2.1.1《共价键的特征与类型》 课件 2023-2024学年高二化学人教版（2019）选择性必修2

共价键的特征与类型 “万物皆由原子构成” 诺贝尔物理学奖得主理查德·费曼曾说过，假如发生了大灾难，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： 原子是如何构成物质的？ 早在19世纪中叶，化学家就已经把分子中原子之间的相互作用形象地称作化学键。 20世纪初，在原子结构理论的基础上，建立了化学键的电子理论。 共价键是现代化学键理论的核心。 分子的空间结构和分子之间的作用力是理解分子结构与性质关系的重要内容。 1.定义： 一、共价键 共价键是原子间通过共用电子对所形成的相互作用。 2.成键元素： 一般为非金属与非金属 3.分类： 极性键和非极性键 4.表示方式： 电子式和结构式 特例 AlCl3 例：氢原子如何形成氢分子的呢？ 5. 具有饱和性： 只能有H2、HCl、Cl2等，不可能有H3、H2Cl、Cl3 一、共价键 我们学过原子轨道，如何用原子轨道的概念来进一步理解共价键呢？ 氢分子（H2)的形成过程 原子轨道在两个原子核间重叠 → 电子出现在核间的概率增大 电子带负电，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。 氢分子（H2)的形成过程 （1）δ键 H2中的共价键称为 δ 键。 δ 键的特征是以形成化学键的两原子核的连线为轴做旋转操作，共价键的电子云的图形 不变这种特征称为轴对称。 H H δ键 ——“s-s δ键” s-s σ键 一、共价键 s轨道和p轨道，p轨道和p轨道重叠是否也能形成 δ 键呢？ HCl分子中的共价键是由氢原子提供的未成对电子的1s原子轨道和氯原子提供的未成对电子的3p原子轨道重叠形成的。 氯化氢分子（HCl） 的形成过程 δ键 ——“s-p δ键” Cl2分子中的共价键是由2个氯原子各提供一个未成对电子的3p原子轨道重叠形成的，如下图所示。 HCl 和Cl2分子中的共价键的电子云图形跟H2中的共价键的电子云图形都是 轴对称的，因而都是δ键。 氯气分子（Cl2） 的形成过程 δ键 ——“p-p δ键” （2）π 键 一、共价键 未成对电子的原子轨道 相互靠拢 原子轨道 相互重叠 形成π键 π 键与 δ 键相比有何不同点呢？ δ键是由两个原子的p轨道“头碰头”重叠形成的。 π键是由两个原子的p轨道“肩并肩”重叠形成的。 “ π键 ”的特点 原子轨道相互重叠 每个π键的电子云由两块组成，它们互为镜像，这种特征称为镜面对称。 “ π键 ”的特点 π 键的电子云形状与 δ 键的电子云形状什么差别吗？ “ π键 ”的特点 π 键与 δ 键的强度不同 例如： 乙炔、乙烯分子中的 π 键不如 δ 键牢固，比较容易断裂。 因而含有 π 键的乙烯、乙炔与只有 δ 键的乙烷的化学性质不同。 1. 观察乙烷、乙烯、乙炔的分子结构，它们的分子中的共价键分别由几个δ键和几个π键构成？ 思考与讨论： 乙烷 乙烯 乙炔 ① 乙烷中含有1个C-C键和6个C-H键，所以乙烷中含有7个σ键； ② 乙烯中含有1个C=C键和4个C-H键，即含有5个σ键和1个π键； ③ 乙炔中含有1个三键和2个C-H键，即含有3个σ键和2个π键； 思考与讨论： 乙烯上的碳原子进行sp2杂化，还剩余一个p轨道没有参与杂化，轨道重合过程中2个p轨道肩并肩重合。 因此形成了“π键”。 2. 解释乙烯分子中 π 键是如何形成的，预测乙炔分子中的 π 键是如何形成的。 思考与讨论： 乙炔分子中碳原子进行sp杂化，每个碳原子还有2个2p未成对电子（2py、2pz），肩并肩形成πpy-py、 πpz-pz键。 1.共价键的特点：饱和性、方向性 2.共价键的分类： （1）δ键：头碰头、轴对称、很稳定。 类型： s—sσ、s—pσ、p—pσ （2）π键：肩并肩、镜像对称、容易断裂。 3.共价键的类型规律： 单键：δ键 双键：1个δ键 1个π键 三键：1个δ键 2个π键 课堂总结 1.如图表示氢原子的电子云重叠示意图。以下各种说法中错误的是（ ） A.图中电子云重叠意味着电子在核间出现的机会多 B.氢原子的核外的s轨道重叠形成共价键 C.氢原子的核外电子呈云雾状，在两核间分布得密 一些，将两核吸引 D.氢原子之间形成σ键，s-s σ键没有方向性 C 随堂检测 2.下列分子中存在的共价键类型完全相同(从σ键、π键的形成方式角度分析)的 是（ ） A.CH4与NH3 B.C2H6与C2H4 C.H2与Cl2 D.Cl2与N2 A 随堂检测 3.下列四组物质中只含有