内容正文:
《第二章 分子结构与性质》
第一节 共价键
1.1.1 共价键
学习目标
1.能从电子云和原子轨道的角度理解共价键的形成,了解共价键的饱和性。
2.知道共价键的类型主要是σ键和π键,形成宏观辨识与微观探析的化学核心素养。
3.理解σ键和π键的明显差别和一般规律;理解σ键和π键的特征,会判断共价键的键型及其数目,形成证据推理与模型认知的化学核心素养。
知识回顾——化学键
1.什么是化学键?
化学键:相邻原子之间强烈的相互作用
2.化学键的类型有哪些?
①离子键:阴、阳离子之间通过静电作用形成的化学键
②共价键:原子间通过共用电子对形成的化学键
3.以NaCl和HCl为例,用电子式表示形成过程
由离子键构成的化合物叫离子化合物
只含共价键的化合物叫共价化合物
离子键
共价键
知识回顾——化学键
4.结合电负性的应用及P36问题与讨论,思考如何判断化学键类型?
元素 Na Cl H Cl C O
电负性
电负性之差
结论:当元素的电负性相差很大,化学反应形成的电子对不会被共用,形成的将是 键;而 键是元素的电负性相差不大的原子之间形成的化学键。
离子
共价
0.9
3.0
3.5
2.5
3.0
2.1
2.1
0.9
1
知识回顾——化学键
5.化学键的类型与电负性的差值的关系
成键原子之间的电负性差值
大于1.7
小于1.7
通常形成离子键,相应的化合物为离子化合物
通常形成共价键,相应的化合物为共价化合物
离子键
H和Cl的电负性的差值
Na和Cl的电负性的差值
共价键
0
0.9
2.1
电负性的差值
知识回顾——共价键
1.概念:原子间通过共用电子对所形成的相互作用。
2.成键元素:电负性数值相差不大(小于1.7)的原子之间成键。
3.成键微粒:一般是非金属原子之间,或金属与非金属原子之间(如AlCl3)
4.类型:
根据共用电子对是否偏移分为极性共价键和非极性共价键。
5.注意事项:
①形成共价键的原子不一定达到饱和状态,如:BF3
②离子化合物以及非金属单质中也可含有共价键。
①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?
H达到2电子,Cl达到8电子稳定结构
②你认为是否存在H3、H2Cl、Cl3这样的物质?说出你判断的理由。
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。
H
↑
1s1
Cl
↑↓
↑↓
↑
↑↓
3s2
3p5
H 原子、Cl原子都只有一个未成对电子
新课讲授——共价键
共价键具有饱和性
如何通过原子轨道的概念进一步理解共价键的形成?
新课讲授——共价键
相互靠拢
原子轨道相互重叠
形成氢分子的共价键(H-H)
“头碰头”
氢原子形成氢分子的过程示意
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,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。
如何通过原子轨道的概念进一步理解共价键的形成?
新课讲授——共价键
相互靠拢
原子轨道相互重叠
形成氢分子的共价键(H-H)
“头碰头”
氢原子形成氢分子的过程示意
σ 键
σ 键的特征:
①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。
②H2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。
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?
新课讲授——共价键
氢原子和氯原子形成氯化氢分子的过程示意
H
Cl
HCl
原子轨道相互重叠
形成的共价单键
H
Cl
未成对电子的原子轨道相互靠拢
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
氯原子形成氯气分子的过程示意
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?
新课讲授——共价键
氢原子和氯原子形成氯化氢分子的过程示意
H
Cl
HCl
原子轨道相互重叠
形成的共价单键
H
Cl
未成对电子的原子轨道相互靠拢
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
氯原子形成氯气分子的过程示意
s-p σ 键
p-p σ 键
新课讲授——共价键
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键的特征:
π键的电子云具有镜面对称性,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