2.1.1+共價鍵（優(yōu)選課件）-【教學(xué)新思維】【知識精講精研】高二化學(xué)同步講透教材（人教版2019選擇性必修2）

想出一個好點(diǎn)子最好的辦法，就是想出很多的點(diǎn)子?！R納斯·鮑林1998年度諾貝爾化學(xué)獎量子化學(xué)家獎勵庫恩的密度泛函理論和波普爾的量子化學(xué)計算方法對化學(xué)的巨大貢獻(xiàn)在瑞典皇家科學(xué)院發(fā)布的公告中，量子化學(xué)被提到前所未有的重要地位——量子化學(xué)理論和計算的豐碩成果被認(rèn)為正在引起整個化學(xué)的革命。量子化學(xué)家?guī)资甑男燎诟诺玫搅顺浞值目隙?。這標(biāo)志著古老的化學(xué)已發(fā)展成為理論和實(shí)驗緊密結(jié)合的科學(xué)。美國加利福尼亞大學(xué)沃爾特·庫恩(WalterKohn)

美國西北大學(xué)約翰·波普爾(JohnA.Pople)福井謙一路易斯朗繆爾維爾納倫敦鮑林慕利肯洪特化學(xué)鍵理論的貢獻(xiàn)者知識回顧原子與原子之間是如何結(jié)合在一起的？化學(xué)鍵離子鍵共價鍵金屬鍵化學(xué)鍵理論的發(fā)展ionicbond理論12用于解釋電負(fù)性差別大的元素原子之間相互結(jié)合的原因柯塞爾(Kossel)1916經(jīng)典covalentbond理論Lewis，1916初步解釋了電負(fù)性相差不多或相同的非金屬元素之間形成化學(xué)鍵的原因化學(xué)史化學(xué)鍵理論的發(fā)展34現(xiàn)代價鍵理論1927年海特勒（Heitler）和倫敦(Londen)用量子力學(xué)的成就，闡明了共價鍵的本質(zhì)，后來鮑林等人發(fā)展這一成果，建立了現(xiàn)代價鍵理論（Valencebondtheory，縮寫為VB）也稱電子配對法和雜化軌道理論以及價層電子互斥理論。分子軌道理論

1932年美國化學(xué)家慕利肯（Millilcan）和德國化學(xué)家洪特提出分子軌道理論（molecular-orbotatheory，縮寫MO）?；瘜W(xué)史共價鍵學(xué)習(xí)目標(biāo)01概念成鍵微粒存在范圍表示方法：電子式、結(jié)構(gòu)式經(jīng)典共價鍵02兩要點(diǎn)：①

電子配對原理②最大重疊原理現(xiàn)代共價鍵03條件本質(zhì)兩特性：方向性、飽和性共價鍵的形成04成鍵原子間共用電子對數(shù)目共用電子對是否偏移原子軌道重疊方式共用電子對來源共價鍵的類型名稱結(jié)構(gòu)簡式結(jié)構(gòu)式乙烷CH3CH3乙烯C2H4乙炔C2H2資料在線共價鍵的類型據(jù)成鍵原子間共用電子對單鍵雙鍵叁鍵二對一對三對按成鍵電子對數(shù)目C－CC－OC－N

C＝CC＝OC＝SC＝N

C≡CC≡NN≡N

知識回顧

共用電子對無偏向

Cl

共用電子對偏向ClH2中的H化合價為0價；而HCl中的H為＋1價？感受﹒理解相對顯正電性相對顯負(fù)電性據(jù)共用電子對偏移否非極性鍵不同種非金屬元素或某些金屬和非金屬元素同種非金屬元素極性鍵共價鍵的類型知識回顧非極性鍵和極性鍵（按共用電子對偏移的程度）類型原理表示非極性鍵極性鍵兩個成鍵原子吸引電子的能力相同，共用電子對不發(fā)生偏移如A-A型(同種元素原子形成的共價鍵)兩個成鍵原子吸引電子的能力不同，共用電子對發(fā)生偏移如A-B型(不同元素原子形成的共價鍵)極性鍵中，成鍵原子吸引電子的能力差別越大，共用電子對偏移的程度越大，鍵的極性越強(qiáng)電負(fù)性差別知識回顧1.鹵素對應(yīng)的氫化物中，鍵的極性最強(qiáng)的是

。HF2.下列物質(zhì)中含有離子鍵的是

；含有共價鍵的是

；含有極性鍵的是

；含有非極性鍵的是

；既有離子鍵又有非極性共價鍵的是

；

A.F2B.CaCl2C.NH3D.Na2O2

E.CO2F.

C2H2G.HCOONaBDGCEFGACDEFGADFD小試身手經(jīng)典價鍵理論用電子式表示下列物質(zhì)的形成過程：＋回顧練習(xí)H2Cl2HCl＋＋經(jīng)典價鍵理論（路易斯理論）

美國化學(xué)家路易斯為了說明分子的形成，1923年提出了共價鍵學(xué)說，建立了經(jīng)典的共價鍵理論。

兩種元素的原子可相互共用一對或多對電子，以達(dá)到稀有氣體原子的電子結(jié)構(gòu)！化學(xué)趣史共用電子對

經(jīng)典共價鍵11234原子間通過共用電子對所形成的的化學(xué)鍵概念原子成鍵微粒非金屬單質(zhì)、共價化合物、某些離子化合物存在范圍電子式表示方法結(jié)構(gòu)式結(jié)構(gòu)簡式問題解決請寫出下列物質(zhì)的電子式BCl3PCl5路易斯的共價概念能解釋一些非金屬原子形成共價分子的過程以及與離子鍵的區(qū)別，但還存在著不足：Lewis結(jié)構(gòu)不能說明為什么共用電子對就能使得兩個原子牢固結(jié)合這一共價鍵本質(zhì)。特別提醒八隅體規(guī)則的例外很多，如BCl3、PCl5等。兩個成鍵原子為什么能通過共用電子對相結(jié)合？現(xiàn)代價鍵理論

1927年，德國化學(xué)家海特勒和倫敦，把量子力學(xué)的成果應(yīng)用到H2分子結(jié)構(gòu)上，提出電子配對法?；瘜W(xué)趣史(電子配對法)現(xiàn)代價鍵理論

現(xiàn)代共價鍵2電子配對原理1兩要點(diǎn)

兩原子各自提供1個自旋方向相反的電子彼此配對2最大重疊原理兩個原子軌道重疊部分越大，兩核間電子的概率密度越大，形成的共價鍵越牢固，分子越穩(wěn)定。

重疊的結(jié)果，一方面降低了兩個核間的正電排斥，另一方面增大了兩個核對電子云密度大的區(qū)域的吸引，有利于體系勢能的降低，有利于形成穩(wěn)定的化學(xué)鍵L氫分子的能量與核間距的關(guān)系核間距能量氫分子中的化學(xué)鍵自旋方向相反的兩個電子之間可以形成化學(xué)鍵

共價鍵的形成33.1

三條件123兩原子電負(fù)性相同或相近成鍵原子有未成對電子，且自旋相反成鍵原子的原子軌道在空間重疊

共價鍵的形成33.2

本質(zhì)

成鍵原子相互接近時，原子軌道發(fā)生_____，自旋方向_____的_________電子形成____________，兩原子核間的電子密度_____，體系的能量______。H與H形成的是H2，而不是H3？問題探究Cl與Cl形成的的Cl2，而不是Cl3？H與Cl形成HCl，而不是H2Cl？

元素價電子排布式未成對電子數(shù)HCl11

共價鍵的形成33.3

兩特性飽和性一個原子含有幾個未成對電子就只能與幾個自旋狀態(tài)相反的電子配對成鍵NH3分子中N原子為什么是1個，而H原子為3個？你學(xué)會了嗎？HNHH如何通過原子軌道進(jìn)一步理解共價鍵的形成？問題探究感受﹒理解1s1s原子軌道相互重疊形成H2分子的共價鍵(H—H)“頭碰頭”s-sσ鍵以H原子核的連線為軸，做旋轉(zhuǎn)，共價鍵的電子云的圖像不變——軸對稱σ鍵的特征鍵的強(qiáng)度較大軸對稱

沿鍵軸方向，以“頭碰頭”方式發(fā)生軌道重疊，軌道重疊部分沿著鍵軸呈圓柱形分布。

鍵較牢固，穩(wěn)定性高，能量低。

鍵s軌道間可形成σ鍵問題探究s與p軌道、p與p軌道能否形成σ鍵？據(jù)H2分子的形成過程，請你說一說Cl2、HCl分子是如何形成的？感受﹒理解s-sσ鍵p軌道與p軌道的重疊Cl2的形成最大重疊原理ClClClClClClCl2的形成p-pσ鍵——軸對稱p-pσ鍵“頭碰頭”式HCl的形成最大重疊原理s-pσ鍵——軸對稱

共價鍵的形成33.3

兩特性飽和性一個原子含有幾個未成對電子就只能與幾個自旋相反的電子配對成鍵方向性軌道必須滿足最大重疊

——沿著原子軌道最大重疊的方向重疊才能成鍵σ鍵的常見類型：①s-s；②s-p；③p-p。請指出下列分子σ鍵所屬類型:H2HBrF2NH3s-ss-pp-ps-p考考你自己歸納與整理σ鍵“頭碰頭”原子軌道的重疊方式1s-sσ鍵，如：H-Hs-pσ鍵，如：H-Clp-pσ鍵，如：Cl-Cl種類軸對稱電子云的對稱方式23

共價鍵的類型44.1

原子軌道重疊方式

原子軌道沿核間連線方向以“頭碰頭”的方式重疊形成的共價鍵σ鍵防曬霜為什么能減輕紫外線對人體的傷害?

防曬霜之所以能有效地減輕紫外線對人體的傷害，其原因之一是它的有效成分的分子中有π鍵

。生活中的化學(xué)這些分子中的π電子中吸收紫外線后被激發(fā)，從而能阻擋部分紫外線。p-pσ鍵p-pπ鍵肩并肩p-pπ鍵的形成肩并肩

共價鍵的類型44.1

原子軌道重疊方式

原子軌道沿核間連線方向以“頭碰頭”的方式重疊形成的共價鍵原子軌道沿核間連線兩側(cè)以“肩并肩”的方式重疊形成的共價鍵σ鍵π鍵

鍵電子云

原子軌道以“肩并肩”(或平行)的方式發(fā)生重疊，軌道重疊部分對通過鍵軸的平面是反對稱的，其電子云分布的界面圖好像是兩個長圓形的冬瓜。

鏡面對稱鍵的類型

鍵

鍵原子軌道重疊方式沿鍵軸方向頭碰頭沿鍵軸方向肩并肩原子軌道重疊部位兩原子核之間，在鍵軸處鍵軸上方和下方，鍵軸處為零原子軌道重疊程度大小鍵的強(qiáng)度較大較小化學(xué)活潑性不活潑活潑

鍵和

鍵的特征比較歸納與整理氮?dú)獾碾娮邮胶徒Y(jié)構(gòu)式分別如下:問題解決請你思考氮?dú)夥肿又衟軌道的成鍵情況3pzzyyx如何判斷共價鍵是σ鍵或是π鍵?提示：共價單鍵、共價雙鍵、共價三鍵各含什么鍵？交流討論①共價單鍵是σ鍵②共價雙鍵一般是σ+π鍵③共價叁鍵則是σ+2π鍵

在分子中，σ鍵是基礎(chǔ)，且任何兩個原子之間只能形成一個σ鍵！規(guī)律總結(jié)共價單鍵是σ鍵共價單鍵是σ鍵共價雙鍵一般是σ+π鍵共價三鍵是σ+2π鍵規(guī)律總結(jié)

在分子中，σ鍵是基礎(chǔ)，且任何兩個原子之間只能形成一個σ鍵！判斷σ鍵、π鍵的一般規(guī)律

已知π鍵可吸收紫外線，含π鍵物質(zhì)可做護(hù)膚品。請問下列物質(zhì)中哪些是含有π鍵的分子

A.H2S B.CH4

C.CO2 D.C2H2考考你自己2.寫出NH3的電子式、H＋軌道表示式

1.寫出反應(yīng)的離子方程式回顧練習(xí)NH3＋H＋＝NH4＋1sH＋＋

回顧練習(xí)

NH3能與H+結(jié)合生成NH4＋，請用電子式表示NH3和H＋是如何形成NH4＋的。2s1s原子軌道重疊氮原子有孤電子對氫離子有空軌道共用電子對全部由氮原子提供＋H＋H＋＋H＋H＋

共價鍵的類型44.2

共用電子對的來源定義1由一個原子提供孤電子對，另一個原子提供空軌道形成的共價鍵配位鍵問題解決微粒NH3NH4＋電子式結(jié)構(gòu)式H＋

共價鍵的類型44.4

配位鍵——一種特殊的共價鍵定義1由一個原子提供孤電子對，另一個原子提供空軌道形成的共價鍵2表示方法用箭頭“→”指向接受孤對電子對的原子（4個氮?dú)滏I完全相同）3舉例H2SO4、CO、HNO3、H3O＋等離子分子均存在配位鍵配位鍵

H3O＋叫水合氫離子，其由氫離子與水通過配位鍵而形成的，請你用電子式表示形成過程，并寫出水合氫離子的結(jié)構(gòu)式。＋H＋感受﹒理解[]＋

氣態(tài)氯化鋁(Al2Cl6)是具有配位鍵的化合物，分子中原子間成鍵關(guān)系如圖所示，請在圖中你認(rèn)為是配位鍵的斜線上加上箭頭?？伎寄愕闹腔壅n堂練習(xí)6.H2O分子是否含孤電子對？寫出H3O+（水合氫離子）的電子式和結(jié)構(gòu)式。7.氣態(tài)氯化鋁(Al2Cl6)是具有配位鍵的化合物，分子中原子間成鍵關(guān)系如圖所示，請在圖中你認(rèn)為是配位鍵的斜線上加上箭頭。寫出CO的電子式挑戰(zhàn)自我畫出乙烯、乙炔的結(jié)構(gòu)簡式，判斷原子軌道成鍵類型。問題解決乙烯分子中鍵的類型乙烯分子中原子軌道重疊方式示意圖乙烯分子中軌道重疊方式示意圖乙炔分子中鍵的類型乙炔分子中原子軌道重疊方式示意圖乙炔分子中軌道重疊方式苯分子中鍵的類型知識回顧苯分子中原子軌道重疊方式示意圖苯分子中的σ鍵苯分子中碳原子的2p鍵苯分子中的π鍵這節(jié)課我學(xué)到了什么？（用一句話表示）還有什么疑問？課堂小結(jié)課堂小結(jié)單鍵雙鍵三鍵共用電子對數(shù)目極性鍵非極性鍵共用電子對偏移否σ鍵π鍵原子軌道重疊方式配位鍵一般共價鍵共用電子對來源共價鍵的類型課堂小結(jié)共用電子對數(shù)目單鍵雙鍵三鍵共用電子對偏移否極性鍵非極性鍵原子軌道重疊方式σ鍵π鍵共用電子對來源配位鍵一般共價鍵共價鍵的類型歸納小結(jié)共價鍵的類型

極性鍵：共用電子對有偏移（1）按軌道重疊方