2.1.1 共价键-【导学案】2023-2024学年高二化学精品学案（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 第一课时 共价键 学习目标 1.能说出共价键的概念与形成，知道共价键的特征——具有饱和性和方向性 2.了解σ键和π键的形成及特点 重点：从原子轨道重叠的视角认识共价键的本质 难点：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 自主学习 一、共价键 1、共价键的形成 (1)概念：原子间通过 所形成的相互作用叫做共价键 (2)成键微粒：一般为非金属 (相同或不相同)或金属原子与非金属原子 (3)成键实质：原子间通过 产生的强烈作用 (4)成键条件：非金属元素的原子最外层未达到饱和状态(即8电子稳定结构)，相互间通过共用电子对形成共价键 ①同种或不同种非金属元素的原子的结合 ②部分金属元素的原子和非金属原子结合 (如：AlCl3、BeCl2) (5)存在范围 ①非金属单质分子(稀有气体除外)，如：H2、O2、N2、Cl2 ②非金属形成的化合物中，如：CO2、H2O、H2SO4、NH3、CH4 ③部分离子化合物中，如：NaOH、Na2SO4、NH4NO3 ④某些金属和非金属形成的化合物中，如：AlCl3、BeCl2 (6)成键的原因：共价键成键的原因是原子通过 ，各原子最外层电子一般都能达到 状态、两原子核都吸引共用电子对，使之处于平衡状态，原子形成分子后，体系的总能量 (7)共价键表示方法 ①用电子式表示：用小黑点(或×)表示最外层电子，如： ②用结构式表示：用一根短线来表示一对共用电子对，如：H—H (8)共价键的形成过程 ①用电子式表示H2的形成过程： ②用电子云表示氢原子形成氢分子的过程 H2分子的形成过程 两个氢原子的1s电子的自旋方向相反，当它们相互靠近时，两个原子核间的电子云密度变浓，两个原子组成的体系总能量变低，低于两个原子能量之和。当两个氢原子核间达到某一距离r0时，体系总能量达到最低，表示两个氢原子间生成了稳定的共价键，形成了H2分子。当核间距离进一步缩短时，由于两个带正电荷的氢原子核之间的强烈排斥，又使体系总能量迅速升高。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、共价键的分类：按照不同的分类方法，可将共价键分为不同的类型 (1)按共用电子对数目分类 (2)按共用电子对是否偏移分类 (3)按电子云的重叠方式分类 二、σ键与π键 1、σ键 (1)σ键的形成：沿键轴(两原子核的连线)方向以“ ”的方式发生原子轨道重叠，轨道重叠部分呈圆柱形对称沿着键轴分布，具有轴对称特征的共价键称为σ键 (2)σ键的类型：根据成键电子原子轨道的不同，σ键可分为s­s σ键、s­p σ键、p­p σ键 ①s­s σ键：两个成键原子均提供 形成的共价键。 ②s­p σ键：两个成键原子分别提供s轨道和p轨道形成的共价键 ③p­p σ键：两个成键原子均提供 形成的共价键 (3)σ键的特征 ①以形成化学键的两原子核的 为轴作旋转操作，共价键电子云的图形 ，这种特征称为 ②形成σ键的原子轨道重叠程度 ，故σ键有较强的稳定性 (4)σ键的存在：共价单键为σ键；共价双键和共价三键中存在 σ键 2、π键 氮分子形成示意图 氮分子的2个px单电子沿着x-x轴形成p-p σ键后，由于py、pz原子轨道垂直于px所在的平面，py、 pz的单电子不可能再沿着(y，z)轴的方向以“头碰头”形成σ键，而只能是以“肩并肩”的方式 重叠，我们把这种以“肩并肩”的方式重叠的共价键叫π键 (1)π键的形成：两个原子的电子以”肩并肩“的方式发生原子轨道重叠，重叠形成的电子云由两块形成，分别位于两原子核构成的平面两侧，互为镜像而具有镜像对称特征的共价键称为π键，形成π键的电子称为π电子，p轨道和p轨道形成π键的过程如图所示： (2)π键的特征 ①每个π键的电子云由两块组成，分别位于由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 ，这种特征称为镜面对称 ②形成π键时原子轨道重叠程度比形成σ键时 ，π键没有σ键 ③以形成π键的两个原子核的连线为轴，任意一个原子并不能单独旋转，π键 旋转，若旋转则会破坏π键 (3)π键的存在：π键通常存在于 中 3、判