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第二章 第一節(jié) 第1課時(shí) 《共價(jià)鍵》
人教版 選擇性必修2
假如發(fā)生了大災(zāi)難，人類全部的科學(xué)知識(shí)只能概括為一句話傳諸后世，那么這句話應(yīng)該是“萬物皆原子構(gòu)成”。
——1965年諾貝爾獎(jiǎng)得主，理查德·費(fèi)曼
理查德·費(fèi)曼
2
3
氯化鈉晶體結(jié)構(gòu)
氯化鈉晶體
HCl氣體
HCl分子結(jié)構(gòu)模型
H2分子結(jié)構(gòu)模型
思考討論
NaCl和HCl的性質(zhì)差異大，請(qǐng)用電子式描述NaCl和HCl的形成過程，從微粒間相互作用的角度解釋NaCl和HCl性質(zhì)差異大的原因。
NaCl晶體
HCl氣體
4
分享交流
H
H
·
·
：
：
：
Cl
·
：
：
：
Cl
·
+
Na
Na+
·
·
：
：
：
Cl
·
：
：
：
Cl
·
+
[ ]-
NaCl和HCl的形成過程
微粒間的相互作用
共價(jià)鍵
離子鍵
5
思考討論
為什么Na原子和Cl原子間形成離子鍵，而H原子和Cl原子間形成共價(jià)鍵呢？你能從元素電負(fù)性的差別來理解么？完成下列表格。
元素 Na Cl H Cl C O
電負(fù)性
電負(fù)性之差（絕對(duì)值）
6
分享交流
【結(jié)論】
元素 Na Cl H Cl C O
電負(fù)性 0.9 3.0 2.1 3.0 2.5 3.5
電負(fù)性之差（絕對(duì)值） 2.1 0.9 1.0
當(dāng)元素的電負(fù)性相差很大，化學(xué)反應(yīng)形成的電子對(duì)不會(huì)被共用，形成的是離子鍵；而共價(jià)鍵是元素的電負(fù)性相差不大的原子之間形成的化學(xué)鍵。
化學(xué)鍵的類型與電負(fù)性的差值的關(guān)系
7
小結(jié)
化學(xué)鍵：相鄰原子之間強(qiáng)烈的相互作用
化學(xué)鍵
共價(jià)鍵
離子鍵
極性共價(jià)鍵
非極性共價(jià)鍵
電負(fù)性的差值
0
非極性鍵
極性鍵
離子鍵
Na和Cl
H和Cl
0.9
2.1
1.7
C 和O
8
1.0
思考討論
如何通過原子軌道進(jìn)一步理解共價(jià)鍵的形成？
9
資料卡片
10
分享交流
共價(jià)鍵
離子鍵
氫原子形成氫分子的原子軌道描述
H
H
H
H
（兩個(gè)s軌道重疊）
H－H的形成
↑
1s1
↓
1s1
11
視頻資料
12
氫原子形成氫分子的過程
思考討論
13
請(qǐng)同學(xué)們畫出氫原子形成氫分子的過程示意圖
分享交流
氫原子形成氫分子的過程示意
H
↑
1s1
H
↓
1s1
思考討論
14
s軌道和p軌道，p軌道和p軌道重疊是否也能形成共價(jià)鍵呢？我們看一看HCl和Cl2中的共價(jià)鍵。
分享交流
H
Cl
H－Cl
↑
1s1
（s軌道和p軌道重疊）
H-Cl 的形成
氫原子和氯原子形成氯化氫分子的原子軌道描述
15
↑↓
↑↓
↑↓
↑↓
↑↓
↑↓
↑↓
↑↓
↑
1s2
2s2
2p6
3s2
3p5
“頭碰頭”
視頻資料
16
H－Cl的形成
視頻資料
思考討論
17
（1）請(qǐng)同學(xué)們畫出氫原子和氯原子形成氯化氫分子的過程示意圖。
（2）通過研究共價(jià)鍵的形成過程，你發(fā)現(xiàn)該共價(jià)鍵有什么特征？
H－Cl 的形成
H
↑
1s1
Cl
未成對(duì)電子的原子軌道相互靠攏
原子軌道相互重疊
形成共價(jià)單鍵
共價(jià)鍵的飽和性
共價(jià)鍵的方向性
↑↓
↑↓
↑
↑↓
3s2
3p5
分享交流
Cl
Cl
Cl
Cl
氯原子形成氯氣分子的原子軌道描述
18
（兩個(gè)p軌道重疊）
Cl－Cl 的形成
↑↓
↑↓
↑↓
↑↓
↑↓
↑↓
↑↓
↑↓
↑
1s2
2s2
2p6
3s2
3p5
↑↓
↑↓
↑↓
↑↓
↑↓
↑↓
↑↓
↑↓
↑
1s2
2s2
2p6
3s2
3p5
視頻資料
19
Cl－Cl 的形成
資料
思考討論
20
請(qǐng)同學(xué)們畫出氯原子形成氯氣分子的過程示意圖。
Cl－Cl 鍵的形成
未成對(duì)電子的原子軌道相互靠攏
原子軌道相互重疊
形成共價(jià)單鍵
Cl
↑↓
↑↓
↑
↑↓
3s2
3p5
Cl
↑↓
↑↓
↑
↑↓
3s2
3p5
思考討論
21
H－Cl
H－H
Cl－Cl
請(qǐng)歸納H－H、H－Cl和Cl－Cl的特點(diǎn)。
σ鍵
“頭碰頭”
原子軌道的重疊方式：
分享交流
22
軸對(duì)稱
電子云的對(duì)稱方式：
如果將σ鍵沿著鍵軸旋轉(zhuǎn)，會(huì)發(fā)生什么情況呢？
思考討論
23
p軌道和p軌道除了以“頭碰頭”的方式重疊以外，還有沒有可能以其他的方式重疊成鍵？
24
“肩并肩”
p-p π鍵的形成
分享交流
思考討論
25
請(qǐng)同學(xué)們畫出p-p π鍵的形成的過程示意圖。
p-p π鍵的形成
未成對(duì)電子的原子軌道相互靠攏
原子軌道相互重疊
形成的π鍵
（1）π鍵的電子云形狀有何特征？
（2）如果將π鍵沿著鍵軸旋轉(zhuǎn)，會(huì)發(fā)生什么情況呢？
觀察思考
形成的π鍵
π鍵的特征
電子云為鏡面對(duì)稱：每個(gè)π鍵的電子云由兩塊組成，互為鏡像
26
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(jià)鍵的形成過程。
↑
↑
↑
↑↓
2s2
2p3
N
：
N
N
＋
N
·
·
·
：
思考討論
：
·
·
·
N
：
：
：
：
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28
p-p σ鍵
p-p π鍵
p-p π鍵
N的2p軌道示意圖
N2中共價(jià)三鍵的形成過程
分享交流
N2中共價(jià)三鍵的形成過程
資料
視頻資料
29
通過氮?dú)庵械I形成過程的分析，如何判斷共價(jià)鍵是σ鍵或是π鍵？
思考討論
30
小結(jié)
單鍵 雙鍵 三鍵
σ鍵 1個(gè)σ鍵、1個(gè)π鍵 1個(gè)σ鍵、2個(gè)π鍵
成鍵規(guī)律判斷
31
1. 觀察乙烷、乙烯和乙炔的分子結(jié)構(gòu)，它們的分子中的共價(jià)鍵分別由幾個(gè)σ鍵和幾個(gè)π鍵構(gòu)成？
乙烷
乙烯
乙炔
課堂練習(xí)
32
分享交流
物質(zhì) 分子結(jié)構(gòu) 共價(jià)鍵的類型和數(shù)量
乙烷
乙烯
乙炔
7個(gè)σ鍵
5個(gè)σ鍵+1個(gè)π鍵
3個(gè)σ鍵+2個(gè)π鍵
33
乙烯分子中σ鍵和π鍵的形成過程
資料
視頻資料
34
乙炔分子中σ鍵和π鍵的形成過程
資料
視頻資料
35
2. 為什么不可能有H3、H2Cl和Cl3？
原子形成的共價(jià)鍵數(shù)＝未成對(duì)電子數(shù)
課堂練習(xí)
答： H
↑
1s1
Cl
↑↓
↑↓
↑
↑↓
3s2
3p5
36
答：并不是所有的共價(jià)鍵都有方向性，如s-s σ鍵就沒有方向性。
3. 所有的共價(jià)鍵都有方向性嗎？
課堂練習(xí)
37
38
課堂練習(xí)
4. 你能從分子結(jié)構(gòu)的角度談一談為何N2非常穩(wěn)定么？人工固氮是將氮?dú)廪D(zhuǎn)化為含氮化合物的過程。從分子結(jié)構(gòu)的角度談一談，在這一過程中，為什么往往需要用高溫、高壓、催化劑這樣劇烈的條件？
答：N2分子中是共價(jià)三鍵，兩氮原子相互作用非常強(qiáng)烈，故N2非常穩(wěn)定。
人工固氮的主要途徑之一讓N2與H2反應(yīng)生成NH3，在這一反應(yīng)過程中，N2分子中的共價(jià)三鍵需要全部斷開，故需要很強(qiáng)烈的條件。
小結(jié)
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鍵類型 σ鍵 π鍵
常見類型 s-s 、s-p、p-p p-p
原子軌道重疊方式 “頭碰頭”重疊 “肩并肩”重疊
鍵的特征 軸對(duì)稱，可旋轉(zhuǎn) 鏡面對(duì)稱，不可旋轉(zhuǎn)
原子軌道重疊程度 大 小
成鍵規(guī)律判斷 單鍵：σ鍵； 雙鍵：1個(gè)σ鍵、1個(gè)π鍵; 三鍵：1個(gè)σ鍵、2個(gè)π鍵
σ鍵與π鍵的比較

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