2.1.1共價(jià)鍵（第1課時(shí)共價(jià)鍵的特征與類型）課件高二下學(xué)期化學(xué)人教版選擇性必修2

組織建設(shè)第二章

分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第一節(jié)共價(jià)鍵（第1課時(shí)共價(jià)鍵的特征與類型）衡陽市八中高二化學(xué)備課組

何燁【復(fù)習(xí)回顧】化學(xué)鍵共價(jià)鍵離子鍵只存在于相鄰的原子或離子之間,分子間不存在化學(xué)鍵共用電子對(duì)靜電作用1、化學(xué)鍵的定義相鄰的原子(離子)間的強(qiáng)烈的相互作用叫做化學(xué)鍵。2、化學(xué)鍵的種類一、共價(jià)鍵（1）成鍵粒子：（2）成鍵實(shí)質(zhì)：（3）形成條件：原子共用電子對(duì)一般由電負(fù)性相同或相差不大的非金屬元素的原子結(jié)合【小試牛刀】寫出以下物質(zhì)的電子式。HClOH2O2NaOHNH4Cl【再來一刀】請(qǐng)用電子式表示H2、HCl、Cl2的形成過程。H+

H··H·H·共用電子對(duì)——共價(jià)鍵

··

·Cl

··：H

·＋→

··

··

Cl

H

··

··

··

·Cl

··：＋→

··

··

Cl

··

··

Cl

··

··

···

Cl

··

··

··【思考】為什么H原子、Cl原子只能形成H2、HCl、Cl2分子，不能形成H3、H2Cl、Cl3分子？（4）表示方法：內(nèi)容內(nèi)容內(nèi)容(5)共價(jià)鍵的特征為什么只能有H2、HCl、Cl2，不可能有H3、H2Cl和Cl3

？【思考】H↑1s1Cl↑↓↑↓↑↑↓3s23p5共價(jià)鍵具有飽和性

按照現(xiàn)代價(jià)鍵理論中的電子配對(duì)理論，一個(gè)原子有幾個(gè)未成對(duì)電子，便可和幾個(gè)自旋相反的電子配對(duì)成鍵，這就是共價(jià)鍵的“飽和性”;如果原子沒有未成對(duì)電子，則不能形成共價(jià)鍵。①飽和性H··H＋H:H↑1S↓1S↑↓↑↓↑↓↓3s23p5HClH+Cl所以只能有H2、HCl、Cl2、等而不可能有H3、H2Cl、Cl3等1s1↑共價(jià)鍵的飽和性決定了共價(jià)化合物的分子組成。(5)共價(jià)鍵的特征②方向性共價(jià)鍵的方向性決定了共價(jià)化合物的立體構(gòu)型。除s軌道是球形對(duì)稱外，其他原子軌道在空間都有一定的分布特點(diǎn)，按照現(xiàn)代價(jià)鍵理論中的最大重疊原理，兩原子在形成共價(jià)鍵時(shí)將盡可能沿著電子出現(xiàn)概率最大的方向形成，所以共價(jià)鍵有方向性。（注意：s-s軌道重疊無方向性）（5）共價(jià)鍵的特征共價(jià)鍵具有飽和性：共價(jià)鍵具有方向性：分子組成共價(jià)鍵將沿著電子出現(xiàn)概率最大的方向形成。最大重疊分子結(jié)構(gòu)OO↓↑2s↓↑↓↓2pCH4

NH3

H2O一個(gè)原子有幾個(gè)未成對(duì)電子,便可以與幾個(gè)自旋相反的電子配對(duì)成鍵。課堂練習(xí)1.共價(jià)鍵具有飽和性和方向性,下列關(guān)于共價(jià)鍵這兩個(gè)特征的敘述中,不正確的是()A、共價(jià)鍵的飽和性是由成鍵原子的未成對(duì)電子數(shù)決定的B、共價(jià)鍵的方向性是由成鍵原子的軌道的方向性決定的C、共價(jià)鍵的飽和性決定了分子內(nèi)部的原子的數(shù)量關(guān)系D、共價(jià)鍵的飽和性與原子軌道的重疊程度有關(guān)D（6）共價(jià)鍵的分類按成鍵原子的原子軌道重疊方式分類σ鍵π鍵按共用電子對(duì)是否發(fā)生偏移分類極性共價(jià)鍵：不同種原子，電子對(duì)偏移非極性共價(jià)鍵：同種原子，電子對(duì)不偏移原子間形成共用電子對(duì)成鍵原子相互接近時(shí)，原子軌道發(fā)生重疊，自旋相反的未成對(duì)電子形成共用電子對(duì)。從電子云角度理解

電子云在兩個(gè)原子核間重疊，意味著電子出現(xiàn)在核間的概率增大。電子帶負(fù)電，會(huì)與兩個(gè)帶正電原子核產(chǎn)生強(qiáng)烈的靜電作用，因此核間電子就像溝通兩原子核的橋梁，把帶正電的兩個(gè)原子核“黏結(jié)”在一起了。HH思考：如何用電子云和原子軌道的概念來進(jìn)一步理解共價(jià)鍵呢氫原子形成氫分子的過程：↑1S↓1S氫原子形成氫分子的過程原子軌道在兩個(gè)原子核間重疊，意味著電子出現(xiàn)在核間的概率增大，因而可以形象的說，核間電子好比在核間架起一座帶負(fù)電的橋梁，把帶正電的兩個(gè)原子核“黏結(jié)”在一起了。s-s

σ鍵HHHH一、理論基礎(chǔ)：現(xiàn)代價(jià)鍵理論兩原子各自提供1個(gè)自旋方向相反的電子彼此配對(duì)兩個(gè)原子軌道重疊部分越大，兩核間電子的概率密度越大，體系能量越低，形成的共價(jià)鍵越牢固，分子越穩(wěn)定。①電子配對(duì)原理②最大重疊原理二、實(shí)質(zhì)原子間形成共用電子對(duì)成鍵原子相互接近時(shí)，原子軌道發(fā)生重疊（電子云重疊），自旋相反的未成對(duì)電子形成共用電子對(duì)。從電子云角度理解1、σ鍵的形成注：①以“頭碰頭”的方式相互重疊

②形成σ鍵的電子稱為σ電子,s-sσ鍵無方向性。（1）s-sσ鍵的形成(H2)1s1s互相靠攏電子云重疊H－H的s-sσ共價(jià)鍵二、電子云重疊方式：常見的σ鍵有s-sσ鍵、s-pσ鍵、p-pσ鍵s、p軌道，p、p軌道重疊是否也能形成σ鍵呢？【思考】H2中的σ鍵是由兩個(gè)s軌道重疊形成的（2）s-pσ鍵的形成(HCl)相互靠攏1s3pH－Cl共價(jià)鍵電子云相互重疊

HCl中的共價(jià)鍵是由氫原子提供的未成對(duì)電子的1s原子軌道和氯原子提供的未成對(duì)電子的3p原子軌道重疊形成的。（3）p-pσ鍵的形成(Cl2)相互靠攏電子云相互重疊3p3pCl－Cl共價(jià)鍵－氯氣分子的形成過程ClClClCl↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑1S2S2P3S3P↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑1S2S2P3S3Ps-s重疊，無方向：小結(jié):σ鍵成鍵方式“頭碰頭”XX軸對(duì)稱s-p重疊，沿p軌道的鍵軸方向重疊：軸對(duì)稱p-p重疊，沿p軌道的鍵軸方向重疊：X軸對(duì)稱（4）σ鍵的特征①軸對(duì)稱:以形成化學(xué)鍵的兩原子核的連線為軸作旋轉(zhuǎn)操作，共價(jià)鍵電子云的圖形不變,稱為軸對(duì)稱。②沿軸方向頭碰頭重疊③形成σ鍵的原子軌道重疊程度較大σ鍵強(qiáng)度大，不易斷裂,較穩(wěn)定。（5）共價(jià)鍵的特征：方向性和飽和性

（6）σ鍵的存在：共價(jià)單鍵為σ鍵；共價(jià)雙鍵和共價(jià)三鍵中存在一個(gè)σ鍵。以形成σ鍵的兩原子核的連線為軸，任何一個(gè)原子均可以旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)時(shí)并不破壞σ鍵的結(jié)構(gòu)。p軌道與p軌道除了能形成σ鍵外，還能形成π鍵。π鍵的特征是兩個(gè)原子軌道以平行或“肩并肩”方式重疊；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(gè)π鍵的電子云由兩塊組成，它們互為鏡像，這種特征稱為鏡面對(duì)稱。2、π鍵的形成2、π鍵的形成（1）p-pπ鍵的形成“肩并肩”鏡面對(duì)稱注意：兩個(gè)s軌道不能成π鍵，形成π鍵的電子稱為π電子互相靠攏電子云重疊π鍵的電子云PP（2）

鍵特點(diǎn):①鏡面對(duì)稱:

原子重疊的部分分別位于兩原子核構(gòu)成平面的兩側(cè)，如果以它們之間包含原子核的平面為鏡面，它們互為鏡像，稱為鏡面對(duì)稱.②兩個(gè)原子軌道以平行或肩并肩方式重疊③π鍵重疊程度比σ鍵小,鍵強(qiáng)度較小，易斷裂，較活潑。④無法旋轉(zhuǎn)：

以形成π鍵的兩個(gè)原子核的連線為軸，任意一個(gè)原子并不能單獨(dú)旋轉(zhuǎn)，若單獨(dú)旋轉(zhuǎn)則會(huì)破壞π鍵,如以py－pyπ鍵為例，若旋轉(zhuǎn)其中一個(gè)成鍵原子，則兩原子的py軌道不再平行，也就無法“肩并肩”

共價(jià)單鍵是σ鍵；共價(jià)雙鍵中一個(gè)是σ鍵，另一個(gè)是π鍵；共價(jià)三鍵中一個(gè)是σ鍵，另兩個(gè)為π鍵。3、

成鍵判斷規(guī)律：（3）π鍵的存在：π鍵通常存在于雙鍵或三鍵中。[注意]σ鍵可以單獨(dú)存在；π鍵不能單獨(dú)存在！(2)共價(jià)單鍵是σ鍵；共價(jià)雙鍵中一個(gè)σ鍵，另一個(gè)π鍵；共價(jià)三鍵中一個(gè)σ鍵和兩個(gè)π鍵H-HO=ON≡N(1)s-s電子、s-p電子只形成σ鍵；p-p電子既形成σ鍵，又形成π鍵；且p-p電子先形成σ鍵，后形成π鍵。1個(gè)σ鍵，1個(gè)π鍵1個(gè)σ鍵1個(gè)σ鍵，2個(gè)π鍵3個(gè)σ鍵，1個(gè)π鍵注意：σ鍵能單獨(dú)存在，π鍵不能單獨(dú)存在σ鍵和π鍵的成鍵規(guī)律課堂練習(xí)3.請(qǐng)指出下列分子中所含σ鍵和π鍵的數(shù)目Cl-C-ClO∣【思考】乙烷、乙烯和乙炔分子中的共價(jià)鍵分別有幾個(gè)σ鍵和幾個(gè)π鍵組成？CH3－CH3分子結(jié)構(gòu)CH2＝CH2分子結(jié)構(gòu)CH≡CH分子結(jié)構(gòu)7個(gè)σ鍵5個(gè)σ鍵,1個(gè)π鍵3個(gè)σ鍵,2個(gè)π鍵【思考】1、所有的共價(jià)鍵都有方向性嗎？不是，如s-sσ鍵就沒有方向性。3、通過氮?dú)庵械I形成過程的分析，如何判斷共價(jià)鍵是σ鍵或是π鍵？2、σ鍵和π鍵，哪個(gè)更牢固？σ鍵更牢固，π鍵較易斷裂。σ鍵和π鍵強(qiáng)度不同。p-pσ鍵p-pπ鍵p-pπ鍵↑↑↑2p3軌道氮分子的形成過程↓↓↓2p3軌道zzyyxN2中1個(gè)p-pσ鍵和2個(gè)p-p

π鍵的形成過程zzyyxN2中p-pσ鍵和p-pπ鍵的形成過程：【科學(xué)探究1】已知氮分子的共價(jià)鍵是三鍵，你能通過畫圖來描述嗎？【小結(jié)】共價(jià)鍵按電子云重疊方式分為：σ鍵——頭碰頭

π鍵——肩并肩共價(jià)單鍵都是σ鍵σ鍵比π鍵重疊程度更大，σ鍵更牢固總結(jié)：σ鍵和π鍵的比較鍵的類型σ鍵π鍵原子軌道重疊方式兩個(gè)原子的成鍵軌道沿著鍵軸的方向以“

”的方式重疊兩個(gè)原子的成鍵軌道以“

”的方式重疊原子軌道重疊部位_____________________________________________________頭碰頭肩并肩兩原子核之間，在鍵軸處鍵軸上方和下方，

鍵軸處為零原子軌道重疊程度________鍵的強(qiáng)度較大較小化學(xué)活潑性_____________大小不活潑活潑共價(jià)鍵的類型按照不同的分類方法,可將共價(jià)鍵分為不同的類型:【總結(jié)】（1）按共用電子對(duì)數(shù)目單鍵：如H-H鍵雙鍵：如C=C鍵三鍵：如N≡N鍵（2）按共用電子對(duì)是否偏移非極性鍵：如Cl-Cl鍵極性鍵：如H-Cl鍵（3）按原子軌道的重疊方式σ鍵π鍵1、判斷下列分子中，只含σ鍵的是

，既含σ鍵又含有π鍵的是

。（填序號(hào)）（1）H2（2）HCl（3）NH3（4）H2O（5）CO2

（6）N2（7）C2H4

（8）C2H2

（9）F2

（10）CH3CH3

（11）H2O2

只含σ鍵的是：(1)(2)(3)(4)(9)(10)(11)既含σ鍵又含π鍵的是：(5)(6)(7)(8)2024/8/1032課堂練習(xí)：2．下列說法中正確的是（）

A.p軌道之間以“肩并肩”重疊可形成σ鍵B.p軌道之間以“頭碰頭”重疊可形成π鍵C.s和p軌道以“頭碰頭”重疊可形成σ鍵D.共價(jià)鍵是兩個(gè)原子軌道以“頭碰頭”重疊形成的C3．下列物質(zhì)分子中無π鍵的是（

）A.N2

B.O2

C.Cl2

D.C2H4C

①②③④⑤化學(xué)鍵類型s-sσ鍵s-pσ鍵p-pσ鍵pz-pzπ鍵py-pyπ鍵舉例H2HClCl2N2N24.（1）如下圖所示，寫出下列共價(jià)鍵的名稱，并各舉一例說明含有這些共價(jià)鍵類型的物質(zhì)。（2）某有機(jī)物的結(jié)構(gòu)式如下所示，則分子中有

個(gè)σ鍵，

個(gè)π鍵。73(2)乙烯和乙炔的化學(xué)性質(zhì)為什么比乙