資源簡介

(共26張PPT)
第一節
共價鍵
化學鍵：
知識回顧
化學鍵的類型：離子鍵、共價鍵(極性鍵和非極性鍵)、金屬鍵。
化學鍵的存在范圍：
分子間不存在化學鍵。
離子鍵
共價鍵
金屬鍵
構成離子化合物
構成共價型分子或原子團
構成金屬單質和合金
組成豐富多彩
的物質世界
使離子相結合或原子相結合的強烈相互作用通稱為化學鍵。
只存在于相鄰的原子或離子之間。
離子鍵 共價鍵
概念
成鍵微粒
成鍵條件
存在 （舉例）
分類
類型
比較
陰、陽離子間通過靜電
作用所形成的化學鍵
陰、陽離子
得失電子
離子化合物：大多數鹽、強堿、活潑金屬氧化物等如NaCl、銨鹽
原子間通過共用電子對所形成的化學鍵。
原子
電子對共用
非金屬單質：H2
共價化合物：HCl
某些離子化合物:Na2O2
極性鍵和非極性鍵
知識回顧
包括靜電吸引和靜電排斥
1.用電子式描述NaCl和HCl的形成過程：
H
H
：
：
：
：
Cl
·
：
：
：
Cl
·
+
Na
Na+
：
：
：
：
Cl
·
：
：
：
Cl
·
+
[ ]-
離子鍵
共價鍵
共用電子對
電負性的差值
0
非極性鍵
極性鍵
離子鍵
Na和Cl的電負性的差值
H和Cl的電負性的差值
0.9
2.1
化學鍵的類型與電負性的差值的關系
提示：元素的電負性差值很大，化學反應形成的電子對不會被共用，形成離子鍵，而共價鍵是電負性差值不大的原子間形成的共價鍵。
1.7
一、共價鍵
1.共價鍵的定義
原子間通過共用電子對所形成的強烈相互作用，叫共價鍵。
2、共價鍵的本質：
共用電子對對兩原子的作用力。
共價鍵形成的過程是成鍵原子相互接近，原子軌道發生重疊，自旋方向相反的未成對電子形成共用電子對。
H
↑
1s1
H
↓
1s1
H2
Cl
3p5
↑↓
↑↓
↑
↑↓
3s2
Cl
3p5
↑↓
↑↓
↓
↑↓
3s2
Cl2
根據共價鍵的定義，只能有H2、HCl、Cl2等，不可能有H3 、H2Cl和Cl3等，這是為什么？
3.共價鍵的特征：飽和性
按照共價鍵的共用電子對理論，一個原子有幾個未成對電子，便可和幾個自旋狀態相反的電子配對成鍵，這就是共價鍵的飽和性。
——電子配對原理
原子 H C/Si N/P O/S F/Cl
未成對電子
1
4
3
2
1
二、共價鍵的類型
—— σ鍵和π鍵
1. 形成H2分子的電子云描述（兩個s軌道重疊）
H
H
H
H
兩個s軌道重疊
↑
1s1
↓
1s1
電子出現在核間的概率增大
σ鍵：
以兩核連線為軸，電子云的圖形對稱
（軸對稱）
2. 形成HCl分子的電子云描述（s軌道和p軌道重疊）
“頭碰頭”
s-p軌道重疊
s-p σ鍵
H
↑
1s1
Cl
3p5
↑↓
↑↓
↓
↑↓
3s2
HCl
3. 形成Cl2分子的電子云描述（p軌道和p軌道重疊）
“頭碰頭”
p-p軌道重疊
p-p σ鍵
Cl
3p5
↑↓
↑↓
↓
↑↓
3s2
Cl
3p5
↑↓
↑↓
↑
↑↓
3s2
Cl2
①特征：電子云的對稱方式：
軸對稱
③穩定性：形成σ鍵的原子軌道重疊程度較大，故σ鍵有較強穩定性。
②旋轉:以形成σ鍵的兩原子核的連線為軸，
任何一個原子均可以旋轉，旋轉時并不破壞σ鍵的結構。
概念：兩原子在成鍵時，原子軌道以“頭碰頭”的方式重疊形成的共價鍵。
小結：σ鍵
④方向性：要使兩個原子軌道重疊部分最大，原子軌道必須按一定的
方向進行重疊。(s-s σ鍵無方向性)
小結：σ鍵
s-s σ鍵，如：H-H
s-p σ鍵，如：H-Cl
p-p σ鍵，如：Cl-Cl
⑥種類
⑤存在：單鍵均為σ鍵，雙鍵、三鍵均有σ鍵，
任何兩個原子形成的共價鍵有且只有一個σ鍵
p軌道和p軌道除能形成σ鍵外，還能形成π鍵
——由兩個原子的p軌道“肩并肩”重疊形成。
3.π鍵
未成對電子的原子軌道相互靠攏
原子軌道相互重疊
形成的π鍵
π鍵的電子云具有鏡面對稱性，即每個π鍵的電子云由兩塊組成，分別位于由兩原子核構成平面的兩側，如果以它們之間包含原子核的平面為鏡面，它們互為鏡像；π鍵不能旋轉；不如σ鍵牢固，較易斷裂。
用電子式表示N2的形成過程，
并用原子軌道重疊來解釋其共價鍵的形成過程。
N
↑
↑
↑
↑↓
2s
2px
2py
2pz
x
y
z
N的2p軌道示意圖
：
：
：
：
N
：
N
＋
N
·
·
·
：
N
·
·
·
：
x
y
z
x
y
z
N2中共價三鍵的形成過程
“頭碰頭”
σ鍵
x
y
z
x
y
z
N2中共價三鍵的形成過程
σ鍵
“頭碰頭”
“肩并肩”
π鍵
“肩并肩”
π鍵
N≡N
z
z
y
y
x
π
π
σ
N2中1個p-p σ鍵和2個p-p π鍵的形成過程
N≡N
↑ ↑ ↑
2P3軌道
4.判斷共價鍵類型(按成鍵原子的原子軌道的重疊方式分類)
方法總結
①共價單鍵為 σ 鍵；
②共價雙鍵中有一個σ 鍵、一個 π 鍵；
③共價三鍵由一個 σ 鍵和兩個 π 鍵組成。
【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，幾個π鍵構成？
7個 σ鍵
5個 σ鍵，1個π鍵
3個 σ鍵，2個π鍵
2）解釋乙烯分子中的π鍵是如何形成的，預測乙炔分子中的π鍵是如何形成的
乙烯分子中σ鍵和π鍵的形成過程
乙炔分子中σ鍵和π鍵的形成過程
（1）NH3
（2）C2H4
（3）H2O2
（4）C4H10
（5）CnH2n+2
（6）CnH2n
3個σ鍵
5個σ鍵和1個π鍵
3個σ鍵
13個σ鍵
3n+1 個σ鍵
指出下列共價分子中所含的σ鍵和π鍵的數目：
3n-1 個σ鍵和1個π鍵(單烯烴)
或 3n個σ鍵(環烷烴)
1.下列說法對σ鍵和π鍵的認識不正確的是
A. 分子中只要含有共價鍵，則至少含有一個σ鍵
B. s-s σ鍵、p-p σ鍵與s-p σ鍵都是軸對稱的
C. p-p σ鍵和p-p π鍵的重疊方式是相同的
D. 含有π鍵的分子在反應時，π鍵是化學反應的積極參與者
C
2.下列分子中存在的共價鍵類型完全相同(從σ鍵、π鍵的形成方式角度分析)的是
A.CH4與NH3 B.C2H6與C2H4
C.H2與Cl2 D.Cl2與N2
A
3.具有下列電子排布式的原子中，不能形成π鍵的是
A.1s22s22p63s23p4 B.1s22s22p3
C.1s22s22p63s1 D.1s22s22p2
C
4. 丁烯二酸(HOOCCH=CHCOOH)分子結構中含有σ鍵、π鍵的個數分別是
A. 4個σ鍵，1個π鍵 B. 11個σ鍵，3個π鍵
C. 4個σ鍵，3個π鍵 D. 9個σ鍵，5個π鍵
A
5.下列物質的化學式和結構式中，從成鍵情況看不合理的是
A. CH3N： B.CH4S：
C. CH2SeO： D.CH4Si：
D

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