内容正文:
第一节 共价键
第1课时 共价键
课程标准
核心素养目标
1.认识原子间通过原子轨道重叠形成共价键,了解共价键具有饱和性和方向性。
2.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;知道共价键可分为极性和非极性共价键。
从原子轨道重叠的视角认识共价键的本质和特征,描述共价键的形成过程,知道共价键具有饱和性和方向性。(宏观辨识与微观探析)
能用模型、图像和符号等正确表征H2、Cl2、HCl等分子中原子轨道的重叠方式;通过共价键理论模型的发展过程,体会不同理论模型的价值和局限。(证据推理与模型认知)
[对应学生用书P32]
知识点一
分子的构成及分类
1.分子的构成及分类
(1)分子由原子构成,大部分物质是由分子构成的。
(2)四类常见分子的比较
单原子分子
多原子分子
高分子 (聚合物)
“巨分子”
构成
由单个原子构成
由多个原子相互结合构成的
由许多组成较简单的单体聚合而成
由许多原子或离子构成一个整体
举例
稀有气体、汞蒸气等
O2、H2O、
NH3等
蛋白质、淀粉等
金刚石、金属单质等
2.共价键理论的发展
(1)早在19世纪中叶,化学键就把分子中原子之间的相互作用形象地称作化学键。
(2)20世纪初,在原子结构理论的基础上,建立了化学键的电子理论。共价键是现代化学键理论的核心。
知识点二
共价键
1.共价键的形成
(1)共价键是原子间通过共用电子对所形成的相互作用。
(2)共价键是电负性相同或相差不大的原子之间形成的化学键。
2.共价键的饱和性和方向性
(1)饱和性
①按照价键理论,未成对的电子通过相互配对形成共价键,因为每个原子最外层轨道的数目是一定的,故每个原子所能形成共价键的总数或以单键连接的原子数目是一定的,这称为共价键的饱和性。
②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。例如,只能有H2、HCl、Cl2等,不可能有H3、H2Cl和Cl3等。
(2)方向性
在形成共价键时,原子轨道重叠得多,电子在核间出现的概率大,所形成的共价键就牢固。因此,共价键将尽可能沿着电子出现概率最大的方向形成,这就是共价键的方向性。
3.共价键的两种基本类型
(1)σ键
①σ键的形成及特征
②σ键的类型
类型
成键方式
形成图示
ss σ键
两个s轨道重叠形成
sp σ键
s轨道和p轨道重叠形成
pp σ键
两个p轨道重叠形成
(2)π键
①π键的形成及特征
②π键的形成过程图示
③π键的性质
π键和σ键的强度不同。例如,乙烯、乙炔分子中的σ键比π键牢固,则π键比较容易断裂。
(3)σ键和π键的存在规律
一般规律是:共价单键全是σ键;共价双键中有一个σ键和一个π键;共价三键中有一个σ键和两个π键。
[对应学生用书P34]
探究一 从原子轨道重叠的角度认识共价键的本质
►情境探究
诺贝尔物理学奖得主理查德·费曼曾说过,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,这句话应该是“万物皆由原子构成”。自然界的绝大多数物质并非由原子直接构成,而是由原子先构成分子,分子再构成物质。
[问题设计]
1.分别写出H2、HCl、Cl2的电子式,从共用电子对角度解释共价键的本质。
提示:;两个原子都含有未成对电子,发生成键时,原子间通过共用电子对形成共价键,体系能量降低。
2.分别写出H、Cl原子的价层电子排布式,从原子轨道重叠角度认识H2、HCl、Cl2中共价键的形成。
提示:H:1s1;Cl:3s23p5;两个氢原子的1s轨道沿键轴方向重叠形成H2中共价键;氢原子的1s轨道和Cl原子的3p轨道沿键轴方向重叠形成HCl中共价键;两个Cl原子的3p轨道沿键轴方向重叠形成Cl2中共价键。
►归纳拓展
共价键的形成及本质
►对点训练
1.(2022·山东潍坊高二期末)下列关于共价键的说法不正确的是( )
A.共价键是通过共用电子对形成的
B.形成共价键的原子对应元素的电负性相同或相差不大
C.一般情况下,一个原子有几个未成对电子就会与几个自旋相反的未成对电子成键
D.共价键是通过共用电子对的相互吸引形成,不属于电性作用
D 解析:通常情况下,电负性相同或相差不大的元素原子通过共用电子对形成共价键,A、B正确;共价键具有饱和性,一般一个原子有几个未成对电子就会与几个自旋相反的未成对电子成键,C正确;共价键是原子间通过共用电子对所形成的相互作用,是一种电性作用,D错误。
2.(2022·天津红桥区高二期末)下列有关共价键的说法不正确的是( )
A.若把H2S分子写成H3S分子,则违背了共价键的饱和性
B.形成共价键时,电子在两核之间出现的概率密度增大
C.1个N原子最多只能与3个H原子结合形成NH3分子,是由共价键的饱