2.1.1共價(jià)鍵的特征與類(lèi)型課件高二下學(xué)期化學(xué)人教版選擇性必修2

第一節(jié)共價(jià)鍵共價(jià)鍵的特征與類(lèi)型第二章分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)人教版選擇性必修第二冊(cè)衡陽(yáng)市八中高二化學(xué)備課組

從高從嚴(yán)·求真求美

教學(xué)目標(biāo)01能夠從原子軌道重疊的視角認(rèn)識(shí)共價(jià)鍵，知道共價(jià)鍵具有飽和性，可以正確表征H2、Cl2、HCl等簡(jiǎn)單分子中原子軌道的重疊方式；知道σ

鍵和π鍵的區(qū)別和特征，能說(shuō)明C2H6、C2H4、C2H2等分子的成鍵類(lèi)型，掌握共價(jià)鍵的特征與類(lèi)型，加深對(duì)結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)的理解。02新課導(dǎo)入

假如發(fā)生了大災(zāi)難，人類(lèi)全部的科學(xué)知識(shí)只能概括為一句話(huà)傳諸后世，那么這句話(huà)應(yīng)該是“萬(wàn)物皆由原子構(gòu)成”?！?965年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主

理查德?費(fèi)曼理查德?費(fèi)曼原子是如何構(gòu)成物質(zhì)的呢？溫故知新活動(dòng)1：NaCl和HCl的性質(zhì)差異大，請(qǐng)用電子式描述NaCl和HCl的形成過(guò)程，從微粒間相互作用的角度解釋NaCl和HCl性質(zhì)差異大的原因。NaCl晶體HCl氣體H·：：：Cl·+Na·：：：Cl·+[]-Na+：：：Cl··H：：：Cl··原子陰陽(yáng)離子離子鍵NaCl原子分子HCl共價(jià)鍵分子間作用力得失電子溫故知新活動(dòng)2：為什么Na原子和Cl原子間形成離子鍵，而H原子和Cl原子間形成共價(jià)鍵，你能從元素電負(fù)性的差別來(lái)解釋嗎？化學(xué)鍵共價(jià)鍵離子鍵極性共價(jià)鍵非極性共價(jià)鍵化學(xué)鍵的類(lèi)型與電負(fù)性的差值的關(guān)系電負(fù)性的差值0非極性鍵極性鍵離子鍵1.7Na和Cl的電負(fù)性的差值2.1H和Cl的電負(fù)性的差值0.9啟迪思考為什么不可能有H3、H2Cl、Cl3分子？HH··H：：：Cl··：：：Cl··：：：Cl共價(jià)鍵具有飽和性1916年路易斯(Lewis)首次提出了共用電子對(duì)理論：分子中原子的未成對(duì)電子通過(guò)電子配對(duì)成鍵，以使原子達(dá)到稀有氣體穩(wěn)定的電子構(gòu)型，即八隅體規(guī)則。成功地解釋了共價(jià)鍵的飽和性。理論缺陷：①無(wú)法解釋BF3和PCl5等的存在。②無(wú)法解釋分子的空間構(gòu)型，如水分子是V形結(jié)構(gòu)，而不是直線(xiàn)結(jié)構(gòu)?？茖W(xué)家進(jìn)一步思考共價(jià)鍵的本質(zhì)是什么？原子形成的共價(jià)鍵數(shù)＝原子未成對(duì)電子數(shù)如何用原子軌道的概念進(jìn)一步理解共價(jià)鍵呢？共價(jià)鍵的形成與特征H↑1sH↓1s

H2相互靠攏原子軌道相互重疊形成氫分子的共價(jià)鍵(H-H)氫原子形成氫分子的過(guò)程解疑釋惑通過(guò)共用自旋相反的電子對(duì)使能量降低而成鍵共價(jià)鍵的形成與特征解疑釋惑思考：如何理解原子軌道相互重疊成鍵？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。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。思考：要使整個(gè)分子能量最低，原子軌道相互重疊有何要求？盡可能使得重疊部分最多(靠近但不能完全重疊，太近排斥力大)知識(shí)小結(jié)共價(jià)鍵的深入認(rèn)識(shí)一現(xiàn)代價(jià)鍵理論：a.電子配對(duì)原理兩個(gè)原子各自提供1個(gè)自旋方向相反的電子彼此配對(duì)b.最大重疊原理

兩個(gè)原子軌道重疊越大，兩核間電子的概率密度越大，

形成的共價(jià)鍵越牢固，分子越穩(wěn)定——飽和性——方向性注意：s-s原子軌道形成的共價(jià)鍵沒(méi)有方向性！共價(jià)鍵的特征啟迪思考除了s軌道和s軌道重疊形成共價(jià)鍵外，還能找到其他軌道重疊形成共價(jià)鍵的例子嗎？活動(dòng)3：

請(qǐng)用橡皮泥制作電子云模型，用原子軌道重疊分別分析HCl和Cl2的成鍵情況。通過(guò)制作電子云模型，你發(fā)現(xiàn)這些共價(jià)鍵有什么共同特征？成果展示

HCl靠攏重疊成鍵靠攏重疊成鍵共價(jià)鍵的方向性共價(jià)鍵的飽和性HCl的形成H↑1s

Cl3p↑↓↑↓↓↑↓3s

HCl解疑釋惑“頭碰頭”未成對(duì)電子的原子軌道相互靠攏原子軌道相互重疊形成的共價(jià)單鍵H—Cl1s3pHClHCl成果展示

Cl2靠攏重疊成鍵Cl2

的形成Cl3p↑↓↑↓↓↑↓3s

Cl2Cl3p↑↓↑↓↑↑↓3s“頭碰頭”解疑釋惑ClCl未成對(duì)電子的原子軌道相互靠攏原子軌道相互重疊形成的共價(jià)單鍵Cl—Cl3p3p請(qǐng)從原子軌道重疊方式、對(duì)稱(chēng)性等角度歸納H-H、H-Cl和Cl-Cl共價(jià)鍵的特點(diǎn)。共價(jià)鍵的類(lèi)型知識(shí)小結(jié)H-ClH-HCl-Cl1.σ鍵“頭碰頭”①原子軌道的重疊方式：s-sσ鍵，如：H-Hs-pσ鍵，如：H-Clp-pσ鍵，如：Cl-Cl③種類(lèi)軸對(duì)稱(chēng)②電子云的對(duì)稱(chēng)方式：④存在：共價(jià)單鍵均為σ鍵；共價(jià)雙鍵和共價(jià)三鍵中存在一個(gè)σ鍵。p軌道和p軌道除能形成σ鍵外，還能形成π鍵——由兩個(gè)原子的p軌道“肩并肩”重疊形成。未成對(duì)電子的原子軌道相互靠攏原子軌道相互重疊形成的π鍵2.π鍵p共價(jià)鍵的類(lèi)型知識(shí)小結(jié)p共價(jià)鍵的類(lèi)型知識(shí)小結(jié)2.π

鍵“肩并肩”①原子軌道的重疊方式：與σ鍵不同④不能旋轉(zhuǎn)鏡面對(duì)稱(chēng)②電子云的對(duì)稱(chēng)方式：⑤強(qiáng)度：活動(dòng)4：請(qǐng)用橡皮泥制作π鍵的電子云模型，如果將π鍵沿著鍵軸旋轉(zhuǎn)，

會(huì)發(fā)生什么情況呢？③種類(lèi)：p-pπ鍵注意：兩個(gè)s原子軌道不能形成π鍵！學(xué)以致用用電子式表示N2的形成過(guò)程，并用原子軌道重疊來(lái)解釋其共價(jià)鍵的形成過(guò)程?！?s2pN：：：：N：NN···：＋N···：xyzN的2p軌道示意圖學(xué)以致用N2中共價(jià)三鍵的形成過(guò)程p-pσ鍵p-pπ鍵p-pπ鍵zzyyx用電子式表示N2的形成過(guò)程，并用原子軌道重疊來(lái)解釋其共價(jià)鍵的形成過(guò)程。反思總結(jié)深度思考：通過(guò)氮?dú)庵械I形成過(guò)程的分析，如何判斷共價(jià)鍵

是σ鍵或是π鍵？p-pπ鍵p-pπ鍵肩并肩肩并肩頭碰頭p-pσ鍵反思總結(jié)單鍵雙鍵三鍵σ鍵HClClCl1個(gè)σ鍵、1個(gè)π鍵1個(gè)σ鍵、2個(gè)π鍵小結(jié)：共價(jià)鍵類(lèi)型的判斷注意：σ鍵可以單獨(dú)存在，π鍵不能單獨(dú)存在！遷移應(yīng)用觀察乙烷、乙烯和乙炔的分子結(jié)構(gòu)，它們的分子中的共價(jià)鍵分別由幾個(gè)σ鍵和幾個(gè)π鍵構(gòu)成？為何乙烷最穩(wěn)定？乙烷乙烯乙炔7個(gè)σ鍵5個(gè)σ鍵和1個(gè)π鍵3個(gè)σ鍵和2個(gè)π鍵通常，有機(jī)物中碳碳π鍵電子云重疊程度比σ鍵小，所以π鍵不如σ鍵牢固，容易斷裂，屬于反應(yīng)的活化部位。新的問(wèn)題如何用價(jià)鍵理論解釋乙烷中C原子形成四根鍵而不是兩根鍵？乙烷↑↑↑↓2s2pC↑↑↑↑2s2pC基態(tài)激發(fā)態(tài)原子軌道是如何重疊的？如何解釋C的四個(gè)價(jià)鍵的空間構(gòu)型？歸納總結(jié)共價(jià)鍵的深入認(rèn)識(shí)二共價(jià)鍵的類(lèi)型按照不同的分類(lèi)方法，可將共價(jià)鍵分為不同的類(lèi)型:（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鍵歸納總結(jié)共價(jià)鍵的深入認(rèn)識(shí)二共價(jià)鍵σ鍵π鍵特點(diǎn)常見(jiàn)種類(lèi)原子軌道重疊方式及程度電子云對(duì)稱(chēng)方式成鍵規(guī)律判斷s-s、s-p、p-pp-p“頭碰頭”一般重疊大“肩并肩”一般重疊小軸對(duì)稱(chēng)，可旋轉(zhuǎn)鏡面對(duì)稱(chēng)，不可旋轉(zhuǎn)單鍵：σ鍵；雙鍵：1個(gè)σ鍵、1個(gè)π鍵;三鍵：1個(gè)σ鍵、2個(gè)π鍵飽和性、方向性?xún)r(jià)鍵理論簡(jiǎn)明地描述了共價(jià)鍵的本質(zhì)和特點(diǎn)，能解釋一些Lewis共用電子對(duì)理論不能解釋的“非8電子”分子，但價(jià)鍵理論不能解釋一些分子的空間構(gòu)型。1.下列說(shuō)法正確的是（）A.非金屬元素之間只形成共價(jià)鍵B.氣體單質(zhì)分子中，一定含有σ鍵，可能含有π鍵C.1個(gè)N原子最多只能與3個(gè)H原子結(jié)合形成NH3分子，是由共價(jià)鍵的飽和性決定的D.某原子跟其他原子形成共價(jià)鍵時(shí)，其共價(jià)鍵數(shù)一定等于該元素原子的未成對(duì)電子數(shù)C課堂檢測(cè)2.下列說(shuō)法正確的是（）A.苯分子中含有12個(gè)σ鍵和3個(gè)π鍵B.Cl2和N2存在的共價(jià)鍵類(lèi)型完全相同C.并非所有的共價(jià)鍵都有方向性D.兩原子軌道發(fā)生重疊后，電子在兩核間出現(xiàn)的概率減小C課堂檢測(cè)3.據(jù)報(bào)道，大氣中存在一種潛在的溫室氣體SF5—CF3(結(jié)構(gòu)如圖)，雖然其數(shù)量有限，但它是已知?dú)怏w中吸熱最高的。關(guān)于SF5—CF3的說(shuō)法正確的是（）A.分子中有σ鍵也有π鍵B.C—F是s-pσ鍵C.分子中不是所有原子都滿(mǎn)足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)D.0.1molSF5—CF3分子中電子數(shù)為8molC課堂檢測(cè)4.有以下物質(zhì)：①HF，②Cl2，③H2O，④N2，⑤C2H4，⑥C2H6，⑦H2，⑧H2O2，⑨HCN(H—C≡N)。(1)只有σ鍵的是__________