資源簡介

(共29張PPT)
第二章
分子結構與性質
第一節　共價鍵
第1課時　共價鍵的形成與特征
內容索引
學習目標
活動方案
課堂反饋
學 習 目 標
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。
3. 知道共價鍵可分為極性和非極性共價鍵。
活 動 方 案
1. 通過用電子式表示共價鍵的形成過程，理解共價鍵的一個特征。
(1) 用電子式表示HCl、H2O、NH3、N2的形成過程。歸納出形成共價鍵的數目與原子核外未成對電子數之間存在著怎樣的關系？
活動一：從不同角度認識共價鍵的形成
【答案】
一般地，形成共價鍵的數目等于原子核外未成對電子數。
(2) 我們生活的環境中一般不存在H3、Cl3、HCl2等分子，這是由共價鍵的什么性質決定的？
【答案】 共價鍵的飽和性。
2. 通過用電子云描述共價分子的形成過程，理解共價鍵的另一個特征。
下面是用電子云描述幾個簡單共價分子的形成過程。
(1) 這些電子云分別是由什么原子軌道重疊而成的？
【答案】 ①H2：s原子軌道與s原子軌道；②HCl：s原子軌道與p原子軌道；③Cl2：p原子軌道與p原子軌道。
(2) 為何除s電子云與s電子云重疊時沒有方向，而s電子云與p電子云、p電子云與p電子云均是沿p電子云軌道的鍵軸方向重疊？共價鍵的這種特征性質稱為共價鍵的什么性？
【答案】 電子云沿這樣的方向重疊的程度達到最大，最穩定；而s電子云呈球形對稱，沿任何方向重疊都相同。共價鍵的這種特征性質稱為共價鍵的方向性。
(3) 預測H2S分子中所形成的共價鍵之間的夾角約是多少度？
【答案】 90°(實際為92°)
3. 從能量的角度理解共價鍵形成的原因。
右圖是某同學從網站上查閱到的氫氣分子的能量與核間距的關系。你認為兩個氫原子間為何能夠通過共價鍵形成氫分子？
【答案】 兩個氫原子通過共價鍵形成氫分子后，體系能量降低，氫分子比氫原子更穩定。
4. 從原子的電負性差別來理解共價鍵。
原子 Na Cl H Cl C O
電負性
電負性之差的絕對值 結論 0.9
3.0
2.1
3.0
2.5
3.5
2.1
0.9
1.0
當原子的電負性相差很大，化學反應形成的電子對不會被共用，形成的將是離子鍵；而電負性相差不大時，原子之間形成共價鍵
1. 根據共用電子對是否發生偏移，對共價鍵進行分類。
(1) 成鍵原子對共用電子對的吸引與拔河相似，H2O、NH3、HF分子中的氫原子相當于右圖中的相撲師還是小孩？成鍵原子對共用電子對的吸引能力可用何種物理量來衡量？
【答案】 相當于圖中的小孩　電負性
活動二：從不同角度對共價鍵進行分類
(2) 共用電子對不發生偏移的共價鍵是非極性
共價鍵。右圖所示的H2O、O2、NH3、HF分子中，
何種分子中含有非極性共價鍵？
【答案】 O2
(3) 你認為非同種元素原子之間形成的極性共價鍵的極性強弱與兩種原子的電負性差值存在著怎樣的關系？
【答案】 形成極性共價鍵的原子的電負性差值越大，該共價鍵的極性就越強。
(4) OF2分子中氧元素的化合價是多少？
【答案】 ＋2價
2. 根據原子軌道的重疊方式，對共價鍵進行分類。
原子軌道以“頭碰頭”的方式重疊形成σ鍵，以“肩并肩”的方式重疊則形成π鍵。
(1) H2、HCl、Cl2分子所形成的共價鍵分別是什么類型的共價鍵？
【答案】 都是σ鍵。
(2) 下列p電子云重疊所形成的共價鍵屬于什么類型的共價鍵？
【答案】 π鍵
(3) 若將σ鍵、π鍵分別進行旋轉，是否會發生斷裂？
【答案】 σ鍵的特征為軸對稱，故旋轉時不會斷裂；π鍵的特征為鏡面對稱，若旋轉則會斷裂(也就是說π鍵不能旋轉)。
(4) N原子中未成對電子的原子軌道如圖所示。推測2個N原子沿x軸方向相互靠近，有幾組原子軌道進行重疊？形成的共價鍵類型是什么？
【答案】 有3組原子軌道進行重疊(2px與2px頭碰頭重疊，2py與2py、2pz與2pz肩并肩重疊)。既有σ鍵(1個)又有π鍵(2個)。
3. 根據共價鍵中含共用電子對的數目，對共價鍵進行分類。
在N2H4和HCN分子中一個氮原子均形成3根共價鍵，請寫出它們的結構式并指出每個分子中共價單鍵、共價雙鍵或共價三鍵的數目。
(1) N2H4
【答案】 只有5個共價單鍵
(2) HCN
【答案】 H—C≡N　1個共價單鍵、1個共價三鍵
在下表中對應的位置填上乙烷、乙烯、乙炔分子中σ鍵和π鍵的數目。
活動三：尋找分子中單鍵、雙鍵、三鍵與σ鍵和π鍵的關系
結構
名稱 乙烷 乙烯 乙炔
σ鍵
π鍵
規律 7
5
3
0
1
2
共價單鍵都是σ鍵；共價雙鍵中有1個σ鍵和1個π鍵；共價三鍵中有1個σ鍵和2個π鍵
課 堂 反 饋
2
4
5
1
3
7
6
1. 根據氫原子和氟原子的核外電子排布，對F2和HF分子中形成的共價鍵描述正確的是( 　　)
A. 兩者都為s-s σ鍵
B. 兩者都為p-p σ鍵
C. 前者為p-p σ鍵，后者為s-p σ鍵
D. 前者為s-s σ鍵，后者為s-p σ鍵
【解析】 H原子的1個電子排布在1s軌道，F原子的最外層7個電子的排布為2s、2p軌道，F2單質中共價鍵是p-p σ鍵，而HF分子中是H原子的1s軌道與F原子的2p軌道頭碰頭重疊，形成 s-p σ 鍵。
【答案】 C
2
4
5
1
3
7
6
2. 下列說法不正確的是( 　　)
A. 一般地，σ鍵比π鍵重疊程度大，穩定性強
B. 兩個原子之間形成共價鍵時，最多有一個σ鍵
C. 氣體單質分子中，一定有σ鍵，可能有π鍵
D. HClO分子中有s-p σ鍵和p-p σ鍵
【解析】 原子軌道以“頭碰頭”方式相互重疊形成的共價鍵為σ鍵，以“肩并肩”方式相互重疊形成的共價鍵為π鍵，一般地，σ鍵比π鍵重疊程度大，穩定性強，A正確；雙鍵、三鍵中，只有一個σ鍵，其他為π鍵，B正確；氣體單質分子中，可能有σ鍵，如Cl2，可能有π鍵，如N2，也可能沒有化學鍵，如稀有氣體，C錯誤；H—O—Cl分子中，H—O鍵是 s-p σ 鍵，O—Cl鍵是p-p σ鍵，D正確。
【答案】 C
2
4
5
3
7
6
3. 下列說法正確的是( 　　)
A. 所有共價鍵都有方向性
B. HCHO分子中σ鍵與π鍵個數比為2∶1
C. 若把H2S分子寫成H3S分子，違背了共價鍵的飽和性
D. 兩個原子軌道發生重疊后，兩核間的電子僅存在于兩核之間
1
【解析】 共價鍵通常具有方向性，但并非所有的共價鍵都具有方向性，比如H2的共價鍵沒有方向性，A錯誤；HCHO中含有兩個單鍵和一個雙鍵，則σ鍵與π鍵個數之比為3∶1，B錯誤；S原子最外層只有6個電子，可與兩個電子形成共價鍵，與H形成的化合物為H2S，否則違背了共價鍵的飽和性，C正確；兩原子形成共價鍵后，兩核間電子是繞兩核運動的，D錯誤。
【答案】 C
2
4
5
3
7
6
4. 下列對共價鍵的描述中，不正確的是( 　　)
A. 共價鍵是通過共用電子對形成的
B. 形成共價鍵的原子之間電負性相同或相差不大
C. 一般情況下，一個原子有幾個未成對電子就會與幾個自旋相反的未成對電子成鍵
D. 共價鍵是通過共用電子對形成的，不屬于電性作用
1
2
4
5
3
7
6
1
【解析】 通常情況下，吸引電子能力相同(或相近)的原子之間通過共用電子對形成共價鍵，A正確；形成共價鍵的原子之間的電負性相同或相差不大，B正確；由于共價鍵具有飽和性，一般情況下，一個原子有幾個未成對電子就會與幾個自旋狀態相反的未成對電子成鍵，C正確；共價鍵是通過共用電子對形成的，共價鍵也是一種電性作用，D錯誤。
【答案】 D
2
4
5
3
7
6
5. 在下列分子中：①HF　②Cl2　③BF3　④N2　⑤CS2　⑥H2　⑦C2H2　⑧HCN(H—C≡N)
(1) 分子中只有σ鍵的是________________(填序號，下同)。
(2) 分子中所有原子都滿足最外層8e－穩定結構的是____________。
(3) 分子中既含有極性鍵、又含有非極性鍵的是______。
1
①②③⑥
②④⑤
⑦
2
4
5
3
7
6
6. 分析下列化學式中加點的元素，選出符合要求的物質填空。
(1) 所有的價電子都參與形成共價鍵的是________(填字母，下同)。
(2) 只有1個價電子參與形成共價鍵的是______。
(3) 最外層有未參與成鍵的電子對的是____________。
1
DE
C
ABCF
2
4
5
3
7
6
1
【解析】 (1) 原子的最外層電子數與共價鍵的數目相同時，所有的價電子都參與形成共價鍵，CH4中碳原子與4個氫原子形成4個σ鍵，C2H6中碳原子分別與3個氫原子及另1個碳原子形成4個σ鍵，所有的價電子都參與形成共價鍵，故選DE。(2) 只有一個價電子參與形成共價鍵，則分子中只有1個共價鍵，HCl中只含有1個H—Cl鍵，即氯原子與1個氫原子形成1個σ鍵，故選C。(3) 最外層有未參與成鍵的電子對，則最外層電子數大于共價鍵數，NH3中氮原子與3個氫原子形成3個σ鍵，還有1個孤電子對，H2O中氧原子與2個氫原子形成2個σ鍵，還有2個孤電子對，HCl中氯原子與1個氫原子形成1個σ鍵，還有3個孤電子對，N2中氮原子與另一個氮原子形成1個σ鍵，2個π鍵，每個N原子含有1個孤電子對，故選ABCF。
2
4
5
3
7
6
7. 有三種物質AC2、B2C2、AD4，元素A的最高正價和負價的絕對值相等；元素B的單質能在C的氣態單質中劇烈燃燒，火焰呈黃色，并生成淡黃色固體B2C2；元素D的負一價陰離子電子層結構與氬原子的相同，則：
(1) A、B、C、D的元素名稱分別為_____、_____、_____、_____。
(2) AD4分子中含有的共價鍵類型為_______(填“σ鍵”或“π鍵”)。
(3) D的負一價陰離子的電子排布式為_________________，B2C2的
電子式為______________________，B2C2屬于______________(填“離子
化合物”或“共價化合物”)。
1
碳
鈉
氧
氯
σ鍵
1s22s22p63s23p6
離子化合物
2
4
5
3
7
6
1
【解析】 根據元素A的最高正價和負價絕對值相等知，元素A是碳元素，根據淡黃色固體B2C2和火焰呈黃色知，B元素是鈉元素，C元素是氧元素，元素D的負一價陰離子電子層結構與氬原子相同，D是氯元素。
謝謝觀看
Thank you for watching

展開更多......

收起↑