2.1.1 共价键的类型-σ键和π键（精品课件）-2022-2023学年高二化学同步精品课堂（人教版2019选择性必修2）

走进奇妙的化学世界 2022-2023 选择性必修2 第一节 共价键 第二章 分子结构与性质 H2 HCl Cl2 温故知新 你能用电子式表示下列物质的形成过程吗？ (1) (2) H Cl H + Cl H· ·H ＋ H:H Cl ＋ Cl Cl Cl (3) 共价键 如何用原子轨道的概念来进一步理解共价键的形成？ 学习 目标 第1课时 共价键的类型-σ键和π键 PART 01 PART 02 PART 03 认识原子间通过原子轨道的重叠形成共价键,了解共价键具有饱和性、方向性。 知道根据原子轨道的重叠方式,共价键可分为σ键和π键等类型。 理解共价键中σ键和π键的区别,建立判断σ键和π键的思维模型,熟练判断分子中σ键和π键的存在及个数。 H2 He O2 Ne H:H O O N2 N N ↑ 1s ↓↑ ↓↑ 2s 2p ↓↑ 2s 2p ↑ ↑ ↓↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑↓ 1s ↓↑ ↓↑ 2s 2p ↓↑ ↓↑ 1.饱和性 按照共用电子对理论， 一个原子有几个未成对电子，可和几个自旋相反的电子配对成键，这就是共价键的“饱和性”;如果原子没有未成对电子，则不能形成共价键。 一、共价键的特征 CH4 NH3 H2O CO2 正四面体形 三角锥形 V形 直线形 电子所在的原子轨道都具有一定的形状，成键原子的电子云尽可能达到最大重叠必须沿一定方向交盖，所以共价键有方向性。它决定了分子的空间构型。 2.方向性 1：从核外电子排布图分析，共价键是怎样形成的呢？ 问题探究 2：如何用电子云的概念来进一步理解共价键呢？ H H H H H—H的形成 （两个s轨道重叠） 1s1 ↓ 1s1 ↓ 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。 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。 H H H H ↑ 1S ↓ 1S 二、共价键的类型 氢原子形成氢分子的电子云描述 1、 σ键 按照原子轨道重叠方式分类 两个原子轨道沿着键轴方向（两核间联线）方向以“头碰头”方式相互重叠形成的共价键。 9 H H H H ↑ 1S ↓ 1S 氢原子形成氢分子的电子云描述 1.1 s-s σ键 H2中的共价键称为σ键。H2中的σ键是由两个s轨道重叠形成的。 10 H Cl H－Cl ↑ 1s1 ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↓ 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5 HCl的形成的电子云描述 1.2 s-p σ键 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。 两个3p轨道沿着键轴方向以“头碰头”方式重叠，形成p—p σ键 用原子轨道描述2个氯原子形成Cl2分子的过程。 ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑ 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5 Cl Cl Cl Cl 1.3 p-p σ键 总结σ键的特点： 1.轨道的重叠部分沿键轴呈圆柱形对称分布（轴对称）。 因此，通过σ键连接的原子绕键轴旋转而不会破坏化学键。 2.“头碰头”重叠符合原子轨道最大重叠原理：轨道重叠越多，两核间电子云密度越大，共价键越牢固，键能越大。 3.共价单键都是σ键。 1.σ键 ①概念：σ键是两原子在成键时，原子轨道以“头碰头”的方式重叠形成的共价键。 ②σ键的类型：根据成键时，原子轨道的不同，σ键可分为s-s σ键、s-p σ键、p-p σ键。 σ键的重叠方式：“头碰头” 　 σ键的特征 (1)以形成化学键的两原子核的连线为轴作旋转操作，共价键电子云的图形不变，这种特征称为轴对称。 (2)形成σ键的原子轨道重叠程度较大，故σ键有较强稳定性。(3)以形成σ键的两原子核的连线为轴，任何一个原子均可以旋转，旋转时并不破坏σ键的结构。 p轨道与p轨道除了能形成σ键外，还能形成π键。 π键的特征是两个原子轨道以平行或“肩并肩” 方式重叠；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。 16 O2 的形成过程 p-pσ键 p-pπ键 两对孤对 电子对电子云 ↑↓ ↑ ↑ 2p4轨道 N2 N≡N分子结构 p-pσ键 p-pπ键 p-pπ键 ↑ ↑ ↑ 2p3轨道 N2（N