高中 化学 选择性必修2 第二章 分子结构与性质《第一节 第1课时 共价键》教学设计.docxVIP

第一节共价键

第1课时共价键

[课程标准]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。

任务一共价键的形成与特征

1．1s和2p原子轨道示意图如下：

2．部分物质及元素的电负性如下表：

物质

H2

HCl

NaCl

成键元素

H

H

H

Cl

Na

Cl

元素的电负性

2.1

2.1

2.1

3.0

0.9

3.0

问题1：分别写出H2、HCl、NaCl的电子式，从共用电子对角度解释共价键的本质。

问题2：分别写出基态H、Cl原子的价层电子轨道表示式，从轨道重叠角度认识H2、HCl中共价键的形成。

问题3：分析表中数据，从电负性角度认识共价键和离子键的形成。

提示：问题1：H∶H、、；成键原子都含有未成对电子，成键时原子间通过共用电子对形成共价键，体系能量降低。

问题2：H：；Cl：；两个氢原子的1s轨道沿键轴方向重叠形成H2中共价键；氢原子的1s轨道和Cl原子的3p轨道沿键轴方向重叠形成HCl中共价键。

问题3：当电负性相同或相差不大时，原子之间形成共价键，当电负性相差较大时，原子之间形成离子键。

一、共价键

1．概念

原子间通过共用电子对形成的化学键。

2．本质

高概率地出现在两个原子核之间的电子与两个原子核之间的电性作用。

3．形成元素

通常是电负性相同或差值小的非金属元素原子。

4．表示方法

(1)用一条短线表示由一对共用电子所形成的共价键，如H—H、H—Cl；

(2)“===”表示原子间共用两对电子所形成的共价键(共价双键)；

(3)“≡”表示原子间共用三对电子所形成的共价键(共价三键)。

二、共价键的特征

1．共价键的饱和性

每个原子所能形成的共价键的总数或以单键连接的原子数目是一定的，这称为共价键的饱和性。共价键的饱和性决定了各种原子形成分子时相互结合的数量关系。

2．共价键的方向性

在形成共价键时，原子轨道重叠得越多，电子在核间出现的概率越大，所形成的共价键越牢固，因此，共价键将尽可能沿着电子出现概率最大的方向形成。共价键的方向性决定着分子的空间结构。

1．正误判断，错误的说明原因。

(1)若把H2S分子写成H3S分子，违背了共价键的饱和性。

答案：正确。

(2)H3O＋的存在说明共价键不具有饱和性。

答案：错误，H2O能结合1个H＋形成H3O＋，不能说明共价键不具有饱和性。

(3)所有共价键都有方向性。

答案：错误，H2分子中的H—H键没有方向性。

(4)共价键的方向性是由成键原子轨道的方向性决定的。

答案：正确。

2．从电负性的角度理解共价键、离子键的形成条件，完成表中内容。

原子

Na

Cl

H

Cl

C

O

电负性

0.9

3.0

2.1

3.0

2.5

3.5

电负性之差(绝对值)

结论：当元素的电负性相差很大，化学反应形成的电子对不会被共用，形成的将是________键；而________键是元素的电负性相差不大的原子之间形成的化学键。

答案：2.10.91.0离子共价

任务二σ键和π键

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？

问题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？

问题3：乙烯和乙炔的化学性质为什么比乙烷活泼？

提示：问题1：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。

问题2：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。

问题3：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一个和两个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。

1．σ键

形成

由两个原子的s轨道或p轨道“头碰头”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连线为轴做旋转操作，共价键的电子云的图形不变，这种特征称为轴对称；σ键的强度较大

2.π键

形成

由两个原子的p轨道“肩并肩”重叠形成

p-p

π键

特征

π键的电子云具有镜面对称性，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，它们互为镜像；π键不能旋转；不如σ键牢固，较易断裂

3.判断σ键、π键的一般规律

共价单键为σ键；共价双键中有一个σ键、一个π键；共价三键由一个σ键和两个π键构成。

1．正误判断，错误的说明原因。

(1)分子中含有共价键，则至少含有一个σ键。

答案：正确。

(2)s-sσ键与p-pσ键的电子云图