件4、共價鍵的表示方法（知識回顧）以氫分子的形成為例研究共價鍵的形成及共價鍵的本質(zhì)H·+H·

H︰HH+H=H2vr0兩個核外電子自旋方向相反的氫原子靠近能量核間距vr0兩個核外電子自旋方向相反的氫原子靠近能量核間距r0r0兩個核外電子自旋方向相反的氫原子靠近能量核間距r0vr0r0兩個核外電子自旋方向相反的氫原子靠近能量核間距r0vr0r0兩個核外電子自旋方向相同的氫原子靠近能量核間距vrvr01、共價鍵的形成（1）共價鍵的形成：電子在兩原子核之間出現(xiàn)的概率增加，受到兩個原子核的吸引，導致體系的能量降低，形成化學鍵。（2）共價鍵的概念：原子間通過共用電子形成的化學鍵。（3）共價鍵的本質(zhì)：高概率地出現(xiàn)在兩個原子核之間的電子與兩個原子核之間的電性作用。（4）共價鍵的形成條件：通常，電負性相同或差值小的非金屬元素原子形成的化學鍵為共價鍵，成鍵原子一般具有未成對電子。（5）表示方法：①電子式：在元素符號的周圍用小點（或X）來描述分子中原子共享電子以及原子中未成鍵的價電子的式子。②結構式：是表示物質(zhì)里原子的排列順序和結合方式的化學式。用“－”、“＝”、“≡”分別表示1、2、3對共用電子。聯(lián)想·質(zhì)疑氫原子與氯原子結合成氯化氫分子時原子個數(shù)比為1:1，而氫原子與氧原子結合成水分子時原子個數(shù)比卻為2:1，這又是為什么？閱讀教材了解共價鍵的特征。(1)飽和性

按照共價鍵的共用電子對理論，一個原子有幾個

，便可和幾個

電子配對成鍵，這就是共價鍵的飽和性未成對電子自旋狀態(tài)相反的

例如只能有H2、HCl、Cl2等，不可能H3、H2Cl和Cl3等共價鍵的

飽和性決定了共價化合物的

分子組成。2、共價鍵的特征共價鍵將盡可能沿著電子出現(xiàn)概率最大的方向形成，這就是共價鍵的方向性。S軌道無空間取向P軌道空間取向分子的空間結構與共價鍵的方向性密切相關(2)方向性是不是所有的共價鍵都具有方向性？問題：(2)方向性原子軌道重疊的越多電子出現(xiàn)的概率越大共價鍵越牢固沿著電子出現(xiàn)概率最大的方向形成sp方向性共價鍵的

方向性決定了共價化合物的

空間結構。交流研討

通過“人工固氮”將空氣中的氮氣轉化為含氮化合物用于生產(chǎn)化肥或其他化工產(chǎn)品是人類突破的重要課題。解決這個課題的難點在于氮分子中的共價三鍵使構成氮分子的兩個氮原子緊緊地結合在一起，由此氮氣的性質(zhì)非常穩(wěn)定。請從軌道重疊的角度解釋氮分子中的共價三鍵是如何形成的。N↓↑↓↓↓2s2p肩并肩頭碰頭頭碰頭肩并肩肩并肩學習探究二

共價鍵的類型1.σ鍵和π鍵定義：常見σ鍵的類型：

沿鍵軸(兩核的連線)方向:“頭碰頭”重疊成鍵;σ鍵可以沿鍵軸旋轉；σ鍵較穩(wěn)定,存在于一切共價鍵中。只含有σ鍵的化合物性質(zhì)是比較穩(wěn)定的(烷烴)。原子軌道沿核間連線重疊(即頭碰頭方式)形成的共價鍵,叫σ鍵。ss、sp、ppσ鍵的成鍵特點：(1)σ鍵①ssσ鍵++HHHHσ鍵電子云↑1S↓1S

原子軌道在兩個原子核間重疊，意味著電子出現(xiàn)在核間的概率增大，因此可以說，核間電子好比在核間架起一座帶負電的橋梁，把帶正電的兩個原子核“黏結”在一起了。H―H的ssσ鍵形成σ鍵的特征是以形成化學鍵的兩原子核的連線為軸旋轉，共價鍵電子云的圖形不變，這種特征為軸對稱。相互靠攏H2中的共價鍵稱為σ鍵。H2中的σ鍵是由兩個s軌道重疊形成的。H2中的σ鍵是由兩個s軌道重疊形成的，可稱為ssσ鍵。s軌道和p軌道，p軌道和p軌道重疊是否也能形成σ鍵呢？讓我們一起看一看HCl和Cl2中的共價鍵。②spσ鍵X+HClH－Cl↑1s↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑1s2s2p3s3pHCl中的共價鍵是由氫原子提供的未成對電子的1s原子軌道和氯原子提供的未成對電子的3p原子軌道重疊形成的。spσ鍵,軸對稱.H―Cl的spσ鍵形成③ppσ鍵Cl―Cl的ppσ鍵形成+--+XClClClCl↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑1s2s2p3s3p↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑1s2s2p3s3pCl2中的共價鍵是由2個氯原子各提供1個未成對電子的3p原子軌道重疊形成的。ppσ鍵,軸對稱。形成由成鍵原子的s軌道或p軌道“頭碰頭”重疊形成類型s-s型H—H的s-sσ鍵的形成s-p型H—Cl的s-pσ鍵的形成p-p型Cl—Cl的p-pσ鍵的形成特征以形成化學鍵的兩原子核的連線為軸作旋轉操作,共價鍵電子云的圖形不變,這種特征稱為軸對稱（2）π鍵定義：常見π鍵的類型：

肩并肩；鏡面對稱；π鍵不如σ鍵牢固比較容易斷裂；原子軌道以"肩并肩"方式相互重疊導致電子在核間出現(xiàn)的概率增大而形成的共價鍵ppπ鍵的成鍵特點：+I+IXZZPPπ鍵的形成形成由兩個原子的p軌道“肩并肩”重疊形成p-pπ鍵p-pπ鍵的形成特征π鍵的電子云具有鏡面對稱性,即每個π鍵的電子云由兩塊組成,分別位于由兩原子核構成平面的兩側,如果以它們之間包含原子核的平面為鏡面,它們互為鏡像;π鍵不能旋轉;不如σ鍵牢固,較易斷裂鍵的類型σ鍵π鍵原子軌道重疊方式原子軌道重疊部位原子軌道重疊程度鍵的強度化學活潑性類型鍵的存在σ鍵與π鍵的比較沿鍵軸方向“頭碰頭”重疊，特征為軸對稱沿鍵軸方向“肩并肩”重疊，特征為鏡面對稱兩原子核之間，在鍵軸處鍵軸上方和下方，鍵軸處為零大小較大、穩(wěn)定不活潑ss、sp、pp共價單鍵為σ鍵，共價雙鍵、叁鍵中有一個σ鍵共價雙鍵、三鍵分別有一個、兩個π鍵pp活潑較小、易斷裂交流研討如何判斷共價鍵是σ鍵，還是π

鍵？一般規(guī)律：

共價單鍵是σ鍵；共價雙鍵中有一個σ鍵，另一個是π鍵；共價三鍵由一個σ鍵和兩個π鍵組成。(1)兩個s軌道只能形成σ鍵，不能形成π鍵。(2)兩個原子形成共價鍵時，其原子軌道盡可能達到最大重疊程度，故兩個原子形成共價鍵時先形成σ鍵，然后才能形成π鍵。所以兩個原子間可以只形成σ鍵，但不能只形成π鍵，即多原子分子中一定有σ鍵，可能有π鍵。(3)σ鍵原子軌道重疊程度較大，電子在核間出現(xiàn)的概率較大，強度較大，不容易斷裂；π鍵原子軌道重疊程度較小，電子在核間出現(xiàn)的概率較小，強度較小，容易斷裂?？傊?，σ鍵一般比π鍵強度大，表現(xiàn)在化學性質(zhì)上的不同，通常含π鍵的物質(zhì)的化學性質(zhì)更活潑，如乙烯比乙烷更活潑。注意2.極性鍵和非極性鍵(1)非極性鍵定義：構成分子的是同種元素的兩個原子，它們吸引電子的能力相同，所以共用的電子不偏向其中任何一個原子，參與成鍵的原子都不顯電性，這種共價鍵叫作非極性共價鍵，簡稱非極性鍵。特征：

共用的電子不偏向其中任何一個原子，參與成鍵的原子都不顯電性形成條件：

同種元素的原子之間，成鍵原子電負性相同非極性鍵共用電子對無偏向（電荷分布均勻）(2)極性鍵定義：構成分子的兩個原子是不同元素的原子時，由于兩個原子吸引電子的能力不同，共用的電子必然偏向吸引電子能力大的原子一方，這個原子因附近電子出現(xiàn)的概率較大而帶部分負電荷，而另一原子則帶部分正電荷，這種共價鍵叫作極性共價鍵，簡稱極性鍵。特征：共用的電子偏向吸引電子能力大的原子一方，成鍵原子顯電性(2)極性鍵形成條件：非同種元素的原子之間，成鍵原子電負性不相同原子的電負性差值越大，形成的共價鍵極性越強分類：

強極性鍵——成鍵原子電負性差值大，共用電子對偏移程度大

弱極性鍵——成鍵原子電負性差值小，共用電子對偏移程度小極性鍵共用電子對有偏向（電荷分布不均勻）歸納總結分類標準類型共用電子對數(shù)共用電子對是否偏移原子軌道重疊方式共價鍵的分類單鍵、雙鍵、三鍵極性鍵、非極性鍵σ鍵、π鍵已知氮分子的共價鍵是三鍵，你能通過畫圖來描述嗎？N2中ppσ鍵和ppπ鍵的形成過程zzyyx共價鍵特征分類形成方向性、飽和性定義：原子間通過共用電子形成的化學鍵形成條件：電負性相同或差值小的非金屬元素原子之間表示方法：“－”、“＝”、“≡”單鍵、雙鍵、三鍵極性鍵、非極性鍵σ鍵、π鍵1.下列元素之間難以形成共價鍵的是(

)A.Na和Cl B.C和HC.N和N D.S和O2.下列物質(zhì)的分子中,沒有π鍵的是(

)A.CO2 B.N2

C.CH≡CH D.HClOAD3.下列說法不正確的是(

)A.σ鍵一般比π鍵原子軌道重疊程度大,形成的共價鍵強B.兩個原子之間形成共價鍵時,最多有1個σ鍵C.氣體單質(zhì)中,一定有σ鍵,可能有π鍵D.一個N2分子中有1個σ鍵,2個π鍵C4.關于σ鍵和π鍵的比較,下列說法不正確的是(

)A.σ鍵是軸對稱的,π鍵是鏡面對稱的B.σ鍵是“頭碰頭”式重疊,π鍵是“肩并肩”式重疊C.σ鍵不能斷裂,π鍵容易斷裂D.氫原子只能形成σ鍵,氧原子可以形成σ鍵和π鍵C5.下列說法正確的是(

)A.若把H2S寫成H3S,則違背了共價鍵的飽和性B.H3O+的存在說明共價鍵不應有飽和性C