实验02 探究共价键-【同步实验课】2023-2024学年高二化学教材实验大盘点（人教版2019选择性必修第二册）

【同步实验课】 探究共价键 01实验梳理 02实验点拨 03典例分析 04对点训练 05真题感悟 一、共价键的形成（电子配对理论） 1、共价键的饱和性： 按照共价键的共用电子对理论，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”。 原子种类 H Cl O N C 最外层电子数 1 7 6 5 4 共价键数 1 1 2 3 4 （1）用电子云和原子轨道来表示H2的形成过程： 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。 （2）用电子云和原子轨道来表示HCl的形成过程： （3）用电子云和原子轨道来表示Cl2的形成过程： 2、共价键的方向性——最大重叠理论 两个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。要使两个原子轨道重叠部分最大，原子轨道必须按一定的方向进行重叠，这就是共价键的方向性。 注意：重叠也不能无限制的重叠，因核与核之间、电子与电子之间还存在排斥力。 （1） σ键成键方式 “头碰头” （2）σ键的特征 ①轴对称: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,称为轴对称。 ②沿轴方向头碰头重叠。 ③σ键强度大，不易断裂,较稳定。 ④σ键的存在： 任何两个原子形成的共价键且只有一个σ键。 （3）π键的形成 注意:两个s轨道不能成π键，形成π键的电子称为π电子 （4）键特点: ①镜面对称:原子重叠的部分分别位于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，它们互为镜像，称为镜面对称. ②两个原子轨道以平行或肩并肩方式重叠 ③π键重叠程度比σ键小，键强度较小，易断裂，较活泼。 ④π键的存在：π键通常存在于双键或三键中。 （5）σ键和π键的比较 键的类型 σ键 π键 原子轨道重叠方式 两个原子的成键轨道沿着键轴的方向以“头碰头”的方式重叠 两个原子的成键轨道以“肩并肩”的方式重叠 原子轨道重叠部位 两原子核之间，在键轴处 键轴上方和下方，键轴处为零 原子轨道重叠程度 大 小 键的强度 较大 较小 化学活泼性 不活泼 活泼 1、 问题与讨论： 1. 已知氮分子的共价键是三键，你能模仿图2-1、图2-2、图2-3，通过画图来描述吗？ 图2-1 图2-2 图2-3 z z y y x 2. 钠和氯通过得失电子同样也是形成电子对，为什么这对电子不被钠原子和氯原子共用形成共价键而形成离子键呢？你能从原子的电负性差别来理解吗？ 原子 Na Cl H Cl C O 电负性 0.9 3.0 2.1 3.0 2.5 3.5 电负性之差（绝对值） 2.1 0.9 1.0 结论：当原子的电负性相差很大，化学反应形成的电子对不会被共用，形成的将是离子键；而共价键是电负性相差不大的原子之间形成的化学键。 3. 乙烷、乙烯和乙炔分子中的共价键分别有几个σ键和几个π键组成？ 乙烷中： 7 个σ键 乙烯中： 5 个σ键 1 个π键 乙炔中： 3 个σ键 2 个π键 2、 规律与方法： 1．共价键的成键方式及规律 2.共价键的分类 3、 深度剖析： 1.常见原子的成键判断方法 H C N O 最外层电子数 1 4·C· · · 5· ·N· · · 6· ·O· · · · 电子式 H· 孤电子对数 0 0 1 2 未成对电子对数 1 4 3 2 形成共价键数 1 4 3 2 2.键参数——键能、键长、键角 键能 键长 键角 定义 气态基态原子形成1mol化学键释放的最低能量 分子中形成共价键的两个原子之间的核间距 在多原子分子中，两个共价键之间的角 特点 键能越大，分子越稳定 键长越短，往往键能越大，共价键越牢固 多原子分子中共价键间形成夹角，表明共价键具有方向性 3.化学键与物质的类别 除稀有气体内部无化学键外，其他物质内部都存在化学键。化学键与物质的类别之间的关系可概括如下： (1)只含有极性共价键的物质一般是不同种非