内容正文:
探普伐他汀钠片结构
——究共价键的形成和特征
情境引入
普伐他汀钠片性状本品为淡红色片。适应症高脂血症、家族性高胆固醇血症。
Q1:从组成结构上来看,普伐他汀钠片含有哪些化学键?
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环节一:重拾共价键
Q1:从组成结构上来看,普伐他汀钠片含有哪些化学键?
1、什么是共价键?
追问:
2、共价键的成键微粒是什么?
3、共价键的成键本质呢?
4、共价键的成键元素又是什么?
原子间通过___________所形成的相互作用
共用电子对
共价键
成键要素
一般是同种的或者不同种的非金属元素
原子
共用电子对与成键原子的静电作用
成键微粒
成键
元素
成键
本质
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环节一:重拾共价键
Q1:从组成结构上来看,普伐他汀钠片含有哪些化学键?
5、从组成元素上看,共价键还能怎么分?
追问:
极性共价键、非极性共价键
6、如何从成键元素电负性差异的角度来理解共价键?
成键原子之间的电负性差值
大于1.7
小于1.7
通常形成离子键,相应的化合物为离子化合物
通常形成共价键,相应的化合物为共价化合物
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【例1】从电负性的角度来判断下列元素的原子之间易形成共价键的是( )
B
A.Na和Cl
B.H和F
C.K和F
D.Ca和O
典例精讲
环节二:再探共价键
根据共价键的定义,只能有H2、HCl、Cl2等,不可能有H3 、H2 Cl和Cl3等,这是为什么呢?
Q2:
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环节二:再探共价键
共价键的特征
一个原子有几个 ,便和几个 电子配对成键,形成几个共价键,这就是共价键的饱和性。
未成对电子
——电子配对原理
饱和性
自旋状态相反的
示例
Cl
3p5
↑↓
↑↓
↑
↑↓
3s2
Cl
3p5
↑↓
↑↓
↓
↑↓
3s2
Cl2
H2
H
↑
1s1
H
↓
1s1
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环节二:再探共价键
现代价键理论的基本要点
两个原子各自提供1个自旋方向相反的电子彼此配对
电子配对原理
——饱和性
两个原子轨道重叠越大,两核间电子的概率密度越大,形成的共价键越牢固,分子越稳定
最大重叠原理
——方向性
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环节二:再探共价键
Q3:如何从原子轨道视角来理解共价键?
H
↑
1s1
H
↓
1s1
H2
1.σ 键
概念:未成对电子的原子轨道以”头碰头“方式重叠形成的共价键叫σ 键。
用原子轨道描述氢原子形成氢分子的过程
追问:
1、什么是σ 键?
H-H的形成
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环节二:再探共价键
Q3:如何从原子轨道视角来理解共价键?
追问:
H-Cl的形成
2、s轨道和p轨道,p轨道和p轨道重叠是否也能形成σ键呢?
Cl-Cl的形成
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环节二:再探共价键
(1)s-s σ 键
相互靠拢
原子轨道相互重叠
形成氢分子的共价键(H-H)
“头碰头”
H2中的σ键是由两个s轨道重叠而形成的s-s σ键,σ键的强度较大。
σ 键
总结:σ 键的类型
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环节二:再探共价键
(2)s-p σ 键
H-Cl的s-p σ键的形成
H
↑
1s1
Cl
3p5
↑↓
↑↓
↓
↑↓
3s2
HCl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
HCl
H
Cl
l
未成对电子的原子轨道相互靠拢
H
Cl
原子轨道相互重叠
形成的共价单键
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环节二:再探共价键
(3)p-p σ键
Cl-Cl的s-p σ键的形成
Cl2中的共价键是由2个氯原子各提供1个未成对电子的3p原子轨道重叠形成的。
Cl2
Cl
l
未成对电子的原子轨道相互靠拢
原子轨道相互重叠
形成的共价单键
Cl
↑↓
↑↓
↑↓
↑
3s2
3p5
↑↓
↑↓
↑↓
↑
3s2
3p5
Cl
Cl
l
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环节二:再探共价键
Q3:如何从原子轨道视角来理解共价键?
追问:
3、 σ键有哪些特征?
①轴对称:以形成化学键的两原子核的连线为轴作旋转操作,共价键电子云的图形不变,这种特征称为轴对称。
②强度大:“头碰头”重叠形成σ键的原子轨道重叠程度较大,故σ键有较强稳定性。
③可旋转:以形成σ键的两原子核的连线为轴,任何一个原子均可以旋转,旋转时并不破坏σ键的结构。
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环节二:再探共价键
4、 p原子轨道间除了“头碰头”重叠,还能以什么方式重叠?
追问:
Q3:如何从原子轨道视角来理解共价键?
π键——由两个原子的轨道“肩并肩”重叠形成
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环节二:再探共价键
π键的电子云具有 性,即每个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______;π键______旋转;不如σ键______,较易_______。
π键特征
镜面对称
镜像
不能
牢固
断裂
Q3:如何从原子轨道视角来理解共价键?
追问:
5、π键有何特征?
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环节二:再探共价键
观看N2中氮氮三键形成的过程,思考:如何判断共价键是σ键或是π键?
2p3
p-p π键
p-p σ键
p-p π键
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环节二:再探共价键
Q3:如何从原子轨道视角来理解共价键?
追问:
6、根据共价键的特征判断原子形成共价键优先形成σ键还是π键?
原子间成键时优先形成重叠程度大的σ键。
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环节二:再探共价键
方法总结
判断σ键、π键的一般规律
共价单键为____键;
共价双键中有一个____键、一个____键;
共价三键由一个____键和两个____键组成。
σ
σ
σ
π
π
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(1)乙烷中有___个σ键,乙烯、乙炔中σ键与π键的个数之比分别为_____、_____。
(2)乙烯和乙炔的化学性质为什么比乙烷活泼?
乙烯的碳碳双键和乙炔的碳碳三键中分别含1个和2个π键,π键原子轨道重叠程度小,不稳定,容易断裂。而乙烷中没有π键,σ键稳定,不易断裂。
7
3∶2
5∶1
乙烷
乙烯
乙炔
【例2】观察下图乙烷、乙烯和乙炔分子的结构,并回答下列问题。
环节三:辨析共价键
典例精讲
环节三:辨析共价键
分子式::C23H35NaO7,相对分子质量:446.52
成人开始剂量为10~20毫克,一日1次,临睡前服用。应随年龄及症状适宜增减,一日最高剂量40毫克(相当于8.96×10-5mol)。
普伐他汀钠片说明书:
问题:1mol普伐他汀钠片含有多少molπ键?
4mol
追问:服用一日最高剂量普伐他汀钠片需断裂多少mol σ键?
8.96×10-5mol
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共价键的形成与特征
共价键类型
形成:原子间通过共用电子对所形成的相互作用
特征
σ键
π键
饱和性
方向性
原子轨道的重叠方式:“头碰头”
电子云的对称方式:轴对称
种类:s-s σ键,如:H-H/s-p σ键,如:H-Cl/p-p σ键,如:Cl-Cl
原子轨道的重叠方式:“肩并肩”
电子云的对称方式:镜面对称
种类:p-p π键
第一节 共价键
第1课时
课堂总结
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