2.1 共价键 课件 2024-2025学年高二下学期化学人教版（2019）选择性必修2

第一节 共价键 人教版选择性必修2 第二章 分子结构与性质 第1课时 共价键 从原子轨道重叠的视角认识共价键的本质、 σ键和π键的区别 【学习目标】 1、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。 2、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。 3、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 【重点难点】 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“万物皆由原子构成”。 理查德.费曼 原子是如何构成物质？ 物质是由原子、分子或离子构成。自然界的绝大多数物质并非由原子直接构成的而是由原子先构成分子，分子再构成物质。 原子为什么能聚集在一起构成分子呢？ [问题导入] 【温故知新】——共用电子对理论 书写H2、HCl、Cl2、NH3、CH4的电子式，并解释为什么难以形成H3、H2Cl、Cl3等分子。 【小结】共价键具有饱和性。 1、共价键的本质：原子之间通过__________所形成的相互作用。 2、共价键根据共用电子对是否发生偏移可以分为______________和_______________。 任务一：共价键 极性共价键 非极性共价键 共用电子对 [深入学习] ——从原子轨道的概念理解氢原子形成氢分子的过程 一、共价键 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。 H H H H H2中的共价键称之为σ键，σ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，电子云图形不变，这种特征称为轴对称。 ——从原子轨道的概念理解 阅读教材P34-35页，从原子轨道的角度进一步理解共价键的形成，解释HCl、Cl2的共价键类型 一、共价键 1S 3P HCl的s-p σ键 除s轨道是球形对称外，其他原子轨道在空间都具有一定的分布特点。在形成共价键时，原子轨道重叠的越多，电子在核间出现的概率越大，所形成的共价键就越牢固，因此共价键将尽可能沿着电子出现概率最大的方向形成，所以共价键具有方向性。 3P 3P Cl2 p-p σ键 s-p σ键、p-p σ键通过头碰头重叠形成 1、 σ键 小结 （1）σ键形成条件：由成键原子的s轨道或p轨道“______”重叠形成 H2 HCl Cl2 头碰头 s-s σ键 s-p σ键 p-p σ键 （2） σ键的特征： 一、共价键 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；σ键的强度较大。 无方向性 有方向性 有方向性 （3）σ键分类 s-s σ键 s-p σ键 p-p σ键 1、 σ键 一、共价键 p-pπ键的形成 2. π键 （1）π键形成条件：由两个原子的p轨道“______________”重叠形成 肩并肩 ①每个π键的电子云由两块组成,它们互为_______,这种特征称为_________; 不可旋转。 ②强度一般不如σ键牢固,较易_____ 镜像 镜像对称 断裂 （2）π键特征： N2中1个p-p σ键和2个p-p π键的形成过程 ↑ ↑ ↑ 2P3轨道 例如：N2中π键的形成过程 O2 中 p-p σ键和 p-p π键的形成过程 p-p σ键 p-p π键 两对孤电子对电子云 ↑↓ ↑ ↑ 2P4轨道 例如：O2中π键的形成过程 P36【问题和预测】（1）以下是乙烷、乙烯、乙炔分子的球棍模型,它们一个分子中分别有几个σ键和几个π键? ①s-s电子、s-p电子只形成σ键；p-p电子既形成σ键，又形成π键；且 p-p电子先形成σ键，后形成π键。 ②共价单键一定是是σ键； 共价双键中一个是σ键,另一个是π键； 共价三键中一个是σ键,另两个是π键 小结 判断σ键、π键的一般规律 键类型 σ键 π键 原子轨道重叠方式 电子云形状 原子轨道重叠程度 牢固程度 成键判断规律 沿键轴方向 头碰头 沿键轴方向平行肩并肩 轴对称，可旋转 镜像对称，不可旋转 σ键强度大, 不易断裂，不活泼。 π键强度较小, 容易断裂，活泼。 共价单键是σ键；共价双键中一个是σ键,另一个是π键；共价三键中一个是σ键,另两个为π键 较大 较小 归纳：σ键和π键的比较 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 共用电子对数 叁键 双键 单键 共价键的类型小结 1.按照不同的分类方法,可将共价键分为不同的类型: 16 共价键 重叠方式不同 σ键 π键 成键原子不同 极性键 非极性键 按照共价键的共用电子对理论，一个原子有几个 ，便可和几个 电子配对成键，这就是共价 键的饱和性 未成对电子 自旋状态相反的 例如只能有H2、HCl、Cl2等，不可能H3、H2Cl和Cl3等 知识拓展：共价键的深入认识 a.电子配对原理： 按照共价键的共用电子对理论，一个原子有几个未成对电子，便可和几个自旋状态相反的电子配对成键，这就是共价键的饱和性。 17 ——共价键具有方向性 共价键的方向性决定了共价化合物的立体构型。 b.最大重叠原理： 在形成共价键时，两个参与成键的原子轨道总是尽可能沿着电子出现机会最大的方向重叠成键，而且原子轨道重叠越多，电子在两核间出现的机会越多，体系的能量下降也就越多，形成的共价键越牢固。因此，一个原子与周围的原子形成的共价键就表现出方向性（例外：s 轨道与 s 轨道重叠形成的共价键无方向性） 两原子互相接近时由于原子轨道重叠，两原子共用自旋相反的电子对，使体系能量降低，而形成化学键。如下图氢气分子中电子云轮廓图——分子轨道（高中不要求）： C.共价键本质 知识拓展：共价键的深入认识 H H 电子云不是简单叠加 H H H－Cl 分子轨道（高中不要求） 电子云轮廓图 H H π键的电子云 2025/4/16 21 3、判断下列分子中，只含σ键的是 ，既含σ键又含有π键的是 。（填序号） ⑴ H2 ⑵ HCl ⑶ NH3 ⑷ H2O ⑸ CO2 ⑹ N2 ⑺ C2H4 ⑻ C2H2 ⑼ F2 ⑽CH3CH3 ⑾ H2O2 只含σ键的是：1 2 3 4 9 10 11 既含σ键又含π键的是：5 6 7 8 课本习题P39第1、4题 $$