資源簡介

(共31張PPT)
2.1.1共價鍵
第一章 原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)
知識與技能
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。
過程與方法
情感態(tài)度與價值觀
引導(dǎo)學(xué)生樹立由量變到質(zhì)變以及“客觀事物本來是相互聯(lián)系的和具有內(nèi)部規(guī)律的”辯證唯物主義觀點。
知道根據(jù)原子軌道的重疊方式，共價鍵可以分為 鍵和 鍵等類型，理解 鍵和 鍵的區(qū)別和特征，建立判斷 鍵和 鍵的思維模型，熟練判斷分子中 鍵和 鍵的存在及個數(shù)
1
2
3
學(xué)習(xí)目標
課堂探究
溫故知新
【學(xué)生活動】
二氯化二硫 是廣泛用于橡膠工業(yè)的硫化劑，
其分子結(jié)構(gòu)如圖所示。
回憶必修第一冊學(xué)過的化學(xué)鍵的知識，該分子
中含有哪些類型的共價鍵呢？
[答案] 兩個硫原子之間形成的為非極性共價鍵，硫
原子與氯原子之間形成的為極性共價鍵。
化學(xué)鍵
使離子相結(jié)合或原子相結(jié)合的強烈相互作用通稱為化學(xué)鍵。
定義
只存在于相鄰的原子或離子之間，分子間不存在化學(xué)鍵。
存在范圍
化學(xué)鍵的類型
離子鍵：陰陽離子間的強烈靜電作用
共價鍵：
相鄰原子之間通過共用電子對形成的強烈作用力
金屬鍵：
金屬陽離子與自由電子之間的強烈靜電作用
課堂探究
溫故知新
NaCl
HCl
離子鍵
共價鍵
原子是如何構(gòu)成物質(zhì)的？如NaCl和HCl是怎么形成過程的呢？
電子的轉(zhuǎn)移
共用電子對
課堂探究
溫故知新
化學(xué)鍵的類型與電負性的差值的關(guān)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(yīng)的化合物為離子化合物
通常形成共價鍵，相應(yīng)的化合物為共價化合物
課堂探究
新課講解
Gilbert Newton Lewis
(吉爾伯特·牛頓·路易斯)
1916年，吉爾伯特·牛頓·路易斯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(jié)構(gòu)，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(jié)構(gòu)》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(jié)構(gòu)式。
課堂探究
化學(xué)史料
書寫H2、Cl2、HCl形成的電子式，解釋形成共價鍵的本質(zhì)？
為什么難形成H3、Cl3、H2Cl等分子？
共用電子對
H
+
Cl
H
Cl
Cl
+
Cl
Cl
Cl
H
H
+
H
H
這表明共價鍵具有飽和性
課堂探究
新課講解
飽和性
——電子配對原理
一個原子有幾個 ，便和幾個 電子配對成鍵，形成幾個共價鍵，這就是共價鍵的飽和性。
未成對電子
自旋狀態(tài)相反的
示例
H2
H
↑
1s1
H
↓
1s1
Cl
3p5
↑↓
↑↓
↑
↑↓
3s2
Cl
3p5
↑↓
↑↓
↓
↑↓
3s2
Cl2
共價鍵的特征
【問題1】NH3分子中N原子為什么是1個，而H原子為3個？
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(wěn)定狀態(tài)，共價鍵達到飽和，從而決定了分子中H原子個數(shù)。
課堂探究
思考交流
共價鍵的特征
——最大重疊原理
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(xiàn)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
電子出現(xiàn)概率最大
概率
牢固
課堂探究
新課講解
相互靠攏
σ 鍵
形成氫分子的共價鍵(H-H)
σ 鍵的特征：以形成化學(xué)鍵的兩原子核的連線為軸做旋轉(zhuǎn)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2個氫原子提供的未成對電子的1s原子軌道重疊形成的，可稱為 s-s σ鍵， σ鍵的強度較大。
用原子軌道描述氫原子形成氫分子的過程
s-s 軌道以 “頭碰頭”的方式重疊
↑
1s1
↓
1s1
s軌道和p軌道，p軌道和p軌道重疊是否也能形成 σ鍵呢？
保持一定核間距的前提下盡可能的重疊
無方向性
電子在核間出現(xiàn)的概率增大
課堂探究
新課講解
Cl
H
Cl
用原子軌道描述氫原子和氯原子形成氯化氫分子的過程
HCl中的σ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, 可稱為 s-p σ鍵
形成氯化氫分子的共價鍵(H-Cl)
σ 鍵
↑
1s1
3p5
↑↓
↑↓
↓
↑↓
3s2
s-p 軌道以 “頭碰頭”的方式重疊
有方向性
課堂探究
新課講解
Cl
Cl
Cl2中的σ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, 可稱為 p-p σ鍵
形成氯氣分子的共價鍵(Cl-Cl)
σ 鍵
3p5
↑↓
↑↓
↑
↑↓
3s2
3p5
↑↓
↑↓
↓
↑↓
3s2
用原子軌道描述氯原子形成氯氣分子的過程
p-p 軌道以 “頭碰頭”的方式重疊
有方向性
課堂探究
新課講解
歸納小結(jié)：σ鍵
σ 鍵
“頭碰頭”
原子軌道的重疊方式：
特征：電子云圖形軸對稱，能旋轉(zhuǎn)
s-s σ鍵，如：H-H
s-p σ鍵，如：H-Cl
p-p σ鍵，如：Cl-Cl
種類
形成σ鍵的原子軌道的重疊程度較大，故σ鍵較穩(wěn)定。
課堂小結(jié)
p軌道和p軌道還能形成π鍵
π鍵
形成π鍵時電子云重疊程度比σ鍵小，π鍵不如σ鍵牢固，比較容易斷裂。
π 鍵的特征：原子重疊的部分分別位于兩原子核構(gòu)成平面的兩側(cè)。每個π鍵的電子云由兩塊組成, 互為鏡像，這種特征稱為鏡面對稱。
p-p 軌道以 “肩并肩”的方式重疊
有方向性
以形成π鍵的兩個原子核的連線為軸，任意一個原子并不能單獨旋轉(zhuǎn)，若單獨旋轉(zhuǎn)則會破壞π鍵。
課堂探究
新課講解
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
課堂探究
新課講解
x
y
z
x
y
z
“頭碰頭”
課堂探究
新課講解
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。
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
課堂探究
新課講解
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。
兩原子形成共價鍵時，先形成σ鍵，然后才能形成π鍵。
課堂探究
新課講解
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。
課堂探究
新課講解
鍵類型 σ鍵 π鍵
常見類型
原子軌道重疊方式
鍵的特征
原子軌道重疊程度
成鍵規(guī)律判斷 s-s 、s-p、p-p
p-p
“頭碰頭”重疊
“肩并肩”重疊
軸對稱，可旋轉(zhuǎn)
鏡面對稱，不可旋轉(zhuǎn)
大
小
單鍵：σ鍵；
雙鍵：1個σ鍵、1個π鍵;
三鍵：1個σ鍵、2個π鍵
σ鍵與π鍵的比較
課堂探究
新課講解
(1)乙烷中有___個σ鍵，乙烯、乙炔中σ鍵與π鍵的個數(shù)之比分別為_____、_____。
(2)乙烯和乙炔的化學(xué)性質(zhì)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(wěn)定，容易斷裂。而乙烷中沒有π鍵，σ鍵穩(wěn)定，不易斷裂。
7
3∶2
5∶1
乙烷
乙烯
乙炔
【問題2】NH3觀察下圖乙烷、乙烯和乙炔分子的結(jié)構(gòu)，并回答下列問題。
課堂探究
新課講解
練習(xí)1：下列關(guān)于σ鍵和π鍵的說法錯誤的是（ ）
A、含有π鍵的分子在反應(yīng)時，π鍵是化學(xué)反應(yīng)的積極參與者
B、當(dāng)原子形成分子時，首先形成σ鍵，可能形成π鍵
C、有些原子在與其它原子形成分子時只能形成σ鍵，不能形成π鍵
D、在分子中，化學(xué)鍵可能只有π鍵而沒有σ鍵
D
提示：稀有氣體的單質(zhì)分子中不含化學(xué)鍵；多原子分子中一定含有σ鍵，可能含有π鍵。
課堂練習(xí)
練習(xí)2：在下列分子中①HF ②Br2 ③H2O ④N2 ⑤CO2 ⑥H2 ⑦H2O2 ⑧HCN(H—C≡N)
（1）分子中只有σ 鍵的是：
（2）分子中含有π鍵的是：
（3）分子中所有原子均滿足最外層8電子結(jié)構(gòu)的是：
（4）分子中含有s-s σ鍵的是：
（5）分子中含有s-p σ 鍵的是：
（6）分子中含有p-p σ鍵的是：
② ④ ⑤ ⑦ ⑧
① ② ③ ⑥ ⑦
④ ⑤ ⑧
② ④ ⑤
⑥
① ③ ⑦ ⑧
課堂練習(xí)
練習(xí)3： 下列說法正確的是( )
A
A. 若把寫成 ,則違背了共價鍵的飽和性
B. 的存在說明共價鍵不應(yīng)有飽和性
C. 所有共價鍵都有方向性
D. 兩個原子軌道發(fā)生重疊后，兩核間的電子不僅存在于兩核之間，還
會繞兩核運動
課堂練習(xí)
[解析] 硫原子有兩個未成對電子，根據(jù)共價鍵的飽和性，形成的氫化
物為；只能結(jié)合1個形成,證明共價鍵有飽和性； 分
子中氫原子的軌道成鍵時，因為軌道為球形，所以中的 沒有
方向性；兩個原子軌道發(fā)生重疊后，只有共用電子對在兩核之間繞兩
個原子核運動。
課堂練習(xí)
練習(xí)4： 下列有關(guān)化學(xué)鍵類型的判斷不正確的是( )
C
A. 鍵與 鍵的對稱性相同
B. 分子中含有共價鍵，則至少含有一個 鍵
C. 已知乙炔的結(jié)構(gòu)式為 ，則乙炔分子中存在2個 鍵
和3個 鍵
D. 乙烷分子中只存在 鍵，即6個和1個都為 鍵，不存在 鍵
課堂練習(xí)
[解析] 鍵是軸對稱， 鍵與 鍵的對稱性相同，故A正
確；共價單鍵為 鍵，雙鍵和三鍵中均含1個 鍵，分子中含有共價鍵，
則至少含有一個 鍵，故B正確；乙炔分子的碳碳三鍵中含有1個 鍵
和2個 鍵，2個是 鍵，則乙炔分子中存在3個 鍵和2個 鍵，
故C錯誤；乙烷分子中只存在和，單鍵為 鍵，故D正確。
課堂練習(xí)
共價鍵 σ鍵 π鍵
軌道重疊類型
軌道重疊方式
對稱類型
鍵的強度
共同特征 s-s、s-p、p-p
p-p
頭碰頭
肩并肩
軸對稱
鏡面對稱
強
弱
具有飽和性和方向性
共價鍵的兩種不同類型
課堂小結(jié)
感謝您的觀看!

展開更多......

收起↑