《共价键(第一课时)》课件

《共价键（第一课时）》NaCl和HCl的性质差异大，请用电子式描述NaCl和HCl的形成过程，从微粒间相互作用的角度解释NaCl和HCl性质差异大的原因。活动NaCl晶体HCl气体HH：：：：Cl·：：：Cl·+NaNa+：：：：Cl·：：：Cl·+[]-用电子式描述NaCl和HCl的形成过程：NaCl和HCl中微粒间的相互作用：H：：：：ClNa+：：：：Cl[]-共价键离子键电负性的差值0非极性键极性键离子键化学键的类型与电负性的差值的关系Na和Cl的电负性的差值H和Cl的电负性的差值0.92.1化学键：相邻原子之间强烈的相互作用化学键共价键离子键极性共价键非极性共价键小结如何通过原子轨道进一步理解共价键的形成？想一想氢原子形成氢分子的过程示意共价键的深入认识一H↑1sH↓1s氢原子形成氢分子的过程资料共价键的深入认识一重叠成键请用橡皮泥制作H-H电子云模型韩同学靠拢现代价键理论的基本要点：a.电子配对原理：两个原子各自提供1个自旋方向相反的电子彼此配对b.最大重叠原理：

两个原子轨道重叠越大，两核间电子的概率密度越大，形成的共价键越牢固，分子越稳定共价键的深入认识一饱和性方向性任务一除了s轨道和s轨道重叠形成共价键外，还能找到其他轨道重叠形成共价键的例子吗？请用橡皮泥制作这些共价键的电子云模型。通过制作电子云模型，你发现这些共价键有什么特征？田同学HCl共价键的饱和性田同学HCl靠拢重叠成键靠拢重叠成键共价键的方向性共价键的深入认识一H-Cl的形成资料刘同学Cl2靠拢重叠成键Cl-Cl的形成资料共价键的深入认识一资料共价键的深入认识一H-ClH-HCl-Cl请归纳H-H、H-Cl和Cl-Cl的特点。小结σ键“头碰头”原子轨道的重叠方式：H-ClH-HCl-Cl小结σ键ssσ键，如：H-H-spσ键，如：H-Cl-ppσ键，如：Cl-Cl-“头碰头”原子轨道的重叠方式：种类轴对称电子云的对称方式：原子轨道除了以“头碰头”的方式重叠以外，还有没有可能以其他的方式重叠成键？共价键的深入认识二“肩并肩”pp

π键的形成-未成对电子的原子轨道相互靠拢原子轨道相互重叠形成的π键共价键的深入认识二π键的特征：电子云为镜面对称：每个π键的电子云由两块组成，互为镜像形成的π键共价键的深入认识二请用橡皮泥制作π键的电子云模型。张同学肩并肩重叠成键靠拢p-pπ键如果将π键沿着键轴旋转，会发生什么情况呢？用电子式表示N2的形成过程，并用原子轨道重叠来解释其共价键的形成过程。任务二↑↑↑↑↓2s2pN：：：：N：NN···：＋N···：xyzN的2p轨道示意图xyzxyzN2中共价三键的形成过程“头碰头”xyzxyzN2中共价三键的形成过程xyzzy“肩并肩”N2中共价三键的形成过程“头碰头”“肩并肩”“肩并肩”yzzyxN2中共价三键的形成过程σ键π键π键yzzyxN2中共价三键的形成过程pp

σ键pp

π键pp

π键yzzyxN2中共价三键的形成过程---N2中共价三键的形成过程资料通过氮气中氮氮三键形成过程的分析，如何判断共价键是σ键或是π键？单键σ键小结单键双键σ键1个σ键、1个π键小结单键双键三键σ键1个σ键、1个π键1个σ键、2个π键小结观察乙烷、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？乙烷乙烯乙炔任务三乙烷分子中的共价键由7个σ键构成乙烷乙烯乙烯分子中的共价键由5个σ键和1个π键构成乙炔分子中的共价键由3个σ键和2个π键构成乙炔乙烷乙烯乙炔乙烯分子中σ键和π键的形成过程资料乙炔分子中σ键和π键的形成过程资料为什么不可能有H3、H2Cl和Cl3？任务四原子形成的共价键数＝未成对电子数H↑1s↑↓↑↓↑↑↓3s3pCl并不是所有的共价键都有方向性，如s-sσ键就没有方向性。所有的共价键都有方向性吗？种类小结σ键ssσ键，如：H-H-spσ键，如：H-Cl-ppσ键，如：Cl-Cl“头碰头”原子轨道的重叠方式：种类轴对称电子云的对称方式：π键ppπ键-“肩并肩”原子轨道的重叠方式：镜面对称电子云的对称方式：种类特征饱和性方向性共价键-探究1共价键的本质与类型【问题探究】水分子的空间结构模型

过氧化氢分子的空间结构模型(1)水分子中的共价键是哪些原子形成的哪类共价键?提示

水分子中的共价键是由O原子与H原子形成的σ键。(2)过氧化氢分子中的O、H元素的化合价分别是多少?为什么?提示

过氧化氢分子中O、H元素的化合价分别是-1价、+1价。过氧化氢分子中有两类共价键,O—O间的共价键是非极性键,共用电子对不偏移;O—H是极性键,氧的电负性较H大,共用电子对偏向氧。(3)共价键可以存在于哪些物质中?举例说明。提示

共价键可以存在于共价单质中,如H2、O2、N2等;可以存在于共价化合物中,如H2O、H2SO4、CH4等;也可以存在于离子化合物中,如NaOH、NH4Cl、Na2O2等。【深化拓展】1.共价键的本质共价键的本质是原子之间形成共用电子对(或原子轨道的重叠)。2.共价键存在的范围(1)共价化合物[原子间以共用电子对(共价键)形成的化合物]中。原子之间通过共价键结合,共价化合物中一定存在共价键。如SO2、CO2、CH4、H2O2、CS2、H2SO4等。(2)非金属单质分子中。如O2、F2、H2、C60、单质硫、白磷(P4)等(稀有气体为单原子分子,不存在化学键),双原子(或多原子)分子中一定存在共价键(但红磷等分子结构较复杂,常以元素符号代表其单质)。

金刚石、晶体硅中原子间也存在共价键(3)部分离子化合物(离子化合物中阴、阳离子为原子团时一定存在共价键)中。如Na2SO4的

中存在共价键,NaOH的OH-中存在共价键,NH4Cl的

中存在共价键,Na2O2的

中存在共价键等。3.共价键的特征共价键的特征:共价键具有饱和性和方向性。(1)共价键的饱和性按照共用电子对理论,一个原子有几个未成对电子,便可以与几个自旋相反的电子配对成键,这就是共价键的“饱和性”。H原子、Cl原子都只有一个未成对电子,因而只能形成H2、HCl、Cl2分子,不能形成H3、H2Cl、Cl3等分子。(2)共价键的方向性原子之间形成共价键时,两个参与成键的原子轨道总是尽可能沿着电子出现概率最大的方向重叠,而且原子轨道重叠越多,电子在两核间出现的概率越大,形成的共价键越牢固。电子所在的原子轨道都具有一定的形状,原子轨道要取得最大重叠决定了共价键必然具有方向性。【素能应用】典例1下列说法正确的是(

)A.若把H2S写成H3S,则违背了共价键的饱和性B.H3O+的存在说明共价键不应有饱和性C.所有共价键都有方向性D.金属元素与非金属元素的原子间只形成离子键答案

A解析

硫原子有两个未成对电子,根据共价键的饱和性,形成的氢化物为H2S,A项正确;H2O只能结合1个H+形成H3O+,证明共价键有饱和性,B项错误;H2分子中两个氢原子的1s轨道发生重叠形成H—H

σ键,因为s轨道电子云轮廓图呈球形,所以H2分子中的H—H没有方向性,C项错误;AlCl3是铝原子与氯原子通过共价键形成的共价化合物,D项错误。【微点拨】有关共价键特征问题的思维流程①共价键的饱和性→决定分子的组成。②共价键的方向性→决定分子的空间结构。③成键原子的运动特点→两原子轨道发生重叠后,电子在两核间出现的概率增大。变式设问

H2S分子中两个共价键的夹角接近90°,原因是什么?提示

S原子的价层电子排布式是3s23p4,有2个未成对电子,并且分布在相互垂直的两个p轨道中,当与两个H原子配对成键时,形成的两个共价键间夹角接近90°,这体现了共价键的方向性,是由p轨道的伸展方向决定的。规律总结

共价键方向性和饱和性的正确理解(1)共价键的饱和性是由成键原子的未成对电子数决定的,它决定了分子的组成。(2)共价键的方向性是由成键原子的轨道的方向性决定的,它决定了分子的空间结构。(3)所有的共价键都有饱和性,但不是所有的共价键都有方向性,如两个1s轨道“H原子与H原子”重叠形成的s-s

σ键没有方向性。变式训练1下列各组物质中,所有化学键都是共价键的是(

)A.H2S和Na2O2B.H2O2和CaF2C.NH3和N2D.HNO3和NaCl答案

C解析

A项,Na2O2中既有离子键又有共价键,不符合题意;B项,CaF2中只有离子键,不符合题意;D项,NaCl属于离子化合物,没有共价键,不符合题意。探究2σ键与π键的区别及与单键、双键、三键的关系【问题探究】观察下图中乙烷、乙烯和乙炔分子的球棍模型,回答相关问题。问题思考:(1)乙烯和乙炔分子中的碳原子间,既存在σ键,又存在π键,σ键和π键的成键方式有何不同?提示

σ键是原子轨道以“头碰头”方式发生重叠成键;π键是p轨道与p轨道以“肩并肩”方式发生重叠成键。(2)从乙烷、乙烯和乙炔分子中存在的σ键和π键来看,σ键和π键的存在条件和数目有何规律?提示

σ键可以独立存在,π键不能单独存在。所有的单键都是σ键;双键中有一个σ键和一个π键;三键中有一个σ键和两个π键。(3)乙烯和乙炔的化学性质为什么比乙烷活泼?提示

乙烯分子中的碳碳双键和乙炔分子中的碳碳三键中分别含有1个和2个π键,π键原子轨道重叠程度较小,不稳定,容易断裂。而乙烷分子中没有π键,σ键原子轨道重叠程度大,比较稳定,不易断裂。【深化拓展】σ键和π键的比较共价键类型σ键π键原子轨道重叠方式沿键轴方向(“头碰头”)重叠沿键轴方向平行重叠(“肩并肩”)原子轨道重叠部位两原子核之间,在键轴处键轴上方和下方原子轨道重叠程度大小键的强度较大较小化学活泼性不活泼活泼【素能应用】典例2下列说法不正确的是(

)A.σ键一般比π键原子轨道重叠程度大,形成的共价键强B.两个原子之间形成共价键时,最多有1个σ键C.气体单质中,一定有σ键,可能有π键D.一个N2分子中有1个σ键,2个π键答案

C解析

气体单质分子中,可能有σ键,如Cl2;可能有π键,如N2;也可能没有化学键,如稀有气体分子。易错警示

共价键的认识误区(1)σ键与π键的实质相同,都是由原子间通过共用电子对形成的。(2)σ键与π键由于原子轨道的重叠程度不同而导致了两者的稳定性不同。(3)判断共价键的类型时一定要明确原子之间的共价键个数,根据个数再进行判断。(4)分子中存在π键,则一定存在σ键,但若存在σ键,却不一定存在π键。变式训练2已知甲醛、CO、石黑烯的结构如下图所示:

(1)1molHCHO分子中含有σ键的数目为