第1节共价键第1课时课件2022-2023学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修2

第1课时 共价键 第二章 分子结构与性质 第一节 共价键 为何看似简单的一句话如此重要？谈谈你的理解。 新课导入 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“万物皆原子构成”。 ——1965年诺贝尔奖得主，理查德·费曼 温故知新 在之前的学习中，我们已经了解了： 宏观物质是由微观粒子组成的。 微观粒子包含哪些种类？ 它们分别组成了哪些物质？你能各举出一些例子么？ 这些微粒在形成物质的过程中，形成了怎样的化学键？ 我们常说形成共价键时“电子成对”，电子是带负电的，两个负电的东西为何会主动靠近？这其中的本质是什么？ 【分享交流】 写出H2、Cl2、HCl的电子式，通过电子式分析为何它们是稳定的物质？ 你认为是否存在H3、H2Cl、Cl3这样的物质？说出你判断的理由。 H达到2电子，Cl达到8电子稳定结构 不存在，因为H和Cl都只差1个电子达到稳定结构，只需共用一次电子。 【思考讨论】 温故知新 第IVA族的元素与H能形成CH4、SiH4等 第VA族的元素与H能形成NH3、PH3等 第VIA族的元素与H能形成H2O、H2S等 第VIIA族的元素与H能形成HF、HCl等 【思考讨论】 温故知新 从中你发现了怎样的规律？用自己的语言总结。 你能从价电子结构的角度解释原因么？ 两原子之间每共用一对电子，彼此的电子数增加1个。因此： 第IVA族元素的原子价电子为4个， 要达到8电子结构，需要共用4对电子 第VA族元素的原子价电子为5个， 要达到8电子结构，需要共用3对电子 第VIA族元素的原子价电子为6个， 要达到8电子结构，需要共用2对电子 第VIIA族元素的原子价电子为7个， 要达到8电子结构，需要共用1对电子 【思考讨论】 一、共价键 原子通过共用一定数量的电子对即可达到稳定结构，共价键的数量也由此确定，不会一直增加下去。我们把共价键的这种性质称为饱和性。 1.从原子轨道视角看共价键的本质 一、共价键 我们学过原子轨道，如何用原子轨道的概念来进一步理解共价键呢？ 用原子轨道描述氢原子形成氢分子的过程如图2-1所示。 两个H原子相互靠近的过程中，微观上发生了怎么样的变化呢？ 1.从原子轨道视角看共价键的本质 一、共价键 当两个氢原子相距很远时，它们之间的相互作用可以忽略不计，体系的能量等于两个氢原子的能量之和（选为0做参照）； 随着两个氢原子逐渐接近，它们的原子轨道会相互重叠，使电子在核间区域出现的概率增大，原子核对两个电子都产生吸引作用，使体系的能量逐渐下降。 1.从原子轨道视角看共价键的本质 一、共价键 实验和理论计算均表明，当两个氢原子的核间距为 74 pm 时体系能量最低，两个氢原子各提供一个电子以自旋状态不同的方式相互配对形成氢分子。如果两个氢原子进一步接近，原子核以及电子之间的排斥作用又将导致体系的能量上升。 1.从原子轨道视角看共价键的本质 一、共价键 由于电子在两个原子核之间出现的概率增大，使得它们同时受到两个原子核的吸引从而导致体系能量降低，这就是共价键的本质。 H2分子的电子云图 【小结】 1.从原子轨道视角看共价键的本质 一、共价键 除了s和s轨道，s和p、p和p轨道是否也可以通过轨道重叠形成共价键？ HCl中的共价键是由H的1s轨道和Cl的2p轨道形成，形成过程如图所示： 一、共价键 1.从原子轨道视角看共价键的本质 一、共价键 除了s和s轨道，s和p、p和p轨道是否也可以通过轨道重叠形成共价键？ Cl2中的共价键是由两个Cl的2p轨道形成，形成过程如图所示： 一、共价键 2.共价键的类型 一、共价键 H2中的共价键称为σ键。 σ键的特征：轴对称 以形成化学键的两原子核的连线为轴做旋转操作，共价键的电子云的图像不变。 依据共价键的对称性，我们将共价键分为σ键和π键。 2.共价键的类型 一、共价键 依照σ键的定义，判断下面两种原子轨道重叠形成的共价键是否为 σ键？ 2.共价键的类型 一、共价键 p轨道和p轨道除了能像Cl2中那样重叠外，还能按照下面的方式重叠： 一、共价键 2.共价键的类型 一、共价键 这种重叠方式得到的电子云形状与σ键有明显差别：电子云由两块组成，它们互为镜像。 具备这样镜面对称特征的共价键称为π键。 思考：π键围绕成键的两原子核的连线旋转时电子云图像是否改变？ 【实践、交流、分享】 请利用老师提供给大家的原子轨道模型，自己动手体会： 1.原子轨道重叠过程 2.原子轨道重叠后，所形成共价键的对称性 运用模型回答下列问题： 1.s轨道和s轨道之间可以形成π键么？为什么？ 2.s轨道和p轨道之间可以形成π键么？为什么？ 一、共价键 【小结】 σ键是由两个原子的轨道“头碰头”重叠形成的；这两个原子轨道可以是2个s轨道