内容正文:
《2021-2022学年高二化学同步精品学案(新人教版选择性必修2)》
第二章 分子结构与性质
第一节 共价键
第1课时 共价键
一、共价键
〔复习回顾〕用电子式表示下列分子的形成过程
①H2:+------→HH;
②Cl2: +-------→;
③HCl:+-------→。
1.共价键的形成
(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)共价键的表示方法:用一条短线表示一对共用电子所形成的共价键。
【资料卡片】以共价键形成的分子及其结构
H2
Cl2
HCl
CH4
CO2
C2H4
C2H2
结构式
H—H
Cl—Cl
H—Cl
O=C=O
H—C≡C—H
空间结构
直线
直线
直线
正四面体形
直线
平面形
直线
(3)本质:原子间通过原子轨道重叠产生的强烈作用。
共价键的形成过程
原子相互靠拢
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。
原子轨道相互重叠
形成共价键
(4)共价键类型(按成键原子的原子轨道的重叠方式分类)
共价键类型
σ键
π键
示意图
s-s型
s-p型
p-p型
原子轨道重叠方式
沿键轴方向相对重叠
沿键轴方向平行重叠
对称方式
头碰头
肩并肩
能否旋转
可以旋转
不可旋转
电子云重叠程度
大
小
键的强度
较大
较小
化学活泼性
不活泼
活泼
成键规律
共价单键为σ键;共价双键中有一个σ键、一个π键;共价三键由一个σ键和两个π 键组成。
【探究】观察下图乙烷、乙烯和乙炔分子的结构回答:
乙烷
乙烯
乙炔
球棍模型
填充模型
共价键数目
σ键
π键
σ键
π键
σ键
π键
7
0
5
1
3
2
〔深入思考〕
(1)乙烯和乙炔的化学性质为什么比乙烷活泼呢?
〔提示〕乙烯的碳碳双键和乙炔的碳碳三键中分别含有1个和2个π键,π键原子轨道重叠程度小,不稳定,容易断裂。而乙烷中没有π键,σ键稳定,不易断裂。
(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( 提示:两个碳原子各自用2个p轨道形成2个π键)。
(3)模仿图2-3所示,绘制乙烯和乙炔分子中的π键(σ键已画出)。
HH
希望能看懂,不会用作图软件画!
【思考与讨论】钠和氯通过得失电子同样是形成电子对,为什么这对电子不被钠原子和氯原子共用形成共价键而形成离子键呢?你能从原子的电负性差别来理解吗?讨论后请填写下表:
元素
Na
Cl
H
Cl
C
O
电负性
0.9
3.0
2.1
3.0
2.5
3.5
电负性之差(绝对值)
2.1
0.9
1.0
化学键
离子键
共价键
共价键
结论
当原子的电负性相差很大,化学反应形成的电子对不会被共用,形成的将是离子键;而共价键是电负性相差不大的原子之间形成的化学键。
【资料卡片】共价键的特征
(1)饱和性:一个原子中的一个未成对电子与另一个原子中的一个未成对电子配对成键后,一般来说就不能再与其他原子的未成对电子配对成键了,即每个原子所能形成共价键的总数或以共价键连接的原子数目是一定的,这称为共价键的饱和性。显然,共价键的饱和性决定了各种原子形成分子时相互结合的数量关系。
(2)方向性:除s轨道是球形对称外,其他原子轨道在空间都具有一定的分布特点。在形成共价键时,原子轨道重叠的越多,电子在核间出现的概率越大,所形成的共价键就越牢固,因此共价键将尽可能沿着电子出现概率最大的方向形成,所以共价键具有方向性。
〔理解应用〕如下图表示是 乙烷 分子的成键情况,请认真体会下饱和性和方向性两大特征。
【归纳总结】
共价键的分类
【预习检验】
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)π键是由两个p轨道“头碰头”重叠形成的( × )
(2)σ键是轴对称而π键是镜面对称( √ )
(3)一般来说,σ键比π键强度大,更稳定( √ )
(4)两个原子之间形成共价键时,至少有一个σ键( √ )
(5)氢原子只能形成σ键,氧原子可以形成σ键和π键( √ )
(6)气体单质中一定存在σ键,可能存在π键( × )
(7)原子间形成分子时,决定各原子相互结合的数量关系的是共价键