共價(jià)鍵+第1課時(shí) 【 備課精講精研 】高二下學(xué)期人教版+(2019)化學(xué)選擇性必修2

第二章分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第一節(jié)共價(jià)鍵

學(xué)習(xí)

目標(biāo)第1課時(shí)

共價(jià)鍵的類型：σ鍵和π鍵PART01PART02PART03認(rèn)識(shí)原子間通過(guò)原子軌道的重疊形成共價(jià)鍵,了解共價(jià)鍵具有飽和性、方向性。知道根據(jù)原子軌道的重疊方式,共價(jià)鍵可分為σ鍵和π鍵等類型。理解共價(jià)鍵中σ鍵和π鍵的區(qū)別,建立判斷σ鍵和π鍵的思維模型,熟練判斷分子中σ鍵和π鍵的存在及個(gè)數(shù)。（1）概念：原子間通過(guò)共用電子對(duì)所形成的相互作用.一般為非金屬原子（相同或不同）或金屬原子與非金屬原子。（2）本質(zhì):1.共價(jià)鍵一、共價(jià)鍵的形成與特征

（3）成鍵粒子：

H2、HCl、Cl2均通過(guò)共用電子對(duì)相結(jié)合，為什么難以形成H3、H2Cl、Cl3等分子？

H︰H電子式H︰Cl︰‥‥︰Cl︰Cl︰‥‥‥‥思考與交流原子間通過(guò)共用電子對(duì)（即電子云重疊）產(chǎn)生的強(qiáng)烈作用。（4）形成條件：非金屬元素的原子之間形成共價(jià)鍵，大多數(shù)電負(fù)性之差小于1.7的金屬與非金屬原子之間形成共價(jià)鍵。氯化鋁屬于共價(jià)化合物，銨鹽屬于離子化合物，銨根和陰離子之間是離子鍵。

注意：（1）共價(jià)鍵具有飽和性：共價(jià)鍵的飽和性決定了共價(jià)化合物的分子組成。

而H原子、Cl原子都只有一個(gè)未成對(duì)電子,因而只能形成H2、HCl、Cl2分子,不能形成H3、H2Cl、Cl3等分子。按照共用電子對(duì)理論，一個(gè)原子有幾個(gè)未成對(duì)電子，便可和幾個(gè)自旋相反的電子配對(duì)成鍵，這就是共價(jià)鍵的“飽和性”;如果原子沒(méi)有未成對(duì)電子，則不能形成共價(jià)鍵。除s軌道是球形對(duì)稱外。其他原子軌道在空間都具有一定的形狀,在形成共價(jià)鍵時(shí)，原子軌道重疊的越多，電子在核間出現(xiàn)的概率越大，所形成的共價(jià)鍵就越牢固，因此共價(jià)鍵將盡可能沿著電子出現(xiàn)概率最大的方向形成，所以共價(jià)鍵必然具有方向性。（2）共價(jià)鍵具有方向性：CH4正四面體形共價(jià)鍵的方向性決定著分子的空間結(jié)構(gòu)2.共價(jià)鍵的特征

一、共價(jià)鍵的形成與特征

并非所有共價(jià)鍵都有方向性，如只有s軌道重疊形成的共價(jià)鍵。

注意：(4)所有共價(jià)鍵都有飽和性，但并不是所有的共價(jià)鍵都有方向性，如s-sσ鍵就沒(méi)有方向性。例1.下列說(shuō)法正確的是（

）A.Cl2是雙原子分子，H2S是三原子分子，這是由共價(jià)鍵的方向性決定的B.H2O與H2S的空間結(jié)構(gòu)一樣是由共價(jià)鍵的飽和性決定的C.并非所有的共價(jià)鍵都有方向性D.兩原子軌道發(fā)生重疊后，電子在兩核間出現(xiàn)的概率減小C2.共價(jià)鍵的特征

一、共價(jià)鍵的形成與特征

題后反思：所有共價(jià)鍵都有飽和性，但并不是所有的共價(jià)鍵都有方向性，如s-sσ鍵就沒(méi)有方向性。按成鍵原子的原子軌道的重疊方式分類，可分為：共價(jià)鍵σ鍵π鍵未成對(duì)電子的原子軌道以”頭碰頭“重疊形成共價(jià)鍵。未成對(duì)電子的原子軌道以”肩并肩“重疊形成共價(jià)鍵?；仡櫍呵懊嬉呀?jīng)學(xué)過(guò)用電子式來(lái)表示H2

的形成過(guò)程：H··H＋H:H現(xiàn)在學(xué)習(xí)了原子軌道理論模型，如何用原子軌道來(lái)進(jìn)一步理解共價(jià)鍵？共價(jià)鍵的分類：二、共價(jià)鍵的類型

1.

σ鍵

(2)類型：s-sσ鍵s-pσ鍵p-pσ鍵(1)概念：未成對(duì)電子的原子軌道以”頭碰頭“方式重疊形成的共價(jià)鍵叫σ鍵。二、共價(jià)鍵的類型

①s-sσ鍵(下面以H原子形成H2分子為例：)原子軌道在兩個(gè)原子核間重疊，意味著電子出現(xiàn)在核間的概率增大，電子帶負(fù)電，因此可以說(shuō)，核間電子好比在核間架起一座帶負(fù)電的橋梁，把帶正電的兩個(gè)原子核“黏結(jié)”在一起了。思考：H2分子中，1s軌道電子的電子云重疊有方向性嗎？

—分析：s-s軌道都是球形，從任何方向發(fā)生電子云重疊（成鍵）時(shí)，重疊程度都相同，因此s-sσ鍵無(wú)方向性。二、共價(jià)鍵的類型

1.

σ鍵

氫原子形成氫分子的過(guò)程二、共價(jià)鍵的類型

②s-pσ鍵(下面以HCl的形成為例：)圖2-2-1H-Cl的s-pσ

鍵原子軌道相互重疊形成氯化氫分子的共價(jià)單鍵(H-Cl)未成對(duì)電子的原子軌道相互靠攏HCl中的共價(jià)鍵是由氫原子提供的未成對(duì)電子的1s原子軌道和氯原子提供的未成對(duì)電子的3p原子軌道重疊形成的。1.

σ鍵

二、共價(jià)鍵的類型

H-Cl的s-pσ鍵形成二、共價(jià)鍵的類型

③p-pσ鍵(下面以Cl2的形成為例：)

Cl2中的共價(jià)鍵是由2個(gè)氯原子各提供1個(gè)未成對(duì)電子的3p原子軌道重疊形成的。圖2-2-2Cl-Cl的p-pσ鍵原子軌道相互重疊形成氯分子的共價(jià)單鍵(Cl-Cl)未成對(duì)電子的原子軌道相互靠攏1.

σ鍵

二、共價(jià)鍵的類型

Cl-Cl的p-pσ鍵形成二、共價(jià)鍵的類型

②強(qiáng)度大：“頭碰頭”重疊形成σ鍵的原子軌道重疊程度較大，故σ鍵有較強(qiáng)穩(wěn)定性。③可旋轉(zhuǎn)：以形成σ鍵的兩原子核的連線為軸，任何一個(gè)原子均可以旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)時(shí)并不破壞σ鍵的結(jié)構(gòu)。(3)σ鍵特征：①軸對(duì)稱：以形成化學(xué)鍵的兩原子核的連線為軸作旋轉(zhuǎn)操作，共價(jià)鍵電子云的圖形不變，這種特征稱為軸對(duì)稱。1.

σ鍵

二、共價(jià)鍵的類型

p軌道與p軌道除了能形成σ鍵外，還能形成π鍵。π鍵的特征是兩個(gè)原子軌道以平行或“肩”方式重疊；原子重疊的部分分別位于兩原子核構(gòu)成平面的兩側(cè)。每個(gè)π鍵的電子云由兩塊組成，它們互為鏡像，這種特征稱為鏡面對(duì)稱。2.

π鍵

二、共價(jià)鍵的類型

P-P

π鍵的形成過(guò)程主要為p-pπ鍵。其形成過(guò)程如下圖：(1)概念:2.

π鍵

二、共價(jià)鍵的類型

(2)類型：未成對(duì)電子的原子軌道以“肩并肩”方式重疊形成共價(jià)鍵叫π鍵。p-p

π鍵的形成2.

π鍵

二、共價(jià)鍵的類型

p-pσ鍵p-pπ鍵兩對(duì)孤對(duì)電子對(duì)電子云↑↑2p2軌道①p-pπ鍵(以乙烯中的碳碳雙鍵為例：)2.

π鍵

二、共價(jià)鍵的類型

結(jié)論：雙鍵中有1個(gè)σ鍵和1個(gè)π鍵結(jié)論:三鍵中有1個(gè)σ鍵和2個(gè)π鍵↑↑↑2P3軌道①p-pπ鍵(下面以N2

的形成過(guò)程為例：)2.

π鍵

二、共價(jià)鍵的類型

N2中共價(jià)三鍵的形成過(guò)程①p-pπ鍵二、共價(jià)鍵的類型

①鏡面對(duì)稱：每個(gè)π鍵的電子云由兩塊組成，分別位于由兩原子核

構(gòu)成平面的兩側(cè)，如果以它們之間包含原子核的平面為鏡面，它們互為鏡像，這種特征稱為鏡面對(duì)稱。。②強(qiáng)度?。盒纬搔墟I時(shí)電子云重疊程度比σ鍵小，π鍵不如σ鍵牢固，易斷裂（如乙烯、乙炔易發(fā)生加成反應(yīng)）。特例：N2分子中的π鍵比σ鍵穩(wěn)定。(3)π鍵特征：

③不能旋轉(zhuǎn)：以形成π鍵的兩個(gè)原子核的連線為軸，任意一個(gè)原子并不能單獨(dú)旋轉(zhuǎn)，若單獨(dú)旋轉(zhuǎn)則會(huì)破壞π鍵,如以py－pyπ鍵為例，若旋轉(zhuǎn)其中一個(gè)成鍵原子，則兩原子的py軌道不再平行，也就無(wú)法“肩并肩”。2.

π鍵

二、共價(jià)鍵的類型

單鍵雙鍵三鍵σ鍵1個(gè)σ鍵、1個(gè)π鍵1個(gè)σ鍵、2個(gè)π鍵①s-s電子、s-p電子只形成σ鍵；p-p電子既形成σ鍵，又形成π鍵；且p-p電子先形成σ鍵，后形成π鍵。②共價(jià)單鍵是σ鍵；共價(jià)雙鍵中有一個(gè)σ鍵,另一個(gè)是π鍵；共價(jià)三鍵由一個(gè)σ鍵和兩個(gè)π鍵構(gòu)成。(4)判斷σ鍵、π鍵的一般規(guī)律2.

π鍵

二、共價(jià)鍵的類型

鍵的類型σ鍵π鍵原子軌道重疊方式原子軌道重疊程度對(duì)稱類型鍵的強(qiáng)度旋轉(zhuǎn)情況成鍵情況σ鍵與π鍵的比較“頭碰頭”“肩并肩”大小軸對(duì)稱鏡面對(duì)稱鍵的強(qiáng)度大，鍵牢固,不活潑鍵的強(qiáng)度小，易斷裂,活潑單鍵可以繞鍵軸任意旋轉(zhuǎn)，不破壞σ鍵不能旋轉(zhuǎn)，否則破壞π鍵單鍵都是σ鍵，雙鍵含一個(gè)σ鍵和一個(gè)π鍵，三鍵含一個(gè)σ鍵和二個(gè)π鍵【小結(jié)】2.

π鍵

二、共價(jià)鍵的類型

[問(wèn)題與討論]

鈉和氯通過(guò)得失電子同樣也是形成電子對(duì)，為什么這對(duì)電子不被鈉原子和氯原子共用形成共價(jià)鍵而形成離子鍵呢？你能從元素的電負(fù)性差別來(lái)理解嗎？討論后請(qǐng)?zhí)顚懴卤恚涸覰aClHClCO電負(fù)性電負(fù)性之差（絕對(duì)值）結(jié)論：當(dāng)元素的電負(fù)性相差很大，化學(xué)反應(yīng)形成的電子對(duì)不會(huì)被共用，形成的將是_____鍵；而_____鍵是電負(fù)性相差不大的原子之間形成的化學(xué)鍵。0.93.02.13.02.53.52.10.91.0離子共價(jià)1.7二、共價(jià)鍵的類型

一、化學(xué)鍵本質(zhì)：原子之間通過(guò)共用電子對(duì)（或原子軌道重疊）形成共價(jià)鍵特征：具有方向性和飽和性成鍵方式σ鍵原子軌道“頭碰頭”重疊，電子云呈軸對(duì)稱特征π鍵原子軌道“肩并肩”重疊，電子云呈鏡面對(duì)稱特征共價(jià)三鍵——1個(gè)σ鍵、2個(gè)π鍵共價(jià)單鍵——1個(gè)σ鍵共價(jià)雙鍵——1個(gè)σ鍵、1個(gè)π鍵一般規(guī)律課堂小結(jié)二、共價(jià)鍵的類型

練習(xí)1.正誤判斷(1)形成共價(jià)鍵后體系的能量降低，趨于穩(wěn)定()(2)共價(jià)鍵的飽和性是由成鍵原子的未成對(duì)電子數(shù)決定的()(3)共價(jià)鍵的飽和性決定了分子內(nèi)部原子的數(shù)量關(guān)系()(4)共價(jià)鍵的方向性是由成鍵原子軌道的方向性決定的()(5)原子軌道在空間都具有方向性()√√√√×二、共價(jià)鍵的類型

練習(xí)2.下列說(shuō)法正確的是()A.Cl2是雙原子分子，H2S是三原子分子，這是由共價(jià)鍵的方向性決定的B.H2O與H2S的空間結(jié)構(gòu)一樣是由共價(jià)鍵的飽和性決定的C.并非所有的共價(jià)鍵都有方向性D.兩原子軌道發(fā)生重疊后，電子在兩核間出現(xiàn)的概率減小C二、共價(jià)鍵的類型

練習(xí)3.下列各組物質(zhì)中，所有化學(xué)鍵都是共價(jià)鍵的是(

)

A.H2S和Na2O2B.H2O2和CaF2C.NH3和N2D.HNO3和NaClC二、共價(jià)鍵的類型

共價(jià)鍵[問(wèn)題與預(yù)測(cè)](1)觀察乙烷、乙烯和乙炔的分子結(jié)構(gòu)，它們的分子中的共價(jià)鍵分別由幾個(gè)σ鍵和幾個(gè)π鍵構(gòu)成？探究C2H6C2H4C2H2σ鍵π鍵705132二、共價(jià)鍵的類型

共價(jià)鍵(2)解釋乙烯分子中π鍵是如何形成的，預(yù)測(cè)乙炔分子中π鍵是如何形成的。乙烯分子中π鍵由一個(gè)2p軌道重疊形成的↑↑↑↓2s2pCxyzxyz肩并肩x探究二、共價(jià)鍵的類型

共價(jià)鍵(2)解釋乙烯分子中π鍵是如何形成的，預(yù)測(cè)乙炔分子中π鍵是如何形成的。探究解析：乙烯分子的碳原子采取sp2軌道雜化，2個(gè)碳原子各以2個(gè)sp2雜化軌道與氫原子形成2個(gè)碳?xì)洇益I，而2個(gè)碳原子之間又各以1個(gè)sp2雜化軌道形成1個(gè)碳碳σ鍵，除此之外，2個(gè)碳原子中未參加雜化的p軌道形成了1個(gè)π鍵，因此，乙烯的雙鍵中有1個(gè)σ鍵和1個(gè)π鍵。乙炔分子的碳原子采取sp軌道雜化，2個(gè)碳原子各以1個(gè)sp雜化軌道與氫原子形成1個(gè)碳?xì)洇益I，同時(shí)又各以其另一個(gè)sp雜化軌道形成1個(gè)碳碳σ鍵，除此之外，每個(gè)碳原子通過(guò)2個(gè)未參加雜化的p軌道形成了2個(gè)π鍵（暫不作要求)二、共價(jià)鍵的類型

共價(jià)鍵[繪制圖示]模仿圖2-3，繪制乙炔分子中的π鍵。乙炔