資源簡介

(共27張PPT)
第一節 共價鍵
第1課時
第二章 分子結構與性質
考點
共價鍵的類型
共價鍵的形成與特征
01
02
HCl
NaCl
常見的NaCl和HCl的性質差異很大，請同學們：從微粒間相互作用的角度解釋NaCl和HCl性質差異大的原因。
NaCl和HCl的形成過程
NaCl
HCl
離子鍵
共價鍵
化學鍵的類型與電負性的差值的關系
離子鍵
H和Cl的電負性的差值
Na和Cl的電負性的差值
共價鍵
0
0.9
2.1
電負性的差值
成鍵原子之間的電負性差值
大于1.7
小于1.7
通常形成離子鍵，相應的化合物為離子化合物
通常形成共價鍵，相應的化合物為共價化合物
共價鍵的形成
共價鍵的形成與特征
共價鍵
共用電子對
非金屬
成鍵微粒：_____________
成鍵本質：_______________________________________________
成鍵元素：一般是同種的或者不同種的________元素
原子
共用電子對與成鍵原子的靜電作用(即原子軌道重疊)
※ 定義：原子間通過_____________所形成的相互作用
※ 成鍵要素
根據共價鍵的定義，只能有H2、HCl、Cl2等，不可能有H3 、H2 Cl和Cl3等，這是為什么呢？
※ 飽和性
按照共價鍵的共用電子對理論，一個原子有幾個 ，便可和幾個 電子配對成鍵，這就是共價鍵的飽和性。
※ 例如：
未成對電子
自旋狀態相反的
H
↑
1s1
Cl
3p5
↑↓
↑↓
↑
↑↓
3s2
H
↓
1s1
H2
Cl
3p5
↑↓
↑↓
↓
↑↓
3s2
Cl2
——電子配對原理
共價鍵的特征
例、NH3分子中N原子為什么是1個，而H原子為3個？
分析：N和H原子的電子式分別為 和H·，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。
如何通過原子軌道進一步理解共價鍵的形成？
共價鍵的特征
氫原子形成氫分子的過程示意
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”
共價鍵的特征
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”
σ 鍵
※ σ鍵的特征：
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。
※ H2中的σ鍵是由兩個s軌道重疊而形成的s-s σ鍵，σ鍵的強度較大。
※ 方向性
除s軌道是球形對稱外，其他原子軌道在空間都具有一定的分布特點。在形成共價鍵時，原子軌道重疊的______，電子在核間出現的______越大，所形成的共價鍵就越______，因此共價鍵將盡可能沿著__________________的方向形成，所以共價鍵具有方向性。
越多
共價鍵的特征
概率
牢固
電子出現概率最大
——最大重疊原理
現代價鍵理論的基本要點
共價鍵的形成與特征
※ 電子配對原理——飽和性
兩個原子各自提供1個自旋方向相反的電子彼此配對。
※ 最大重疊原理——方向性
兩個原子軌道重疊越大，兩核間電子的概率密度越大，形成的共價鍵越牢固，分子越穩定
除了s軌道和s軌道重疊形成共價鍵外，還能找到其他軌道重疊形成共價鍵的例子嗎？
共價鍵類型 (按成鍵原子的原子軌道的重疊方式分類)
H
Cl
H
Cl
HCl
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
σ鍵——s-p σ鍵
H-Cl的s-p σ鍵的形成
HCl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
H
↑
1s1
Cl
3p5
↑↓
↑↓
↓
↑↓
3s2
HCl
共價鍵類型 (按成鍵原子的原子軌道的重疊方式分類)
σ鍵——p-p σ鍵
Cl-Cl的p-p σ鍵的形成
Cl
3p5
↑↓
↑↓
↓
↑↓
3s2
Cl
3p5
↑↓
↑↓
↑
↑↓
3s2
Cl2中的共價鍵是由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。
Cl2
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
共價鍵類型 (按成鍵原子的原子軌道的重疊方式分類)
小結：σ鍵
※ 原子軌道的重疊方式：_________
※ 種類
※ 電子云的對稱方式：__________
s-s σ鍵，如：H-H
s-p σ鍵，如：H-Cl
p-p σ鍵，如：Cl-Cl
“頭碰頭”
軸對稱
共價鍵類型 (按成鍵原子的原子軌道的重疊方式分類)
π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。
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鍵特征
π鍵的電子云具有__________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______；π鍵______旋轉；不如σ鍵______，較易_______。
鏡面對稱
鏡像
不能
牢固
斷裂
例、觀看N2中氮氮三鍵形成的過程，思考：如何判斷共價鍵是σ鍵或是π鍵？
2p3
p-p σ鍵
p-p π鍵
p-p π鍵
判斷σ鍵、π鍵的一般規律
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：
※ 共價單鍵為____鍵；
※ 共價三鍵由一個____鍵和兩個____鍵組成。
※ 共價雙鍵中有一個____鍵、一個____鍵；
σ
σ
π
σ
π
例、觀察下圖乙烷、乙烯和乙炔分子的結構，并回答下列問題。
(1) 乙烷中有____個σ鍵，乙烯、乙炔中σ鍵與π鍵的個數之比分別為_______、_______。
(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。
7
3∶2
5∶1
Gilbert Newton Lewis
(吉爾伯特·牛頓·路易斯)
電子式的發現史
1916年，他提出共價鍵的電子理論。該理論認為2個(或多個)原子可以相互“共用”一對或多對電子，以便達成惰性氣體原子的電子層結構，而形成共價鍵，路易斯在1916年《原子和分子》和1923年《價鍵及原子和分子的結構》中闡述了共價鍵電子理論的觀點，并列出無機物和有機物的電子結構式。
1、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
2、下列四組物質中只含有共價鍵的是( )
A. H2、O3、C60、N60、C6H5Br
B. Cl2、S8、NaCl、Na2O2、NaHCO3
C. P4、Br2、H2O2、Xe、XeF4
D. NH4HCO3、N2H4、NH3、KNO3
A
3、在N2F2分子中，所有原子均符合8電子穩定結構，則該分子中兩個氮原子之間的鍵型構成是( )
A. 僅有一個σ鍵 B. 僅有一個π鍵
C. 一個σ鍵，一個π鍵 D. 一個σ鍵，兩個π鍵
C
4、有以下物質：①HF，②Cl2，③H2O，④N2，⑤C2H4，⑥C2H6，⑦H2，⑧H2O2，⑨HCN。
(1)只有σ鍵的是_______________(填序號，下同)；既有σ鍵又有π鍵的是_______。
(2)含有由兩個原子的s軌道重疊形成的σ鍵的是______。
(3)含有由一個原子的s軌道與另一個原子的p軌道重疊形成的σ鍵的是_________。
(4)含有由一個原子的p軌道與另一個原子的p軌道重疊形成的σ鍵的是__________。
①②③⑥⑦⑧
④⑤⑨
⑦
①③⑤⑥⑧⑨
②④⑤⑥⑧⑨
共價鍵的形成與特征
共價鍵類型
形成：原子間通過共用電子對所形成的相互作用
特征
σ鍵
π鍵
飽和性
方向性
原子軌道的重疊方式：“頭碰頭”
電子云的對稱方式：軸對稱
種類：s-s σ鍵，如：H-H/s-p σ鍵如：H-Cl/p-p σ鍵，如：Cl-Cl
原子軌道的重疊方式：“肩并肩”
電子云的對稱方式：鏡面對稱
種類：p-p π鍵
第一節　共價鍵
第1課時
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