第一節(jié)共價(jià)鍵共價(jià)鍵的特征與類型第二章分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)人教版選擇性必修第二冊衡陽市八中高二化學(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，能說明C2H6、C2H4、C2H2等分子的成鍵類型，掌握共價(jià)鍵的特征與類型，加深對結(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，人類全部的科學(xué)知識只能概括為一句話傳諸后世，那么這句話應(yīng)該是“萬物皆由原子構(gòu)成”?！?965年諾貝爾物理學(xué)獎得主

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1：NaCl和HCl的性質(zhì)差異大，請用電子式描述NaCl和HCl的形成過程，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理論：分子中原子的未成對電子通過電子配對成鍵，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無法解釋BF3和PCl5等的存在。②無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程解疑釋惑通過共用自旋相反的電子對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，會與兩個帶正電原子核產(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，把帶正電的兩個原子核“黏結(jié)”在一起了。思考：要使整個分子能量最低，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)知識小結(jié)共價(jià)鍵的深入認(rèn)識一現(xiàn)代價(jià)鍵理論：a.電子配對原理兩個原子各自提供1個自旋方向相反的電子彼此配對b.最大重疊原理

兩個原子軌道重疊越大，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3：

請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請從原子軌道重疊方式、對稱性等角度歸納H-H、H-Cl和Cl-Cl共價(jià)鍵的特點(diǎn)。共價(jià)鍵的類型知識小結(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種類軸對稱②電子云的對稱方式：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——由兩個原子的p軌道“肩并肩”重疊形成。未成對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)鍵的類型知識小結(jié)p共價(jià)鍵的類型知識小結(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)鏡面對稱②電子云的對稱方式：⑤強(qiáng)度：活動4：請用橡皮泥制作π鍵的電子云模型，如果將π鍵沿著鍵軸旋轉(zhuǎn)，

會發(fā)生什么情況呢？③種類：p-pπ鍵注意：兩個s原子軌道不能形成π鍵！學(xué)以致用用電子式表示N2的形成過程，并用原子軌道重疊來解釋其共價(jià)鍵的形成過程。↑↑↑↑↓2s2pN：：：：N：NN···：＋N···：xyzN的2p軌道示意圖學(xué)以致用N2中共價(jià)三鍵的形成過程p-pσ鍵p-pπ鍵p-pπ鍵zzyyx用電子式表示N2的形成過程，并用原子軌道重疊來解釋其共價(jià)鍵的形成過程。反思總結(jié)深度思考：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？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σ鍵、1個π鍵1個σ鍵、2個π鍵小結(jié)：共價(jià)鍵類型的判斷注意：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σ鍵和幾個π鍵構(gòu)成？為何乙烷最穩(wěn)定？乙烷乙烯乙炔7個σ鍵5個σ鍵和1個π鍵3個σ鍵和2個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的四個價(jià)鍵的空間構(gòu)型？歸納總結(jié)共價(jià)鍵的深入認(rèn)識二共價(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:（1）按共用電子對數(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)識二共價(jià)鍵σ鍵π鍵特點(diǎn)常見種類原子軌道重疊方式及程度電子云對稱方式成鍵規(guī)律判斷s-s、s-p、p-pp-p“頭碰頭”一般重疊大“肩并肩”一般重疊小軸對稱，可旋轉(zhuǎn)鏡面對稱，不可旋轉(zhuǎn)單鍵：σ鍵；雙鍵：1個σ鍵、1個π鍵;三鍵：1個σ鍵、2個π鍵飽和性、方向性價(jià)鍵理論簡明地描述了共價(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N原子最多只能與3個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，其共價(jià)鍵數(shù)一定等于該元素原子的未成對電子數(shù)C課堂檢測2.下列說法正確的是（）A.苯分子中含有12個σ鍵和3個π鍵B.Cl2和N2存在的共價(jià)鍵類型完全相同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__________