3.3.1共价键的形成与类型-【备好课】2023-2024学年高中化学同步课件（苏教版2019选择性必修1）

CHEMISTRY 3.3.1共价键的 形成与类型 选修二·专题三 能举例说明共价键的极性及其应用 学习目标 从原子轨道重叠的视角认识共价键的本质 从原子轨道重叠方式的不同理解σ键和π键的区别和特征 01 共价键的形成 温故知新 1.通常哪些元素的原子之间能形成共价键？ 2.如何用电子式表示共价分子的形成过程？以HCl为例 3.含有共价键的物质是否一定是共价分子？ 一、共价键的形成 阅读课本P64 定义：相邻原子之间通过共用电子对形成强烈的相互作用力。 H H H H 电子云 ↑ 1S ↓ 1S 一、共价键的形成 当两个氢原子相互接近时，若两个氢原子核外电子的自旋方向相反，它们接近到一定距离时，两个1s轨道发生重叠，电子在两原子核间出现的机会较大。 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，因此可以说，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、共价键的形成 随着核间距的减小，核间电子出现的机会增大，体系的能量逐渐下降，达到能量最低状态。 氢分子的形成过程中能量（主要指势能）随核间距的变化如图曲线a所示。 氢分子的能量与核间距的关系 核间距进一步减小时，两原子间的斥力使体系的能量迅速上升，这种排斥作用又将氢原子推回到平衡位置。 一、共价键的形成 氢分子的能量与核间距的关系 若两个氢原子核外电子的自旋方向相同，当它们相互接近时，原子间总是排斥作用占主导地位（如图曲线b所示）。 所以两个带有自旋方向相同的电子的氢原子不可能形成氢分子。 一、共价键的形成 当成键原子相互接近时，原子轨道发生重叠，自旋方向相反的未成对电子形成共用电子对，两原子核间的电子云密度增加，体系的能量降低。 共价键形成的本质： 一、共价键的形成 ②共价键的特征 为什么N、O、F原子与氢原子形成的简单化合物分别为NH3、H2O和HF？ 思考 N、O、F原子的电子排布式和轨道表示式 ↓ 1S H 一、共价键的形成 ②共价键的特征 形成共价键时，只有成键原子中自旋方向相反的未成对电子才能形成共用电子对。成键过程中，每种元素的原子有几个未成对电子，通常就只能和几个自旋方向相反的电子形成共价键。 在共价分子中，每个原子形成共价键的数目是一定的，这就是共价键的饱和性。 共价键具有饱和性 →共价键的饱和性决定了分子的组成。 一、共价键的形成 ②共价键的特征 共价键具有方向性 形成共价键时，两个参与成键的原子轨道总是尽可能沿着电子出现机会最大的方向重叠成键，而且原子轨道重叠越多，电子在两核间出现的机会越多，体系的能量下降也就越多，形成的共价键越牢固。 因此，一个原子与周围原子形成的共价键就表现出方向性（s轨道与s轨道重叠形成的共价键无方向性）。 s轨道和p轨道形成稳定共价键的几种重叠方式 →共价键的方向性决定分子的空间结构 一、共价键 1、概念 相邻原子之间通过共用电子对形成强烈的相互作用力。 2、特征 3、类型 ①具有饱和性 极性键 非极性键 是否偏移 单键 双键 数目 三键 成键微粒 本质 ②具有方向性 共价键 按共用电子对 02 共价键的类型 二、共价键的类型 两个原子共用电子，意味着两个原子的距离足够近使其原子轨道在核间出现了重叠，电子在重叠区域出现的概率增大。由于s、p等原子轨道的形状是不一样的，它们如何才能发生有效的重叠呢？ H H 1s1 1s1 H H H H 原子轨道相互重叠 形成氢分子中的共价键 （H-H） s s s-s σ键 氢分子形成共价键示意图 未 成 对 电 子 的 原 子 轨 道 相 互 靠 拢 头碰头 无方向性 ①σ键（头碰头型） 二、共价键的类型 1s1 3p5 H Cl 原子轨道相互重叠 形成氯化氢分子中的共价键 （Cl-H） s p HCl分子中共价键的形成 s-p σ键 氯化氢分子形成共价键示意图 未 成 对 电 子 的 原 子 轨 道 相 互 靠 拢 头碰头 有方向性 ①σ键（头碰头型） 二、共价键的类型 3p5 3p5 Cl Cl 原子轨道相互重叠 形成氯分子中的共价键 （Cl-Cl） p p Cl2分子中共价键的形成 p-p σ键 氯气分子形成共价键示意图 未 成 对 电 子 的 原 子 轨 道 相 互 靠 拢 头碰头 有方向性 ①σ键（头碰头型） 二、共价键的类型 回顾σ键的形成过程 二、共价键的类型 头碰头； 轴对称； 形成σ键的原子轨道重叠程度较大，故σ键有较强的稳定性。 二、共价键的类型 ②π键（肩并肩型） 3p5 3p5 Cl Cl 原子轨道相互重叠 形成氯分子中的共价键 （Cl-Cl） p p 未 成 对 电 子 的 原 子 轨 道 相 互 靠 拢 p-p π键 肩并肩 有方向性 二、共价键的类型 肩并肩； 镜面对称； 形成π键是，原子轨道