2.1共价键 课件 2022-2023学年高二化学人教版（2019）选择性必修2

第一节 共价键 第二章 分子结构与性质 湖北省利川市第一中学 【知识回顾】 用电子式表示NaCl、HCl和H2的形成过程。 Na+ Cl Na Cl H Cl H + Cl 离子键 共价键 阴、阳离子间通过静电作用所形成的化学键 原子间通过共用电子对所形成的化学键。 分极性共价键（极性键）和非极性共价键（非极性键）。 如何用原子轨道的概念来进一步理解共价键的形成？ H· ·H ＋ H:H 现代价键理论的基本要点： a.电子配对原理： b.最大重叠原理： 两原子各自提供一个自旋方向相反的电子彼此配对。 两原子轨道重叠部分越大，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 电子云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，因而可以形象的说，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。 一、共价键 按照现代价键理论中的电子配对理论， 一个原子有几个未成对电子，便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。 ①饱和性 H· ·H ＋ H:H ↑ 1S ↓ 1S ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↓ 3s2 3p5 H Cl H + Cl 所以只能有H2、HCl、Cl2等而不可能有H3、H2Cl、Cl3等 1s1 ↑ 共价键的饱和性决定了共价化合物的分子组成。 1、共价键的特点 ②方向性 共价键的方向性决定了共价化合物的立体构型。 CH4 NH3 H2O CO2 正四面体形 三角锥形 V形 直线形 除s轨道是球形对称外，其他原子轨道在空间都有一定是的分布特点，按照现代价键理论中的最大重叠原理，两原子在形成共价键时将尽可能沿着电子出现概率最大的方向形成，所以共价键有方向性。（注意：s-s轨道重叠无方向性） —— σ键和π键 1）σ键 氢分子、氯化氢分子和氯分子的形成过程 2、共价键的类型 （1）σ键的概念 1S 1S H2的s-s σ键 （2）σ键的分类 H2中的σ键是由两个s轨道重叠形成的 ①s-s σ键 原子轨道相互重叠 未成对电子的原子轨道互相靠拢 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。 ②s-p σ键 1S 3P HCl的s-p σ键 HCl中的σ键是由H提供s轨道和Cl提供的p轨道重叠形成的 Cl2中的σ键是由两个p轨道重叠形成的 ③p-p σ键 3P 3P Cl2 p-p σ键 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 ①轴对称： ②稳定： ③可旋转： （3）σ键的特征 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。 形成σ键的原子轨道重叠程度较大，故σ键有较强稳定性。 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。 2） π键 氮原子形成氮分子的过程 p-pσ键 p-pπ键 p-pπ键 ↑ ↑ ↑ 2p3轨道 氮分子的形成过程 ↓ ↓ ↓ 2p3轨道 原子轨道，采取“肩并肩”的方式重叠，这种共价键叫π键 p-p π键的形成过程 （2）π键的类型： （1）π键概念 主要是p-p π键 原子轨道相互重叠 未成对电子的原子轨道互相靠拢 形成的π键 ①镜面对称： ②强度小： ③不能旋转： （3）π键的特征： 每个π键的电子云由两块组成，它们互为镜像。 形成π键时电子云重叠程度比σ键小，π键不如σ键牢固，比较容易断裂。比如：乙烯易发生加成反应。 特例：N2分子中的π键比σ键稳定。 以形成π键的两个原子核的连线为轴，任意一个原子并不能单独旋转，若单独旋转则会破坏π键。 O2 中 p-p σ键和 p-p π键的形成过程 p-p σ键 p-p π键 两对孤电子对电子云 ↑↓ ↑ ↑ 2P4轨道 ↑↓ ↓ ↓ 2P4轨道 3）σ键和 π键的成键规律 ②共价单键是σ键；共价双键中一个σ键，另一个π键；共价三键由一个σ键和两个π键 H-H O=O N≡N Cl-C-Cl O ∣ ∣ ①s-s电子、s-p电子只形成σ键；p-p电子既形成σ键，又形成π键；且 p-p电子先形成σ键，后形成π键。 1个σ键，1个π键 1个σ键 1个σ键，2个π键 3个σ键，1个π键 注意：σ键能单独存在，π键不能单独存在 共价键的类型 σ键 π键 原子轨道重叠方式 原子轨道重叠程度 对称类型 键的强度 旋转情况 成键情况 “头碰头” “肩并肩” 大 小 轴对称 镜面对称 键的强度大，键牢固 键的强度小，易断裂 单键可以绕键轴任意旋转，不破坏σ键 不能旋转，否则破坏π键 单键都是σ键，双键含一个σ键和一个π