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第二章 分子結構與性質
第一節 共價鍵
第一課時 共價鍵的特征與類型
早在19世紀中葉，化學家就已經把分子中原子之間的相互作用形象地稱作化學鍵。20世紀初，在原子結構理論的基礎上，建立了化學鍵的電子理論。共價鍵是現代化學鍵理論的核心。分子的空間結構和分子之間的作用力是理解分子結構與性質關系的重要內容。
化學鍵
復習回顧
1.定義：
一、共價鍵
共價鍵是原子間通過共用電子對所形成的相互作用。
2.成鍵元素：
一般為非金屬與非金屬，
3.分類：
極性鍵和非極性鍵。
4.表示方式：
電子式和結構式。
復習回顧
思考：我們學過原子軌道，如何用原子軌道的概念來進一步理解共價鍵呢？
例：氫原子如何形成氫分子的呢？
一、共價鍵
5.具有飽和性：
只能有H2、HCl、Cl2等，不可能有H3、H2Cl、Cl3 。
新課講解
氫分子（H2)的形成過程
原子軌道在兩個原子核間重疊，意味著電子出現在核間的概率增大，電子帶負電，因而可以形象地說，核間電子好比在核間架起一座帶負電的橋梁，把帶正電的兩個原子核“黏結”在一起了。
新課講解
（1）σ鍵
一、共價鍵
H2中的共價鍵稱為σ鍵。
σ鍵的特征是以形成化學鍵的兩原子核的連線為軸做旋轉操作，共價鍵的電子云的圖形不變這種特征稱為軸對稱。
H
H
新課講解
H2中的σ鍵是由兩個s軌道重疊形成的，可稱為“s-s σ鍵”。
（1）σ鍵 ——“s-s σ鍵”
一、共價鍵
思考：非金屬最外層有s軌道和p軌道，s軌道和p軌道，p軌道和p軌道重疊是否也能形成σ鍵呢？
s-s σ鍵 有什么特點呢？
軸對稱
新課講解
HCl分子中的共價鍵是由氫原子提供的未成對電子的1s原子軌道和氯原子提供的未成對電子的3p原子軌道重疊形成的。
氯化氫分子（HCl)的形成過程
（1）σ鍵 ——“s-p σ鍵”
新課講解
HCl分子中的共價鍵是由氫原子提供的未成對電子的1s原子軌道和氯原子提供的未成對電子的3p原子軌道重疊形成的。
氯化氫分子（HCl)的形成過程
（1）σ鍵 ——“s-p σ鍵”
s-p σ鍵 有什么特點呢？
軸對稱
新課講解
Cl2分子中的共價鍵是由2個氯原子各提供一個未成對電子的3p原子軌道重疊形成的，如下圖所示。
氯氣分子（Cl2 )的形成過程
（1）σ鍵 ——“p-p σ鍵”
新課講解
Cl2分子中的共價鍵是由2個氯原子各提供一個未成對電子的3p原子軌道重疊形成的，如下圖所示。
氯氣分子（Cl2 )的形成過程
（1）σ鍵 ——“p-p σ鍵”
HCl 和Cl2分子中的共價鍵的電子云圖形跟H2中的共價鍵的電子云圖形都是軸對稱的，因而都是σ鍵。
p-p σ鍵 有什么特點呢？
頭碰頭 軸對稱
新課講解
（2）“ π鍵 ”
一、共價鍵
新課講解
①對比兩個p軌道形成的σ鍵和π鍵可以發現， σ鍵是由兩個原子的p軌道“頭碰頭”重疊形成的。而π鍵是由兩個原子的p軌道“肩并肩”重疊形成的。
一、共價鍵
“ π鍵 ”的特點
思考： π鍵與σ鍵相比有何不同點呢？
新課講解
②π鍵的電子云形狀與σ鍵的電子云形狀有明顯差別：每個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稱。
一、共價鍵
“ π鍵 ”的特點
新課講解
③π鍵與σ鍵的強度不同。由于原子核的排斥作用，電子云重疊的少，不穩定。例如，乙炔、乙烯分子中的π鍵不如σ鍵牢固，比較容易斷裂。因而含有π鍵的乙烯、乙炔與只有σ鍵的乙烷的化學性質不同。
一、共價鍵
“ π鍵 ”的特點
新課講解
③π鍵鍵能較小，不穩定，不能單獨存在。
一、共價鍵
“ π鍵 ”的特點
（3）.共價鍵的類型規律：
單鍵：σ鍵
雙鍵：1個σ鍵 1個π鍵
三鍵：1個σ鍵 2個π鍵
課堂小結
1.共價鍵的分類：
（1）σ鍵：頭碰頭、軸對稱、很穩定。 類型： s—s σ、s—p σ、p—p σ
（2）π鍵：肩并肩、鏡像對稱、容易斷裂。
2.共價鍵的類型規律：
單鍵：σ鍵
雙鍵：1個σ鍵 1個π鍵
三鍵：1個σ鍵 2個π鍵
新課講解
探究
【問題和預測】
（1）觀察乙烷、乙烯、乙炔的分子結構，它們的分子中的共價鍵分別由幾個σ鍵和幾個π鍵構成？
新課講解
①乙烷中含有1個C-C鍵和6個C-H鍵，所以乙烷中含有7個σ鍵；
②乙烯中含有1個C=C鍵和4個C-H鍵，即含有5個σ鍵和1個π鍵；
③乙炔中含有1個三鍵和2個C-H鍵，即含有3個σ鍵和2個π鍵；
探究
新課講解
探究
【繪制圖示】
模仿圖2-3所示，繪制乙炔分子中的π鍵。（提示：兩個碳原子各自用2個p軌道形成2個π鍵。）
課堂小結
1.共價鍵的特點：飽和性、方向性。
2.共價鍵的分類：
（1）σ鍵：頭碰頭、軸對稱、很穩定。 類型： s—sσ、s—pσ、p—pσ
（2）π鍵：肩并肩、鏡像對稱、容易斷裂。
3.共價鍵的類型規律：
單鍵：σ鍵
雙鍵：1個σ鍵 1個π鍵
三鍵：1個σ鍵 2個π鍵
課堂練習
1.σ鍵的常見類型有(1)s-s, (2)s-p,(3)p-p，請指出下列分子σ鍵所屬類型:
A. HF
B. NH3
C. F2
D. H2
s-p
s-p
p-p
s-s
2. 下列關于共價鍵的說法不正確的是(　　)
A．H2S分子中兩個共價鍵的鍵角接近90°的原因是共價鍵有方向性
B．N2分子中有1個σ鍵，兩個π鍵
C．兩個原子形成共價鍵時至少有1個σ鍵
D．在雙鍵中，σ鍵的鍵能小于π鍵的鍵能
D
課堂練習
3.關于乙醇分子的說法正確的是（ ）
A.分子中共含有8個極性鍵 B.分子中不含非極性鍵
C.分子中只含σ鍵 D.分子中含有1個π鍵
C
4．氰氣的化學式為(CN)2，結構式為NCCN，性質與Cl2相似，下列敘述不正確的是(　　)
A．在一定條件下可發生加成反應
B．分子中NC鍵的鍵長大于C—C鍵的鍵長
C．分子只含有2個σ鍵和4個π鍵
D．不和NaOH溶液反應
BC
課堂練習
5.下列分子中不含有π鍵的是:
A、O2 B、CaC2
C、F2 D、C6H6
E、氯乙烯 F、Na2O2
C F

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