共价键高二上学期化学人教版选择性必修2

第二章分子结构与性质第一节共价键第1课时

共价键学习目标1、认识原子间通过原子轨道重叠形成共价键，了解共价键具有饱和性和方向性。2、知道根据原子轨道的重叠方式，共价键可分为σ键和π键等类型。

核心素养1、认识原子间通过原子轨道重叠形成共价键，从微观结构认识分子的产生原因，培养宏观辨识与微观探析的核心素养。2、根据原子轨道的重叠方式,了解共价键可分为σ键和π键等类型；结合原子轨道的伸展方向,了解共价键具有饱和性和方向性。用电子式表示NaCl、HCl、H2的形成过程

··

·Cl

··：＋→

··

··

Cl

··

Na

×

Na+

【知识回顾】：[]-

··

·Cl

··：H

·＋→

··

··

Cl

H

··

··H·+·H→H

:H离子键：阴阳离子之间通过静电作用形成的化学键共价键：原子间通过共用电子对所形成的化学键，分为极性共价键（极性键）和非极性共价键（非极性键）。如何利用原子轨道的概念来进一步理解共价键的形成？（偏离）（偏移）【知识回顾】Na、Cl通过得失电子同样是形成电子对，为什么这对电子不被Na原子和Cl原子共用形成共价键而形成离子键？你能从元素的电负性差别来理解吗？填写下表：元素NaClHClCO电负性电负性差值0.93.02.13.02.53.52.10.91一般元素的电负性差值很大（大于1.7），化学反应形成的电子对不会被共用，形成离子键，而共价键是电负性差值不大（小于1.7）的原子间形成的化学键，特例：NaH是离子键。关于共价键的几点注意1、非金属原子间或非金属与不活泼金属原子间成键（一般成键原子之间电负性差值小于1.7）2、形成共价键后的原子不一定达到饱和状态，如：BF33、所有共价化合物中都存在共价键，包括非金属氧化物、非金属氢化物、酸、少数盐、大多数有机物等。4、非金属单质中除了稀有气体外，分子内都存在共价键。5、离子化合物中原子团所构成的离子中一定存在共价键，如NH4＋、OH-NO3-6、只含有共价键的化合物称为共价化合物，凡是含有离子键，不管是否含共价键的称为离子化合物。7、相同非金属原子之间所成的共价键是非极性共价键，不同非金属原子之间所形成的是极性共价键。8、共价键可以存在金属与非金属原子之间，如：AlCl3、BeCl2、FeCl3一、共价键的形成与特征1.共价键的形成(1)概念：原子间通过

所形成的相互作用，叫做共价键。(2)成键的粒子：一般为

原子(相同或不相同)或金属原子与非金属原子。(3)本质：原子间通过

(即原子轨道重叠)产生的强烈作用。(4)成键条件：成键原子最外层电子未达到饱和，成键后形成稳定结构，体系总能量降低，更稳定。共用电子对非金属共用电子对思考与讨论H2、HCl、Cl2均通过共用电子对相结合，为什么难以形成H3、H2Cl、Cl3等分子呢？与未成对的电子有关现代价键理论共价键形成的过程是成键原子相互接近，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。

两个原子轨道重叠部分越大，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1、共用电子对理论2、最大重叠原理饱和性方向性一、共价键的形成与特征2.共价键的特征(1)饱和性按照共价键的共用电子对理论，一个原子有几个未成对电子，便可和几个自旋相反的的电子配对成键，这就是共价键的饱和性，如果原子没有未成对电子，则不能形成共价键。H·+·H→H

:H

··

·Cl

··：H

·＋→

··

··

Cl

H

··

··↑1s↓1s↑↑↓↑↓↑↓↓1s13s23p5所以只能有H2、HCl、Cl2等，而不可能有H3、H2Cl、Cl3等共价键的饱和性决定了共价化合物的分子组成。一、共价键的形成与特征2.共价键的特征除s轨道是球形对称外，其他原子轨道在空间都具有一定的分布特点。原子轨道有方向，成键时共价键也有方向。在形成共价键时，原子轨道重叠的

，电子在核间出现的

越大，所形成的共价键就越

，因此共价键将尽可能沿着

的方向形成，所以共价键具有方向性。越多电子出现概率最大概率牢固(2)方向性共价键的方向性决定了共价化合物的立体构型。HHHH↑1s↓1s氢原子形成氢分子的电子云描述(两个s轨道重叠)电子云s-sσ键(1)σ键σ键是两原子在成键时，原子轨道以“头碰头”的方式重叠形成的共价键。s-s轨道都是球形，从任何方向发生电子云重叠（成键）时，重叠程度相同，因此s-sσ键无方向性。3.共价键的类型氢原子形成氢分子的过程从原子轨道的角度解释HCl分子的形成过程，并判断其共价键类型↓1sH•↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↑1s2s2p3s3p↑↓Cl•••••••HClH－Cls-pσ键HCl中的共价键是由氢原子提供的未成对电子的1s原子轨道和氯原子提供的未成对电子的3p原子轨道重叠形成的。“头碰头”氯化氢分子的形成过程↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↓1s2s2p3s3p↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑1s2s2p3s3pCl•••••••Cl•••••••试从原子轨道的角度解释Cl2分子的形成过程，并判断其共价键类型ClClClClCl2中的共价键由2个氯原子各提供1个未成对电子的3p原子轨道重叠形成。p-pσ键“头碰头”Cl2的形成过程形成由两个原子的s轨道或p轨道“

”重叠形成类型s-s型

s-p型

p-p型

特征以形成化学键的两原子核的

为轴做旋转操作，共价键电子云的图形

，这种特征称为

；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。1.σ键特点头碰头连线不变轴对称课堂练习：σ键的类型有(1)s-s，(2)s-p，(3)p-p，请指出下列分子σ键所属类型(1)HBr(2)NH3(3)F2(4)H2s-pσ键s-pσ键s-sσ键p-pσ键p轨道和p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？思考讨论“肩并肩”p-p

π键的形成(1)π键的电子云形状有何特征？(2)如果将π键沿着键轴旋转，会发生什么情况呢？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2.π键特点形成由两个原子的p轨道“

”重叠形成p-pπ键

特征π键的电子云具有

性，即每个π键的电子云由两块组成，分别位于由两原子核构成平面的两侧，如果以它们之间包含原子核的平面为镜面，它们互为

；π键

旋转；不如σ键

，较易_____，一般σ键比π键更稳定，N2例外。肩并肩镜面对称镜像不能牢固断裂观察思考用电子式表示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。↑↑↑↑↓2s22p3N：NN＋N···：：···N：：：：

p-pσ键pxp-pπ键pzpy

p-pπ键思考

N2(N≡N)原子轨道重叠过程N2中共价三键的形成过程小结单键双键三键成键规律判断σ键1个σ键、1个π键1个σ键、2个π键

共价键单键只有σ键，双键含有一个σ键、一个π键，三键含有一个σ键、两个π键。小结σ键与π键的比较键类型σ键π键常见类型s-s、s-p、p-pp-p原子轨道重叠方式“头碰头”重叠“肩并肩”重叠键的特征轴对称，可旋转镜面对称，不可旋转原子轨道重叠程度大小成键规律判断单键：σ键；双键：1个σ键、1个π键;三键：1个σ键、2个π键1、不存在只有π键而没有σ键的分子2、烯烃或炔烃的加成反应是π键断裂发生反应。思考：乙炔中σ键与π键有多少个？观察乙烷、乙烯和乙炔的分子结构，(1)它们的分子中的共价键分别由几个σ键和几个π键构成？(2)乙烯和乙炔的化学性质为什么比乙烷活泼？乙烷乙烯乙炔【学生活动】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；乙烯的碳碳双键和乙炔的碳碳三键中分别含1个和2个π键，π键原子轨道重叠程度小，不稳定，容易断裂。而乙烷中没有π键，σ键稳定，不易断裂。练一练2.有以下物质：①HF，②Cl2，③H2O，④N2，⑤C2H4，⑥C2H6，⑦H2，⑧H2O2，⑨HCN(H—C≡N)。(1)只有σ键的是_____________(填序号，下同)；既有σ键又有π键的是_______。(2)含有由两个原子的s轨道重叠形成的σ键的是______。(3)含有由一个原子的s轨道与另一个原子的p轨道重叠形成的σ键的是______________。(4)含有由一个原子的p轨道与另一个原子的p轨道重叠形成的σ键的是_____________。①②③⑥⑦⑧④⑤⑨⑦①③⑤⑥⑧⑨②④⑤⑥⑧⑨1、下列关于σ键和π键的说法不正确的是(

)A．σ键能单独形成，π键不能单独形成B．σ键可以绕键轴旋转，π键不能绕键轴旋