共价键的形成与类型高中化学课件（2019选择性必修1）

CHEMISTRY共价键的形成与类型选修二·专题三能举例说明共价键的极性及其应用学习目标从原子轨道重叠的视角认识共价键的本质从原子轨道重叠方式的不同理解σ键和π键的区别和特征01共价键的形成温故知新1.通常哪些元素的原子之间能形成共价键？2.如何用电子式表示共价分子的形成过程？以HCl为例3.含有共价键的物质是否一定是共价分子？一、共价键的形成阅读课本P64

定义：相邻原子之间通过共用电子对形成强烈的相互作用力。HHHH电子云↑1S↓1S一、共价键的形成当两个氢原子相互接近时，若两个氢原子核外电子的自旋方向相反，它们接近到一定距离时，两个1s轨道发生重叠，电子在两原子核间出现的机会较大。原子轨道在两个原子核间重叠，意味着电子出现在核间的概率增大，因此可以说，核间电子好比在核间架起一座带负电的桥梁，把带正电的两个原子核“黏结”在一起了。一、共价键的形成随着核间距的减小，核间电子出现的机会增大，体系的能量逐渐下降，达到能量最低状态。氢分子的形成过程中能量（主要指势能）随核间距的变化如图曲线a所示。氢分子的能量与核间距的关系核间距进一步减小时，两原子间的斥力使体系的能量迅速上升，这种排斥作用又将氢原子推回到平衡位置。一、共价键的形成氢分子的能量与核间距的关系若两个氢原子核外电子的自旋方向相同，当它们相互接近时，原子间总是排斥作用占主导地位（如图曲线b所示）。所以两个带有自旋方向相同的电子的氢原子不可能形成氢分子。一、共价键的形成当成键原子相互接近时，原子轨道发生重叠，自旋方向相反的未成对电子形成共用电子对，两原子核间的电子云密度增加，体系的能量降低。共价键形成的本质：一、共价键的形成②共价键的特征为什么N、O、F原子与氢原子形成的简单化合物分别为NH3、H2O和HF？思考N、O、F原子的电子排布式和轨道表示式↓1SH一、共价键的形成②共价键的特征形成共价键时，只有成键原子中自旋方向相反的未成对电子才能形成共用电子对。成键过程中，每种元素的原子有几个未成对电子，通常就只能和几个自旋方向相反的电子形成共价键。在共价分子中，每个原子形成共价键的数目是一定的，这就是共价键的饱和性。共价键具有饱和性→共价键的饱和性决定了分子的组成。一、共价键的形成②共价键的特征共价键具有方向性形成共价键时，两个参与成键的原子轨道总是尽可能沿着电子出现机会最大的方向重叠成键，而且原子轨道重叠越多，电子在两核间出现的机会越多，体系的能量下降也就越多，形成的共价键越牢固。因此，一个原子与周围原子形成的共价键就表现出方向性（s轨道与s轨道重叠形成的共价键无方向性）。s轨道和p轨道形成稳定共价键的几种重叠方式→共价键的方向性决定分子的空间结构一、共价键1、概念相邻原子之间通过共用电子对形成强烈的相互作用力。2、特征3、类型①具有饱和性极性键非极性键是否偏移单键双键数目三键成键微粒本质②具有方向性共价键按共用电子对02共价键的类型二、共价键的类型两个原子共用电子，意味着两个原子的距离足够近使其原子轨道在核间出现了重叠，电子在重叠区域出现的概率增大。由于s、p等原子轨道的形状是不一样的，它们如何才能发生有效的重叠呢？HH1s11s1HHHH原子轨道相互重叠形成氢分子中的共价键（H-H）sss-sσ键氢分子形成共价键示意图未成对电子的原子轨道相互靠拢头碰头无方向性①σ键（头碰头型）二、共价键的类型1s13p5HCl原子轨道相互重叠形成氯化氢分子中的共价键（Cl-H）spHCl分子中共价键的形成s-pσ键氯化氢分子形成共价键示意图未成对电子的原子轨道相互靠拢头碰头有方向性①σ键（头碰头型）二、共价键的类型3p53p5ClCl原子轨道相互重叠形成氯分子中的共价键（Cl-Cl）ppCl2分子中共价键的形成p-pσ键氯气分子形成共价键示意图未成对电子的原子轨道相互靠拢头碰头有方向性①σ键（头碰头型）二、共价键的类型回顾σ键的形成过程二、共价键的类型头碰头；轴对称；形成σ键的原子轨道重叠程度较大，故σ键有较强的稳定性。二、共价键的类型②π键（肩并肩型）3p53p5ClCl原子轨道相互重叠形成氯分子中的共价键（Cl-Cl）pp未成对电子的原子轨道相互靠拢p-pπ键肩并肩有方向性二、共价键的类型肩并肩；镜面对称；形成π键是，原子轨道重叠程度比σ键小，π键稳定性较弱。二、共价键的类型规律总结共价键σ键π键轨道重叠类型轨道重叠方式对称类型键的强度共同特征s-s、s-p、px-pxpy-py头碰头肩并肩轴对称镜面对称强弱具有方向性pz-pz①s-s电子、s-p电子只形成σ键；p-p电子既形成σ键，又形成π键；且p-p电子先形成σ键，后形成π键。思考探究请书写氮分子的键线式及价电子排布式，请问氮分子的共价键中含有哪些类型？N≡N②共价单键是σ键；共价双键中一个σ键,另一个π键；共价三键中一个σ键,另两个π键。σ键可以独立存在,π键不能单独存在。①s-s电子、s-p电子只形成σ键；p-p电子既形成σ键，又形成π键；且p-p电子先形成σ键，后形成π键。②共价单键是σ键；共价双键中一个σ键,另一个π键；共价三键中一个σ键,另两个π键。σ键可以独立存在,π键不能单独存在。判断σ键、π键的一般规律二、共价键的类型规律总结共价三键——1个σ键、2个π键共价单键——1个σ键共价双键——1个σ键、1个π键一般规律

观察乙烷、乙烯和乙炔的分子结构，它们的分子中的共价键分别由几个σ键和几个π键构成？①乙烷中含有1个C-C键和6个C-H键，所以乙烷中含有7个σ键；②乙烯中含有1个C=C键和4个C-H键，即含有5个σ键和1个π键；③乙炔中含有1个三键和2个C-H键，即含有3个σ键和2个π键；理解应用苯分子中的共价键苯分子中的6个碳原子都以σ键与氢原子结合，每个碳原子以两个σ键与其他碳原子形成环状结构，同时，每个碳原子各有一个垂直于分子平面的p轨道，形成了一个以6个碳原子为中心的π键。苯的这种结构，使任意两个相邻碳原子间形成的共价键的键能和核间距离完全相同。苯分子中的π键示意图拓展视野共价键本质：原子之间通过共用电子对（或原子轨道重叠）形成共价键特征：具有方向性和饱和性成键方式σ键原子轨道“头碰头”重叠，电子云呈轴对称π键原子轨道“肩并肩”重叠，电子云呈镜面对称共价三键——1个σ键、2个π键共价单键——1个σ键共价双键——1个σ键、1个π键一般规律特征特征5、原子轨道在空间都具有方向性。（）一、下列说法正确吗？1、形成共价键后体系的能量降低，趋于稳定。（）2、共价键的饱和性是由成键原子的未成键电子数决定的。（）3、共价键的饱和性决定了分子内部原子的数量关系。（）4、共价键的方向性是由成键原子轨道的方向性决定的。（）理解应用03极性键与非极性键三、极性键与非极性键由同种原子形成的共价键电子对发生偏移，F原子一端相对地显负电性，H原子一端相对地显正电性电子对不发生偏移H—HH—F由不同种原子形成的共价键两个成键原子吸引电子的能力相同非极性共价键，简称非极性键两个成键原子吸引电子的能力不同极性共价键，简称极性键①概念三、极性键与非极性键三、极性键与非极性键通常可以根据元素的电负性差值来判断键的极性。一般情况下，两种成键元素间的电负性差值越大，它们形成的共价键的极性就越强。在极性共价键中，成键原子吸引电子能力的差别越大，共用电子对的偏移程度越大，共价键的极性越强。根据元素电负性差值大小，下列键的极性由强到弱的顺序排列为：F—H＞O—H＞N—H＞C—H判断以下键的极性强弱C—H、N—H、O—H、F—H？思考②影响因素04配位键四、配位键在水溶液中，NH3能与H+结合生成NH4+，请用电子式表示N和H形成NH3的过程，讨论NH3与H+

是如何形成NH4+的？N·····+3·HN·····HHH···NH3中N原子提供孤电子对与氢离子形成共价键。交流讨论四、配位键配位键：由一个原子提供孤电子对与另一个有空轨道可接受电子的原子形成的共价键。在NH4+中，4个N—H键是完全相同的。在表示分子