2.1.1 共价键-【化学一起课件】高中化学选择性必修2同步课件PPT（人教版2019）

选择性必修二 高中化学 第二章 分子结构与性质 第1课时 MOLECULAR STRUCTURE AND PROPERTIES - COVALENT BOND 共价键 学习目标 LEARNING OBJECTIVES 从原子轨道重叠的视角认识共价键的本质，知道共价键具有方向性和饱和性。 知道σ键和π键的区别和特征，能判断分子中的共价键类型。 能说明乙烷、乙烯、乙炔分子的成键类型。 【知识背景】 【思考交流】 诺贝尔物理学奖得主理查德 • 费曼曾经说过，假如发生大灾难，人类全部的科学知识只能概括为一句话传诸后世，那么这句话应该是“万物皆由原子构成”。 问题1：根据所学知识回答：原子是如何构成物质的？ 大多数物质都是由分子构成的，而分子由原子构成。 原子 分子 物质 构成 构成 共价键 【任务1】认识共价键的饱和性 【思考交流】 问题2 ：在原子构成分子的过程中，原子之间必然存在着某种作用力，将原子结合在一起。根据所学知识，试回答：将原子结合在一起的作用力是什么？ 原子之间通过共用电子对形成相互作用，这种作用称为共价键。 问题3 ：请用电子式表示H2、Cl2、HCl的形成过程。 ＋ ＋ ＋ H × 共价键 【任务1】认识共价键的饱和性 【思考交流】 问题4 ：上述原子分别能形成几对共用电子对？你能得到什么规律？据此分析为什么难以形成H3、Cl3、H2Cl等分子？ H和Cl均能形成一对共用电子对。 H的价电子排布为1s1，有1个未成对电子，只能与其他原子的一个电子形成一对共用电子对。 Cl的价电子排布为3s23p5，p能级上有1个未成对电子。因此，Cl只能形成一对共用电子对。 不同原子所能形成的共用电子对的数目是一定的，因此，只能形成H2、Cl2、HCl分子。 共价键 【任务1】认识共价键的饱和性 【思考交流】 问题5 ：分别写出H2O、NH3、HF的电子式及相关原子的价电子排布式。回答：相应原子能够形成的共价键数目与其原子结构之间有怎样的关系。 一般情况下，一个原子有几个未成对电子，便可以与几个自旋相反的电子配对成键，这就是共价键的“饱和性”。 原子所能形成的共价键(共用电子对)数目=原子中的未成对电子数 H 1s1 O 2s22p4 N 2s22p3 F 2s22p5 共价键 【任务2】用原子轨道的概念理解共价键的方向性 共价键 根据第一章所学，原子核外的电子在核外某空间出现的概率可以用电子云来描述。量子力学把电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个原子轨道。那么，如何从原子结构的角度进一步理解共价键的形成？ 【任务2】用原子轨道的概念理解共价键的方向性 【任务2】用原子轨道的概念理解共价键的方向性 问题6 ：回顾s能级和p能级原子轨道的形状。 【思考交流】 ns能级的原子轨道 np能级的原子轨道 s能级有一个球形的原子轨道。 p能级有三个能量相同、伸展反向不同的、哑铃形的原子轨道。 共价键 【任务2】用原子轨道的概念理解共价键的方向性 H2分子的形成 原子轨道在两原子核之间的区域重叠，说明：电子出现在两原子核间的概率增大。带负电的电子将带正电的两原子核“黏结”在一起，形成了氢分子中的共价键（H－H）。 相互靠拢 H . 1s1 H . 1s1 H . H . 原子轨道相互重叠 H . H . 形成氢分子的共价键（H－H） 共价键 相互靠拢 H . 1s1 H . 1s1 H . H . 原子轨道相互重叠 H . H . 形成氢分子的共价键（H－H） 【任务2】用原子轨道的概念理解共价键的方向性 H2分子的形成 1s1 1s1 原子轨道相互重叠 形成氢分子的共价键（H－H） H2中的共价键是由两个s轨道，沿着两原子核连线的方向，相互靠近重叠而成。我们把这种重叠方式形象的描述为“头碰头”重叠。以这种方式形成的共价键称为σ键。σ键的特征是：可以绕着两原子核的连线为轴旋转，电子云的图形不变，这种特征成为轴对称。 共价键 【任务2】用原子轨道的概念理解共价键的方向性 CI2分子的形成 • Cl 3pz 相互靠拢 • Cl 3pz • • 原子轨道相互重叠 • • 形成Cl2的共价键（Cl－Cl） p-p σ键 ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑ Cl 3s 3p 共价键 【任务2】用原子轨道的概念理解共价键的方向性 【任务2】用原子轨道的概念理解共价键的方向性 HCl分子的形成 • Cl 3p 相互靠拢 H . • Cl 原子轨道相互重叠 H . 1s • • 形成HCl的共价键（H－Cl） s-p σ键 共价键 【任务2】用原子轨道的概念理解共价键的方向性 问题7 ：根据以上内容，试对σ键的类型和特征进行归纳整理。 【思考交流】 由s轨道和s轨道相互重叠形成的σ键，为s-s σ键 根据形成σ键的原子轨道的不同，σ键有如下类型： 由s轨道和p