共價鍵+第1課時 【 備課精講精研 】高二下學期人教版+(2019)化學選擇性必修2

第二章分子結構與性質第一節(jié)共價鍵

學習

目標第1課時

共價鍵的類型：σ鍵和π鍵PART01PART02PART03認識原子間通過原子軌道的重疊形成共價鍵,了解共價鍵具有飽和性、方向性。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。理解共價鍵中σ鍵和π鍵的區(qū)別,建立判斷σ鍵和π鍵的思維模型,熟練判斷分子中σ鍵和π鍵的存在及個數(shù)。（1）概念：原子間通過共用電子對所形成的相互作用.一般為非金屬原子（相同或不同）或金屬原子與非金屬原子。（2）本質:1.共價鍵一、共價鍵的形成與特征

（3）成鍵粒子：

H2、HCl、Cl2均通過共用電子對相結合，為什么難以形成H3、H2Cl、Cl3等分子？

H︰H電子式H︰Cl︰‥‥︰Cl︰Cl︰‥‥‥‥思考與交流原子間通過共用電子對（即電子云重疊）產(chǎn)生的強烈作用。（4）形成條件：非金屬元素的原子之間形成共價鍵，大多數(shù)電負性之差小于1.7的金屬與非金屬原子之間形成共價鍵。氯化鋁屬于共價化合物，銨鹽屬于離子化合物，銨根和陰離子之間是離子鍵。

注意：（1）共價鍵具有飽和性：共價鍵的飽和性決定了共價化合物的分子組成。

而H原子、Cl原子都只有一個未成對電子,因而只能形成H2、HCl、Cl2分子,不能形成H3、H2Cl、Cl3等分子。按照共用電子對理論，一個原子有幾個未成對電子，便可和幾個自旋相反的電子配對成鍵，這就是共價鍵的“飽和性”;如果原子沒有未成對電子，則不能形成共價鍵。除s軌道是球形對稱外。其他原子軌道在空間都具有一定的形狀,在形成共價鍵時，原子軌道重疊的越多，電子在核間出現(xiàn)的概率越大，所形成的共價鍵就越牢固，因此共價鍵將盡可能沿著電子出現(xiàn)概率最大的方向形成，所以共價鍵必然具有方向性。（2）共價鍵具有方向性：CH4正四面體形共價鍵的方向性決定著分子的空間結構2.共價鍵的特征

一、共價鍵的形成與特征

并非所有共價鍵都有方向性，如只有s軌道重疊形成的共價鍵。

注意：(4)所有共價鍵都有飽和性，但并不是所有的共價鍵都有方向性，如s-sσ鍵就沒有方向性。例1.下列說法正確的是（

）A.Cl2是雙原子分子，H2S是三原子分子，這是由共價鍵的方向性決定的B.H2O與H2S的空間結構一樣是由共價鍵的飽和性決定的C.并非所有的共價鍵都有方向性D.兩原子軌道發(fā)生重疊后，電子在兩核間出現(xiàn)的概率減小C2.共價鍵的特征

一、共價鍵的形成與特征

題后反思：所有共價鍵都有飽和性，但并不是所有的共價鍵都有方向性，如s-sσ鍵就沒有方向性。按成鍵原子的原子軌道的重疊方式分類，可分為：共價鍵σ鍵π鍵未成對電子的原子軌道以”頭碰頭“重疊形成共價鍵。未成對電子的原子軌道以”肩并肩“重疊形成共價鍵?；仡櫍呵懊嬉呀?jīng)學過用電子式來表示H2

的形成過程：H··H＋H:H現(xiàn)在學習了原子軌道理論模型，如何用原子軌道來進一步理解共價鍵？共價鍵的分類：二、共價鍵的類型

1.

σ鍵

(2)類型：s-sσ鍵s-pσ鍵p-pσ鍵(1)概念：未成對電子的原子軌道以”頭碰頭“方式重疊形成的共價鍵叫σ鍵。二、共價鍵的類型

①s-sσ鍵(下面以H原子形成H2分子為例：)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，電子帶負電，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。思考：H2分子中，1s軌道電子的電子云重疊有方向性嗎？

—分析：s-s軌道都是球形，從任何方向發(fā)生電子云重疊（成鍵）時，重疊程度都相同，因此s-sσ鍵無方向性。二、共價鍵的類型

1.

σ鍵

氫原子形成氫分子的過程二、共價鍵的類型

②s-pσ鍵(下面以HCl的形成為例：)圖2-2-1H-Cl的s-pσ

鍵原子軌道相互重疊形成氯化氫分子的共價單鍵(H-Cl)未成對電子的原子軌道相互靠攏HCl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。1.

σ鍵

二、共價鍵的類型

H-Cl的s-pσ鍵形成二、共價鍵的類型

③p-pσ鍵(下面以Cl2的形成為例：)

Cl2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。圖2-2-2Cl-Cl的p-pσ鍵原子軌道相互重疊形成氯分子的共價單鍵(Cl-Cl)未成對電子的原子軌道相互靠攏1.

σ鍵

二、共價鍵的類型

Cl-Cl的p-pσ鍵形成二、共價鍵的類型

②強度大：“頭碰頭”重疊形成σ鍵的原子軌道重疊程度較大，故σ鍵有較強穩(wěn)定性。③可旋轉：以形成σ鍵的兩原子核的連線為軸，任何一個原子均可以旋轉，旋轉時并不破壞σ鍵的結構。(3)σ鍵特征：①軸對稱：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。1.

σ鍵

二、共價鍵的類型

p軌道與p軌道除了能形成σ鍵外，還能形成π鍵。π鍵的特征是兩個原子軌道以平行或“肩”方式重疊；原子重疊的部分分別位于兩原子核構成平面的兩側。每個π鍵的電子云由兩塊組成，它們互為鏡像，這種特征稱為鏡面對稱。2.

π鍵

二、共價鍵的類型

P-P

π鍵的形成過程主要為p-pπ鍵。其形成過程如下圖：(1)概念:2.

π鍵

二、共價鍵的類型

(2)類型：未成對電子的原子軌道以“肩并肩”方式重疊形成共價鍵叫π鍵。p-p

π鍵的形成2.

π鍵

二、共價鍵的類型

p-pσ鍵p-pπ鍵兩對孤對電子對電子云↑↑2p2軌道①p-pπ鍵(以乙烯中的碳碳雙鍵為例：)2.

π鍵

二、共價鍵的類型

結論：雙鍵中有1個σ鍵和1個π鍵結論:三鍵中有1個σ鍵和2個π鍵↑↑↑2P3軌道①p-pπ鍵(下面以N2

的形成過程為例：)2.

π鍵

二、共價鍵的類型

N2中共價三鍵的形成過程①p-pπ鍵二、共價鍵的類型

①鏡面對稱：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，這種特征稱為鏡面對稱。。②強度?。盒纬搔墟I時電子云重疊程度比σ鍵小，π鍵不如σ鍵牢固，易斷裂（如乙烯、乙炔易發(fā)生加成反應）。特例：N2分子中的π鍵比σ鍵穩(wěn)定。(3)π鍵特征：

③不能旋轉：以形成π鍵的兩個原子核的連線為軸，任意一個原子并不能單獨旋轉，若單獨旋轉則會破壞π鍵,如以py－pyπ鍵為例，若旋轉其中一個成鍵原子，則兩原子的py軌道不再平行，也就無法“肩并肩”。2.

π鍵

二、共價鍵的類型

單鍵雙鍵三鍵σ鍵1個σ鍵、1個π鍵1個σ鍵、2個π鍵①s-s電子、s-p電子只形成σ鍵；p-p電子既形成σ鍵，又形成π鍵；且p-p電子先形成σ鍵，后形成π鍵。②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鍵構成。(4)判斷σ鍵、π鍵的一般規(guī)律2.

π鍵

二、共價鍵的類型

鍵的類型σ鍵π鍵原子軌道重疊方式原子軌道重疊程度對稱類型鍵的強度旋轉情況成鍵情況σ鍵與π鍵的比較“頭碰頭”“肩并肩”大小軸對稱鏡面對稱鍵的強度大，鍵牢固,不活潑鍵的強度小，易斷裂,活潑單鍵可以繞鍵軸任意旋轉，不破壞σ鍵不能旋轉，否則破壞π鍵單鍵都是σ鍵，雙鍵含一個σ鍵和一個π鍵，三鍵含一個σ鍵和二個π鍵【小結】2.

π鍵

二、共價鍵的類型

[問題與討論]

鈉和氯通過得失電子同樣也是形成電子對，為什么這對電子不被鈉原子和氯原子共用形成共價鍵而形成離子鍵呢？你能從元素的電負性差別來理解嗎？討論后請?zhí)顚懴卤恚涸覰aClHClCO電負性電負性之差（絕對值）結論：當元素的電負性相差很大，化學反應形成的電子對不會被共用，形成的將是_____鍵；而_____鍵是電負性相差不大的原子之間形成的化學鍵。0.93.02.13.02.53.52.10.91.0離子共價1.7二、共價鍵的類型

一、化學鍵本質：原子之間通過共用電子對（或原子軌道重疊）形成共價鍵特征：具有方向性和飽和性成鍵方式σ鍵原子軌道“頭碰頭”重疊，電子云呈軸對稱特征π鍵原子軌道“肩并肩”重疊，電子云呈鏡面對稱特征共價三鍵——1個σ鍵、2個π鍵共價單鍵——1個σ鍵共價雙鍵——1個σ鍵、1個π鍵一般規(guī)律課堂小結二、共價鍵的類型

練習1.正誤判斷(1)形成共價鍵后體系的能量降低，趨于穩(wěn)定()(2)共價鍵的飽和性是由成鍵原子的未成對電子數(shù)決定的()(3)共價鍵的飽和性決定了分子內部原子的數(shù)量關系()(4)共價鍵的方向性是由成鍵原子軌道的方向性決定的()(5)原子軌道在空間都具有方向性()√√√√×二、共價鍵的類型

練習2.下列說法正確的是()A.Cl2是雙原子分子，H2S是三原子分子，這是由共價鍵的方向性決定的B.H2O與H2S的空間結構一樣是由共價鍵的飽和性決定的C.并非所有的共價鍵都有方向性D.兩原子軌道發(fā)生重疊后，電子在兩核間出現(xiàn)的概率減小C二、共價鍵的類型

練習3.下列各組物質中，所有化學鍵都是共價鍵的是(

)

A.H2S和Na2O2B.H2O2和CaF2C.NH3和N2D.HNO3和NaClC二、共價鍵的類型

共價鍵[問題與預測](1)觀察乙烷、乙烯和乙炔的分子結構，它們的分子中的共價鍵分別由幾個σ鍵和幾個π鍵構成？探究C2H6C2H4C2H2σ鍵π鍵705132二、共價鍵的類型

共價鍵(2)解釋乙烯分子中π鍵是如何形成的，預測乙炔分子中π鍵是如何形成的。乙烯分子中π鍵由一個2p軌道重疊形成的↑↑↑↓2s2pCxyzxyz肩并肩x探究二、共價鍵的類型

共價鍵(2)解釋乙烯分子中π鍵是如何形成的，預測乙炔分子中π鍵是如何形成的。探究解析：乙烯分子的碳原子采取sp2軌道雜化，2個碳原子各以2個sp2雜化軌道與氫原子形成2個碳氫σ鍵，而2個碳原子之間又各以1個sp2雜化軌道形成1個碳碳σ鍵，除此之外，2個碳原子中未參加雜化的p軌道形成了1個π鍵，因此，乙烯的雙鍵中有1個σ鍵和1個π鍵。乙炔分子的碳原子采取sp軌道雜化，2個碳原子各以1個sp雜化軌道與氫原子形成1個碳氫σ鍵，同時又各以其另一個sp雜化軌道形成1個碳碳σ鍵，除此之外，每個碳原子通過2個未參加雜化的p軌道形成了2個π鍵（暫不作要求)二、共價鍵的類型

共價鍵[繪制圖示]模仿圖2-3，繪制乙炔分子中的π鍵。乙炔