2.1 共价分子的空间结构（教学课件）-高二化学同步精品课堂（沪科版2020选择性必修2）

第1课 共价分子的 空间结构 第二章 分子结构与性质 沪科版 选择性必修2 共价键的形成与性质 01 共价分子空间结构的预测 03 分子的空间结构 02 CONTENTS 目录 三原子分子CO2和H2O、四原子分子NH3和CH2O，为什么它们的空间结构不同？ 新课导入 共价键的形成与性质 PART 01 根据共价键的定义，只能有H2、HCl、Cl2等，不可能有H3 、H2 Cl和Cl3等，这是为什么呢？ 共价键的形成与性质 01 共价键的特征 共价键的形成与特征 饱和性 按照共价键的共用电子对理论，一个原子有几个 ，便可和几个 电子配对成键，这就是共价键的饱和性。 例如： 未成对电子 自旋状态相反的 H ↑ 1s1 Cl 3p5 ↑↓ ↑↓ ↑ ↑↓ 3s2 H ↓ 1s1 H2 Cl 3p5 ↑↓ ↑↓ ↓ ↑↓ 3s2 Cl2 ——电子配对原理 共价键的形成与性质 01 【例1】NH3分子中N原子为什么是1个，而H原子为3个？ N和H原子的电子式分别为 和H·，N原子最外层有3个未成对电子，H原子有1个未成对电子，形成共价键时每个N原子只需与3个H原子分别形成3对共用电子对即可达到稳定状态，共价键达到饱和，从而决定了分子中H原子个数。 共价键的形成与性质 01 如何通过原子轨道进一步理解共价键的形成？ 共价键的形成与性质 01 共价键的特征 共价键的形成与特征 H ↑ 1s1 H ↓ 1s1 H2 相互靠拢 原子轨道相互重叠 形成氢分子的共价键(H-H) 氢原子形成氢分子的过程示意 “头碰头” 共价键的形成与性质 01 共价键的特征 共价键的形成与特征 相互靠拢 原子轨道相互重叠 形成氢分子的共价键(H-H) σ 键 σ 键的特征 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形不变，这种特征称为轴对称。 H2中的σ键是由两个s轨道重叠形成的，可称为 s-s σ键， σ键的强度较大。 共价键的形成与性质 01 共价键的特征 共价键的形成与特征 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 ，电子在核间出现的 越大，所形成的共价键就越 ，因此共价键将尽可能沿着__________________的方向形成，所以共价键具有方向性。 越多 电子出现概率最大 概率 牢固 ——最大重叠原理 共价键的形成与性质 01 现代价键理论的基本要点 共价键的形成与特征 电子配对原理 两个原子轨道重叠越大，两核间电子的概率密度越大，形成的共价键越牢固，分子越稳定。 ——饱和性 最大重叠原理 ——方向性 两个原子各自提供1个自旋方向相反的电子彼此配对。 共价键的形成与性质 01 除了s轨道和s轨道重叠形成共价键外，还能找到其他轨道重叠形成共价键的例子吗？ 共价键的形成与性质 01 共价键类型(按成键原子的原子轨道的重叠方式分类) H—Cl的s-p σ键的形成 HCl中的共价键是由氢原子提供的未成对电子的1s原子轨道和氯原子提供的未成对电子的3p原子轨道重叠形成 H ↑ 1s1 Cl 3p5 ↑↓ ↑↓ ↓ ↑↓ 3s2 HCl H Cl H Cl HCl 未成对电子的原子轨道相互靠拢 原子轨道相互重叠 形成的共价单键 σ键——s-p σ键 共价键的形成与性质 01 共价键类型(按成键原子的原子轨道的重叠方式分类) Cl—Cl的p-p σ键的形成 Cl2中的共价键是由2个氯原子各提供1个未成对电子的3p原子轨道重叠形成的 Cl 3p5 ↑↓ ↑↓ ↓ ↑↓ 3s2 Cl2 Cl Cl 未成对电子的原子轨道相互靠拢 原子轨道相互重叠 形成的共价单键 Cl2 Cl 3p5 ↑↓ ↑↓ ↑ ↑↓ 3s2 σ键——p-p σ键 共价键的形成与性质 01 s-s σ键，如：H-H s-p σ键，如：H-Cl p-p σ键，如：Cl-Cl “头碰头” 原子轨道的重叠方式： 种类 轴对称 电子云的对称方式： 共价键类型(按成键原子的原子轨道的重叠方式分类) 小结：σ键 共价键的形成与性质 01 共价键类型(按成键原子的原子轨道的重叠方式分类) p轨道和p轨道除能形成σ键外，还能形成π键——由两个原子的p轨道“肩并肩”重叠形成。 未成对电子的原子轨道相互靠拢 原子轨道相互重叠 形成的π键 π键 π键的电子云具有____________性，即每个π键的电子云由两块组成，分别位于由两原子核构成平面的两侧，如果以它们之间包含原子核的平面为镜面，它们互为_____；π键______旋转；不如σ键____________，较易________