資源簡介

(共22張PPT)
第二章 分子結構
第一節 共價鍵
第1課時 共價鍵
1. 認識共價鍵的本質，原子間通過原子軌道重疊形成共價鍵。
2. 知道根據原子軌道的重疊方式，共價鍵可分為σ鍵和π鍵等類型。
3. 知道共價鍵的特征——具有飽和性和方向性。
假如發生了大災難，人類全部的科學知識只能概括為一句話傳諸后世，那么這句話應該是“萬物皆原子構成”。
——1965年諾貝爾獎得主，理查德·費曼
理查德·費曼
知 識 回 顧
化學鍵：相鄰原子之間強烈的相互作用
化學鍵
共價鍵
離子鍵
極性共價鍵
非極性共價鍵
本質？
共用電子對
靜電作用
H
H
·
·
：
：
：
Cl
·
：
：
：
Cl
·
+
Na
Na+
·
·
：
：
：
Cl
·
：
：
：
Cl
·
+
[ ]-
原子之間通過共用電子對（或原子軌道重疊）形成共價鍵
不同種元素
同種元素
（1）成鍵微粒：
（2）成鍵實質：
（3）成鍵元素：
原子
共用電子對
（4）形成條件：一般由電負性相同或相差不大的非金屬元素的原子結合
一、共價鍵的形成
成鍵原子
電負性之差
>1.7
<1.7
離子鍵——離子化合物
共價鍵——共價化合物
一般是同種的或者不同種的非金屬元素
（4）共價鍵的特征
為什么只能有H2、HCl、Cl2，不可能有H3、H2Cl和Cl3 ？
H
↑
1s1
Cl
↑↓
↑↓
↓
↑↓
3s2
3p5
共價鍵具有飽和性
一個原子有幾個 ，便和幾個 電子配對成鍵，形成幾個共價鍵。
未成對電子
自旋狀態相反的
NH3分子中N原子為什么是1個，而H原子為3個？
N原子最外層有3個未成對電子，H原子有1個未成對電子，形成共價鍵時每個N原子只需與3個H原子分別形成3對共用電子對即可達到穩定狀態，共價鍵達到飽和，從而決定了分子中H原子個數。
↑
↑
↑
↑↓
2s2
2p3
N
H
↑
1s1
共價鍵特征
方向性--→由于原子軌道存在方向，因此成鍵時共價鍵也有方向性
飽和性--→一個原子有幾個未成對電子,便可成幾個共價鍵 （最外層電子數a≤4，成鍵數a;a>4，成鍵數8-a）
分子組成
分子結構
O
O
↓↑
2s
↓↑
↓
↓
2p
CH4
NH3
H2O
（5）共價鍵的類型
按成鍵原子的原子軌道重疊方式分類
σ鍵
π鍵
按共用電子對是否發生偏移分類
極性共價鍵：不同種原子，電子對偏移
非極性共價鍵：同種原子，電子對不偏移
原子間形成共用電子對
成鍵原子相互接近時，原子軌道發生重疊，自旋相反的未成對電子形成共用電子對 。
從電子云
角度理解
H
↑
1s1
H
↓
1s1
H2
相互靠攏
原子軌道相互重疊
形成氫分子的共價鍵(H-H)
“頭碰頭”
共價鍵的深入認識——從原子軌道的角度進一步理解共價鍵的形成
1)H2的形成
s-s σ 鍵
σ鍵
p-p σ鍵
Cl2中的共價鍵由2個氯原子各提供1個未成對電子的3p原子軌道重疊形成的
Cl
3p5
↑↓
↑↓
↓
↑↓
3s2
Cl
3p5
↑↓
↑↓
↑
↑↓
3s2
Cl
Cl
未成對電子的原子軌道相互靠攏
原子軌道相互重疊
形成的共價單鍵
Cl2
共價鍵的深入認識——從原子軌道的角度進一步理解共價鍵的形成
2)Cl2的形成
“頭碰頭”
s-p σ鍵
Cl
3p5
↑↓
↑↓
↓
↑↓
3s2
共價鍵的深入認識——從原子軌道的角度進一步理解共價鍵的形成
3)HCl的形成
“頭碰頭”
H
↑
1s1
HCl
H-Cl
H-H
Cl-Cl
請歸納H-H、H-Cl和Cl-Cl的特點。
σ鍵
s s σ鍵，如：H-H
-
s p σ鍵，如：H-Cl
-
p p σ鍵，如：Cl-Cl
-
“頭碰頭”
原子軌道的重疊方式：
種類
軸對稱
電子云的對稱方式：
形成σ鍵的原子軌道的重疊程度較大，故σ鍵較穩定。
特征：頭碰頭、軸對稱、鍵強度大，不易斷裂
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
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
共價鍵的深入認識——從原子軌道的角度進一步理解共價鍵的形成
π鍵
請用原子軌道重疊來解釋O2共價鍵的形成過程。
O
2p4
↑↓
↓
↓
↑↓
2s2
O
2p4
↑↓
↑
↑
↑↓
2s2

p-p π鍵
“肩并肩”
π 鍵
原子軌道的重疊方式：
特征：
p-p π鍵
種類：
電子云由兩塊組成，鏡面對稱，
不能旋轉
不存在s-s π鍵，s-p π鍵！
π鍵不能單獨存在！通常存在于共價雙鍵或共價三鍵中。
特征：肩并肩、鏡面對稱、不能旋轉，鍵強度小，易斷裂。
【思考】
2、所有的共價鍵都有方向性嗎？
不是，如s-s σ鍵就沒有方向性。
3、通過氮氣中氮氮三鍵形成過程的分析，如何判斷共價鍵是σ鍵或是π鍵？
3、σ鍵和π鍵，哪個更牢固？
σ鍵更牢固，π鍵較易斷裂。
σ鍵和π鍵強度不同。
1、下列物質的σ鍵屬于哪一種？
H2、NH3、F2、H2O
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
：
N
N
·
·
·
：
N
·
·
·
：
↑
↑
↑
↑↓
2s
2p
N
x
y
z
N的2p軌道
x
y
z
x
y
z
“頭碰頭”
y
z
x
y
z
“肩并肩”
“肩并肩”
y
z
x
y
z
p-p σ鍵
p-p π鍵
p-p π鍵
σ 鍵和 π 鍵的判斷
共價單鍵 共價雙鍵 共價三鍵
σ鍵
s-s
s-p
p-p
1個σ鍵、1個π鍵
1個σ鍵、2個π鍵
注意：分子中存在π鍵，則一定存在σ鍵；若存在σ鍵，則不一定存在π鍵。
（1）觀察下列分子結構，其共價鍵分別由幾個σ鍵和幾個π鍵構成？
乙烷
乙烯
乙炔
【問題探究】
課本P36
1個C-C鍵和6個C-H鍵
1個C=C鍵和4個C-H鍵
1個三鍵和2個C-H鍵
7個σ鍵
5個σ鍵和1個π鍵
3個σ鍵和2個π鍵
(2)乙烯和乙炔的化學性質為什么比乙烷活潑？
乙烯的碳碳雙鍵和乙炔的碳碳三鍵中分別含1個和2個π鍵，π鍵原子軌道重疊程度小，不穩定，容易斷裂。而乙烷中沒有π鍵，σ鍵穩定，不易斷裂。
共價鍵
本質：原子之間通過共用電子對（或原子軌道重疊）形成共價鍵
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，電子云呈軸對稱
特征
π鍵
原子軌道“肩并肩”重疊，電子云呈鏡面對稱
特征
共價三鍵——1個σ鍵、2個π鍵
共價單鍵——1個σ鍵
共價雙鍵——1個σ鍵、1個π鍵
一般規律

展開更多......

收起↑