2.1 共价键 课件-2025-2026学年高二上学期化学人教版选择性必修2

选择性必修第二册 第二章《分子结构与性质》 第一节 共价键 1.原子核外电子运动的研究历史 认 卢瑟福原子模型 玻尔原子模型 汤姆孙原子模型 道尔顿原子模型 量子力学原子模型 识 逐 渐 深 入 无电子 电子嵌于核中 电子在核外运动 电子分层排布 电子云 1926 年，奥地利物理学家薛定谔（Schodinger ) 提出一个方程，被命名为薛定谔方程。波函数  就是通过解薛定谔方程得到的。 薛定谔方程（二阶偏微分方程） 波函数和原子轨道 波函数  的几何图象可以用来表示微观粒子活动的区域。 2.核外电子的运动状态 ——电子云 现代原子结构理论认为，电子在原子核外高速运动，而且没有一定的轨道，所以，电子在核外运动时就像一团带负电荷的云雾笼罩着带正电荷的原子核，因此，通常把核外电子的运动比喻为电子云。 电子云常用由许多小黑点组成的图形表示。实际上是使用统计学原理来发现电子在原子核外运动的规律。 2.核外电子的运动状态 ——电子云 几率密度与电子云 1s 2s 2 p 电子云图是几率密度 | | 2 的形象化说明。黑点密集的地方， | | 2 的值大，几率密度大；反之几率密度小。 s轨道 3.共价键的形成 共价键的本质是由于原子相互接近时轨道重叠（即波函数叠加），原子间通过共用自旋相反的电子对使能量降低而成键。 （1）电子配对原理 参与形成一个共价键的两个(基态)原子，各自都必须提供一个没有配对的电子，这两个电子在自旋相反的条件下，才能够配对形成一个共价键。 3.共价键的形成 F： 1s２ 2s２ 2p2 2p2 2p1 ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑   ↓ H： 1s１   例：HF分子的形成 HF的生成 初步结论： 一个原子所能形成共价键的数目等于该原子中未配对电子的数目。 （2） 轨道最大重叠原理 在满足第一个条件（电子配对）的前提下，只有两自旋相反电子的电子云重叠才能形成一个共价键，并且电子云重叠区域越大，体系能量降得越低，形成的共价键才越稳定。 举例： H C l 的形成 H： 1S1 Cl：1S2 2S2 2P6 3S2 3P5   ↑   ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↓   3s2 3py2 3px2 3pz1 （1）方向性 根据原子轨道最大重叠原理，在形成共价键时，原子间总是尽可能沿着原子轨道最大重叠的方向成键。 4.共价键的特征 意义： 它不仅决定了分子的几何构型，而且还影响着分子的极性和对称性等分子性质。 例如：H2S分子        （2）饱和性 共价键具有饱和性是由电子配对原理决定的。 形成的共价键数 未成对电子数 σ键（头碰头） 按重叠程度分： π键（肩并肩）   普通共价键（双方） 按共用电子对来源分： 配位共价键（单方） 5.共价键的类型 （1）s键：两个原子轨道沿键轴（成键原子核连线）方向进行同号重叠，所形成的键叫s键 “头碰头”重叠 （2）p键：两原子轨道沿键轴方向在键轴两侧平行同号重叠，所形成的键叫p键。 “肩并肩”重叠  键： 肩并肩方式重叠 p-p  键 N: 2s2 2p3 2px1 2py1 2pz1  键： 肩并肩方式重叠 p-d  键 d-d  键 键的类型 s键 p键 原子轨道重叠方式 沿键轴方向相对重叠 沿键轴方向平行重叠 原子轨道重叠程度 大 小 键的强度 较大 较小 化学活泼性 不活泼 活泼 s和p键的某些特征比较 说明： ① 所有共价单键均为σ键，共价双键中有一个 σ键和一个π键。 ② 普通σ键和π键为定域键；多个原子间构成 的大π键为离域键，如：苯环中大π键。 由一个原子提供电子对，一个原子提供空轨道，形成的共价键称为配位共价键 ，简称为配位键。 以符号AB表示 类型：σ配键、π配键。 （3）配位共价键 例：NH4+的形成 22 通过以上分析可知，形成配键必须同时具备两个条件： 第一，成键原子中应有一个原子在其价电子层中至少有一个孤电子对； 第二，成键的另一个原子中在其价电子层中至少有一个空的原子轨道。 23 $