2.1.1共价键 课件2023-2024学年高二化学人教版（2019)选择性必修2

第二章 分子结构与性质 第一节 共价键 2.1.1 共价键 衡阳市八中高二化学备课组 单慧芳 教材文本阅读问题提纲P34-36： 1.共价键形成本质？ 2.共价键特点? 3.共价键类型？ 4.σ 键如何形成？σ 键有什么特征？ 5.π键如何形成？π 键有什么特征？ 学习 目标 第1课时 共价键的类型-σ键和π键 PART 01 PART 02 PART 03 认识原子间通过原子轨道的重叠形成共价键,了解共价键具有饱和性、方向性。 知道根据原子轨道的重叠方式,共价键可分为σ键和π键等类型。 理解共价键中σ键和π键的区别,建立判断σ键和π键的思维模型,熟练判断分子中σ键和π键的存在及个数。 H2 HCl Cl2 温故知新: 你能用电子式表示下列物质的形成过程吗？ (1) (2) H Cl H + Cl H· ·H ＋ H:H Cl ＋ Cl Cl Cl (3) 温故知新: 共价键 1.概念：原子间通过共用电子对所形成的化学键。 2.成键粒子：通常是电负性相同或差值小的非金属原子或金属原子与非金属原子 讨论：如何从电子云和原子轨道的角度进一步理解共价键的形成的本质？ 两个H原子电子自旋方向相反，当它们相互靠近到一定距离，两个1s原子轨道发生重叠，核间形成一个电子密度较大的区域。电子带负电，因而形象的说，核间电子好比在核间架起一座带负电荷的桥梁，把带正电的两个原子核“黏结”在一起。 3.共价键的本质：原子间通过原子轨道重叠，高概率的出现在两个原子核之间的电子与两个原子核之间的电性作用 以氢原子形成H2为例，结合下面的两个图像思考 1.在共价键的形成中原子轨道能否无限重叠？ 2.形成共价键的电子一定需要自旋方向相反吗？ 思考：根据共价键的定义，只能有H2、HCl、Cl2等， 不可能有H3 、H2Cl和Cl3等，这是为什么呢？ 一、共价键的特征 1、饱和性： H· ·H ＋ H:H ↑ 1S ↓ 1S ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↓ 3s 3p H Cl H + Cl 所以只能有H2、HCl、Cl2、等而不可能有H3、H2Cl、Cl3等 1s ↑ 共价键的饱和性决定了共价化合物的分子组成。 【思考】NH3分子中N原子为什么是1个，而H原子为3个？ 每种元素原子能提供的成键轨道数和未成对电子数是一定的。元素原子可能形成的共价键数与原子的价轨道数和价电子数有关。 【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。 典例精讲 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轨道外，原子轨道在空间有一定的取向。形成共价键时，各原子轨道总是尽可能沿着电子出现概率最大的方向重叠成键，以尽量降低体系能量。 一、共价键的特征 课堂练习：正误判断 (1)形成共价键后体系的能量降低，趋于稳定( ) (2)共价键的饱和性是与成键原子的未成对电子数有关( ) (3)共价键的饱和性决定了分子内部原子的数量关系( ) (4)共价键的方向性是由成键原子轨道的方向性决定的( ) (5)原子轨道在空间都具有方向性( ) (6)价键的饱和性与原子轨道的重叠程度有关( ) √ √ √ √ × × 共价键的实质： 小结： 原子间形成共用电子对 成键原子相互接近时，原子轨道发生重叠（电子云重叠），自旋相反的未成对电子形成共用电子对。 从电子云 角度理解 【思考】原子轨道以哪些方式重叠才能形成稳定的共价键呢？ H H H H ↑ 1S ↓ 1S 二、共价键的类型 氢原子形成氢分子的电子云描述 1、 σ 键： （按照原子轨道重叠方式分类） 两个原子轨道沿着键轴方向（两核间联线）以“头碰头”方式相互重叠形成的共价键。 14 氢原子形成氢分子的电子云描述 H H H H ↑ 1S ↓ 1S （1） s-s σ 键 H2中的共价键称为σ键。H2中的σ键是由两个s轨道以“头碰头”的方式相互重叠形成的。 特征：已形成化学键的两个原子核的连线为轴做旋转操作，共价键的电子云图形不变——轴对称 H Cl H－Cl ↑ 1s1 ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↓ 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5 H