資源簡介

(共23張PPT)
2.1 共價鍵模型
第1課時 共價鍵的形成、特征與類型
1、認識原子間通過原子軌道重疊形成共價鍵，了解共價鍵具有飽和性和方向性。
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。
學習目標
回顧舊識
1、化學鍵？
2、離子鍵、共價鍵（極性/非極性）？
3、離子化合物、共價化合物？
聯想質疑
氫原子為什么會與氧原子或氯原子結合形成穩定的分子 為什么原子之間可以通過共用電子形成穩定的分子 共價鍵究竟是怎樣形成的，其特征又是怎樣的呢
H2O分子結構模型
HCl分子結構模型
一、共價鍵的形成
以氫分子的形成為例研究共價鍵的形成及共價鍵的本質
能量降低
能量最低
一、共價鍵的形成
以氫分子的形成為例研究共價鍵的形成及共價鍵的本質
兩個核外電子自旋方向相同的氫原子靠近
v
r
0
核間距
能量
靠近
兩個核外電子自旋方向相反的氫原子靠近
靠近
v
r
0
r0
能量
核間距
一、共價鍵的形成
以氫分子的形成為例研究共價鍵的形成及共價鍵的本質
兩個氫原子靠近時，原子軌道重疊，電子在兩個核間出現的概率增大，原子核對兩個電子都產生吸引作用，體系的能量降低。
↑
1s
H
↓
1s
H
↑↓
1s
H2
一、共價鍵的形成
原子軌道角度理解共價鍵：
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。
兩個原子軌道重疊部分越大，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
1、電子配對原理
2、最大重疊原理
一、共價鍵的形成
回顧思考
為什么不同原子之間形成共價鍵的數目不相同，不同原子形成分子時相互結合的數量也不相同？
H2
HCl
H2O
H—H
H—Cl
H—O—H
CO2
N2
N≡N
O=C=O
單鍵
共價雙鍵
共價三鍵
原子間共用兩對電子所形成的共價鍵
原子間共用三對電子所形成的共價鍵
二、共價鍵的特征
思考1：能不能形成H3、H2Cl、Cl3分子？為什么？
未成對的電子通過相互配對形成共價鍵，因為可參與配對的電子數是一定的，所以每個原子所能形成共價鍵的總數或以共價鍵連接的原子數目是一定的，這稱為共價鍵的飽和性。
共價鍵的飽和性決定了原子形成分子時相互結合的數量關系。
N
↓↑
↓
↓
↓
2s
2p
未成對電子數：3
↓↑
↓↑
↓↑
↓
Cl
3s
3p
未成對電子數：1
H
↑
1s
未成對電子數：1
N2
N≡N
NH3
H—N—H
|
H
Cl2
Cl—Cl
H2
H-H
HCl
H—Cl
二、共價鍵的特征
思考2：畫出H、Cl原子未成對電子的原子軌道形狀，并分析兩個原子軌道有最大程度重疊時的方向。
兩個原子形成共價鍵時，重疊程度越大，形成的共價鍵越穩定，體系能量越低。除s軌道外，其他原子軌道都有一定的空間取向，共價鍵盡可能沿著電子出現概率最大的方向形成，這就是共價鍵的方向性。
1s 球形
3p 啞鈴形
二、共價鍵的特征
S軌道 無空間取向
P軌道 空間取向
無方向性
是不是所有的共價鍵都具有方向性？
問題：
二、共價鍵的特征
共價鍵的方向性決定了分子的空間構型。
三、共價鍵的類型
交流研討
通過“人工固氮”將空氣中的氮氣轉化為含氮化合物用于生產化肥或其他化工產品是人類突破的重要課題。解決這個課題的難點在于氮分子中的共價三鍵使構成氮分子的兩個氮原子緊緊地結合在一起，由此氮氣的性質非常穩定。請從軌道重疊的角度解釋氮分子中的共價三鍵是如何形成的。
肩并肩
頭碰頭
頭碰頭
肩并肩
肩并肩
N
↓↑
↑
↑
↑
2s
2p
三、共價鍵的類型
σ鍵：
原子軌道以"頭碰頭"方式相互重疊導致電子在核間出現的概率增大而形成的共價鍵
π鍵：
原子軌道以"肩并肩"方式相互重疊導致電子在核間出現的概率增大而形成的共價鍵
氮分子中的σ鍵“頭碰頭”
2pz
2pz
氮分子中的π鍵“肩并肩”
2py
2py
2px
2px
π
π
三、共價鍵的類型
思考：HCl、Cl2、H2中的共價鍵是什么類型？ 是如何形成的？
1s
1s
1s
2p
2p
2p
H2中 σ鍵的形成：
HCl中 σ鍵的形成：
Cl2中 σ鍵的形成：
三、共價鍵的類型
交流研討
如何判斷共價鍵是 σ鍵，還是π 鍵？
【一般規律】
共價單鍵是σ鍵；共價雙鍵中有一個σ鍵，另一個是π鍵；共價三鍵由一個σ鍵和兩個π鍵組成。
(1)兩個s軌道只能形成σ鍵，不能形成π鍵。
(2)先形成σ鍵，然后才能形成π鍵。
(3)σ鍵一般比π鍵強度大。
注意：
三、共價鍵的類型
【練一練】觀察乙烷、乙烯和乙炔的分子結構，它們的分子中的共價鍵分別由幾個σ鍵和幾個π鍵構成？
乙烷
乙烯
乙炔
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；
第2課時 鍵參數
1.知道鍵能、鍵長、鍵角等鍵參數的概念。
2.能用鍵參數說明簡單分子的某些性質。
學習目標
一、鍵長
定義：
特點：
對分子性質影響：
兩個成鍵原子的原子核間的距離（簡稱核間距）
一般而言，化學鍵的鍵長愈短，化學鍵就愈強，鍵就愈牢固。
影響分子空間結構的因素之一
成鍵原子的半徑和越小
鍵長越短
單鍵 ＞雙鍵＞ 三鍵
二、鍵角
定義：
在多原子分子中，兩個化學鍵的夾角
應用：
用于描述多原子分子的空間結構
104.5°
107.3°
109028'
180 °
角形分子
直線型分子
三角錐形分子
正四面體形分子
H2O CO2 NH3 CH4
二、鍵角
1、同為三原子AB2分子，為什么CO2的空間結構是直線形，而H2O的空間結構是角形（V形）？
NH3
H2O
CO2
【思考交流】
2、同為四原子AB3分子，為什么NH3的空間結構是三角錐形，而BF3的空間結構是平面三角形？
BF3
三、鍵能
定義：
在298 K 、101 kPa 條件下，斷開 1mol AB（g）分子中的化學鍵，使其分別生成氣態A原子和氣態B原子所吸收的能量稱為A—B鍵的鍵能。
表示方法：
EA—B
應用：
定量地表示化學鍵的強弱
鍵能愈大，斷開時需要的能量就愈多，化學鍵就愈牢固；
鍵能愈小，斷開時需要的能量就愈少，化學鍵就愈不牢固。
思考：怎樣利用鍵能的數據計算反應的熱效應
鍵參數（鍵長、鍵角、鍵能）
歸納總結
鍵參數
鍵長
鍵角
鍵能
決定
分子的穩定性
分子的空間結構
決定
決定
分子的性質

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