2.1共价键 第一课时 课件 2024-2025学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修2

第二章 分子结构与性质 第一节 共价键 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“万物皆原子构成”。 ——1965年诺贝尔奖得主，理查德·费曼 理查德·费曼 2 原子是如何构成物质的？ 2 H · + ·H → H : H 1. 共用电子对角度初识共价键 原子之间通过共用电子对形成的相互作用叫共价键。 共价键形成的过程是成键原子相互接近，原子轨道发生重叠，自旋方向相反的未成对电子形成共用电子对。 2. 原子轨道角度理解共价键—H2 H H H H ↑ 1s ↓ 1s H • H • 原子轨道发生重叠 ,使得电子在核间出现概率密度 。 增大 ↓ 1s Cl • • H • ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑ 1s 2s 2p 3s 3p 2. 原子轨道角度理解共价键—HCl • • • • • 思考交流：除了s轨道和s轨道重叠形成共价键外，还能找到其他轨道重叠形成共价键的例子吗？从原子轨道重叠的角度理解H-Cl、Cl-Cl共价键的形成。 2. 原子轨道角度理解共价键—HCl 图 1 图 2 可能按照哪种方式靠拢并重叠？ “头碰头”方式 两个原子轨道重叠越大，两核间的电子概率密度越大，形成共价键越牢固，分子越稳定——共价键的方向性 ↓ 1S Cl • • • • • H • ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑ 1s 2s 2p 3s 3p 原子轨道“头碰头”重叠 形成共价键 2. 原子轨道角度理解共价键—HCl • • 1s 相互靠拢 3pz ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↓ 1s 2s 2p 3s 3p ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑ 1s 2s 2p 3s 3p 相互靠拢 原子轨道“头碰头”重叠 形成共价键 2. 原子轨道角度理解共价键—Cl2 轨道不同： s-s s-p p-p 特征： 3. 共价键的类型 （1）σ 键：原子轨道以“头碰头”的方式重叠形成的共价键 分类： s-s σ 键 s-p σ 键 p-p σ 键 轴对称——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。 可以旋转：以形成σ键的两个原子核的连线为轴，任意一个原子可以绕轴旋转，并不会破坏σ键 。 （2）π 键 π 键( p - p π 键 ) “头碰头”靠拢后重叠 p - pσ键 “肩并肩”靠拢后重叠 3. 共价键的类型 （1）π 键：原子轨道以“肩并肩 ”的方式重叠形成的共价键 3. 共价键的类型 1、类型：p-p π键等，不存在s-s π键、s-p π键等 2、特征：①镜面对称，π 键电子云由两块组成，互为镜像。 ②不能旋转，形成π键的两个原子核的连线为轴，任 意一个原子不能单独旋转 用原子轨道重叠来解释其（N≡N）共价键的形成过程。 ↑ ↑ ↑ ↑↓ ↑↓ 1s 2s 2p • • N • • • ↓ ↓ ↓ ↑↓ ↑↓ 1s 2s 2p 思考讨论 p-p σ 键 px 思考 N2（N≡N）原子轨道重叠过程 p-p π 键 pz py p-p π 键 p-pσ键 p-pπ键 ↑↓ ↑ ↑ 2P4轨道 O2（O=O）原子轨道重叠过程 共价键σ键和π键的数目判断 共价单键是σ键， 共价双键含有1个σ键和1个π键 共价三键中有1个σ键和2个π键。 思考：在气体单质分子中，一定含有σ键，可能含有π键吗？ 稀有气体的单质分子中不含化学键；多原子分子中一定含有σ键，可能含有π键。 1、观察下列分子结构，它们分子中共价键由几个 σ 键、几个 π 键构成？ 7个 σ 键 无 π 键 5个 σ 键 1个 π 键 3 个 σ 键 2 个 π 键 思考 （1）饱和性： 原子有几个未成对电子，便可和几个电子配对成键。 （2）方向性（s-s σ 键除外）： 4. 共价键的特征 H3 H2Cl？ 共价键的饱和性决定了共价化合物的分子组成。 原子轨道重叠得越多，电子在核间出现的概率越大，所形成的共价键就越牢固，因此共价键尽可能沿着电子出现概率最大的方向形成。 共价键的方向性决定了共价化合物的立体构型。 2、结合乙烷、乙烯和乙炔的化学性质分析 π 键和 σ 键的强度是否相同？ 乙烯和乙炔：加成反应 π 键更易断裂 乙烷：取代反应 σ 键相对更稳定 思考 结论：通常情况下，π键没有σ键牢固。 乙烯和乙炔分子中π 键不如 σ 键牢固 因为乙烯和乙炔形成π键时，原子轨道重叠程度比σ键的小。 5. 共价键形成的条件 钠和氯通过得失电子同样是形成电子对，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？请从元素电负性差别理解 。 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：当原子电负性相差很大时，化学反应形成的电子对不会被 共用，形成的是离子键；电负性相差不大时形成共价键。 1.7 共价键类型 σ 键 π 键 成键方向 特征 示意图 ①共价单键是 σ 键； ②共价双键中有一个是 σ 键，另一个是 π键； ③共价三键中有一个是 σ 键，另两个是 π 键。 ④s-s电子、s-p电子只形成σ键；p-p电子形成σ键，π键。 沿轴方向 “头碰头” 轴对称，可旋转 平行方向 “肩并肩” 镜面对称，不可旋转 本课小结 成键判断 及规律 本课小结 下列关于 σ 键和 π 键说法错误的是（ ） A. σ 键的电子云图形是轴对称，π 键电子云图形是镜面对称 B. σ 键原子轨道“头碰头”式重叠， π 键原子轨道“肩并肩”式重叠 C. 2个 p 轨道无法形成 σ 键，只能形成 π 键 D. H 可以形成 σ 键，而 O 可以形成 σ 键和 π 键 C 反馈评价 1s1 2s2 2p4 √ √ × √ $$