第二章

分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)——共價鍵【引入】生活情景2013年3月23日，習(xí)近平總書記在莫斯科國際關(guān)系學(xué)院發(fā)表演講。首次提出構(gòu)建人類命運共同體的理念?！疽搿繙毓手?/p>

共價鍵：

原子間通過共用電子對形成的相互作用H-Cl

現(xiàn)在我們又學(xué)習(xí)了原子軌道，那么通過原子軌道的知識進一步深入理解共價鍵的形成，是我們這一課時的任務(wù)！高中化學(xué)根據(jù)共價鍵定義，只能有H2，HCl，Cl2等，不可能有H3，H2Cl，Cl2等，這表明共價鍵具有飽和性。（1）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。一個原子有幾個未成對電子，便可和幾個自旋相反的電子配對成鍵，這就是共價鍵的“飽和性”。高中化學(xué)

一旦配對飽和，就不能再與其它原子結(jié)合了?！救蝿?wù)一】理解原子軌道“頭碰頭”重疊形成共價鍵氫原子形成氫分子的過程示意【任務(wù)一】理解原子軌道“頭碰頭”重疊形成共價鍵高中化學(xué)【活動1】兩人一組，每人用橡皮泥制作1個氫原子軌道模型，再合作探索H-H成鍵原子軌道重疊的方式?？縷攏【任務(wù)一】理解原子軌道“頭碰頭”重疊形成共價鍵高中化學(xué)現(xiàn)代價鍵理論的基本要點：（2）最大重疊原理：

兩個原子軌道重疊程度越大，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。要使兩個原子軌道重疊部分最大，原子軌道必須按一定的方向進行重疊，這就是共價鍵的“方向性”。高中化學(xué)H原子形成H-H鍵過程中，s軌道呈球形對稱，沿任何方向，都能達到最大程度重疊，所以s-s軌道重疊時沒有方向性。注意：重疊也不能無限制的重疊，因為核與核之間、電子與電子之間還存在排斥力?！救蝿?wù)一】理解原子軌道“頭碰頭”重疊形成共價鍵

除了s軌道和s軌道重疊形成共價鍵外，還能找到其他軌道重疊形成共價鍵的例子嗎?高中化學(xué)【活動2】請寫出Cl的價層電子軌道表示式，組內(nèi)成員分工協(xié)作：一位同學(xué)制作1個氫原子軌道模型和1個氯原子軌道模型；一位同學(xué)制作兩個氯原子模型，再合作探索H-Cl和Cl-Cl成鍵原子軌道重疊的方式。（提示：s軌道電子云輪廓是球形，p軌道電子云輪廓是啞鈴狀）

【任務(wù)一】理解原子軌道“頭碰頭”重疊形成共價鍵

制作H-Cl成鍵模型時，原子軌道沿什么方向才能達到最大程度的重疊?共價鍵的方向性“頭碰頭”【任務(wù)一】理解原子軌道“頭碰頭”重疊形成共價鍵

制作Cl-Cl成鍵模型時，原子軌道沿什么方向才能達到最大程度的重疊?“頭碰頭”【任務(wù)一】理解原子軌道“頭碰頭”重疊形成共價鍵通過H-H、H-Cl

和

Cl-Cl共價鍵模型的制作，為了達到最大程度重疊，H-H、H-Cl和

Cl-Cl在成鍵過程中有什么共同特點？高中化學(xué)H-ClCl-ClH-H原子軌道的重疊方式：“頭碰頭”【任務(wù)一】理解原子軌道“頭碰頭”重疊形成共價鍵σ鍵“頭碰頭”原子軌道的重疊方式：【任務(wù)一】理解原子軌道“頭碰頭”重疊形成共價鍵【任務(wù)一】理解原子軌道“頭碰頭”重疊形成共價鍵σ鍵“頭碰頭”原子軌道的重疊方式：種類軸對稱電子云的對稱方式：s-s

σ鍵，如：H-Hs-pσ鍵，如：H-Clp-p

σ鍵，如：Cl-Cl【小結(jié)1】理解原子軌道“頭碰頭”重疊形成共價鍵

原子軌道除了以“頭碰頭”的方式重疊以外，還有沒有可能以其他的方式重疊成鍵？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p-p

π鍵的形成

“肩并肩”【任務(wù)二】【任務(wù)二】理解原子軌道“肩并肩”重疊形成共價鍵π鍵的特征：電子云為鏡面對稱，不能旋轉(zhuǎn)【任務(wù)二】理解原子軌道“肩并肩”重疊形成共價鍵π鍵“肩并肩”原子軌道的重疊方式：種類：鏡面對稱電子云的對稱方式：【小結(jié)2】理解原子軌道“肩并肩”重疊形成共價鍵p-pπ鍵，如：C=C（有1個σ鍵和1個π鍵）高中化學(xué)【活動3】請寫出N的價層軌道排布式，嘗試猜測N的原子軌道如何重疊形成穩(wěn)定的N2?！救蝿?wù)二】理解原子軌道“肩并肩”重疊形成共價鍵N的2p軌道示意圖高中化學(xué)N?

中共價三鍵的形成過程高中化學(xué)“頭碰頭”【任務(wù)二】理解原子軌道“肩并肩”重疊形成共價鍵N?

中共價三鍵的形成過程高中化學(xué)【任務(wù)二】理解原子軌道“肩并肩”重疊形成共價鍵N?

中共價三鍵的形成過程【任務(wù)二】理解原子軌道“肩并肩”重疊形成共價鍵【拓展】多原子間形成p-p

大π鍵通過氮氣中氮氮三鍵形成過程的分析，如何判斷共價鍵是σ鍵或是π鍵？單鍵雙鍵三鍵σ鍵1個σ鍵、1個π鍵1個σ鍵、2個π鍵

由此可見：

σ鍵可以單獨存在，但π鍵不能單獨存在?！救蝿?wù)二】理解原子軌道“肩并肩”重疊形成共價鍵

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鍵分別由幾個σ鍵和幾個π鍵構(gòu)成？乙烷乙烯乙炔【任務(wù)二】理解原子軌道“肩并肩”重疊形成共價鍵

個σ鍵

個π鍵

個σ鍵

個π鍵

個σ鍵

個π鍵高中化學(xué)乙烷乙烯乙炔π鍵和σ鍵的強度不同，所以乙烯、乙炔與乙烷的化學(xué)性質(zhì)不同【任務(wù)二】理解原子軌道“肩并肩”重疊形成共價鍵電負性的差值0極性鍵離子鍵H和Cl的電負性的差值0.9非極性鍵Na和Cl的電負性的差值2.1【問題與討論】化學(xué)鍵的類型與電負性的差值的關(guān)系元素NaClHClCO電負性

電負性之差（絕對值）0.93.02.13.0元素的電負性差值很大，化學(xué)反應(yīng)形成的電子對不會被共用，形成離子鍵，而共價鍵是電負性差值不大的原子間形成的共價鍵。1.72.53.52.10.91.0C和O的電負性的差值1.0共價鍵類型σ鍵π鍵原子軌道重疊方式原子軌道重疊部位原子軌道重疊程度鍵的強度

化學(xué)活潑性成鍵規(guī)律判斷沿鍵軸方向軸對稱，可旋轉(zhuǎn)(“頭碰頭”)重疊沿鍵軸方向平行鏡面對稱，不旋轉(zhuǎn)(“肩并肩”)重疊大小σ鍵強度大,不易斷裂π鍵強度較小,易斷裂不活潑活潑共價單鍵是σ鍵;共價雙鍵中一個是σ鍵,另一個是π鍵;共價三鍵中一個是σ鍵,另兩個是π鍵【任務(wù)三】對比分析σ鍵和π鍵，理解共價鍵的特征兩原子核之間,在鍵軸處鍵軸上方和下方練習(xí)1.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.共價鍵是兩個原子軌道以“頭碰頭”重疊形成的【任務(wù)三】課堂練習(xí)C練習(xí)2.在氯化氫分子中，形成共價鍵的原子軌道是（）A.氯原子的2p軌道和氫原子的1s軌道B.氯原子的2p軌道和氫原子的2p軌道C.氯原子的3p軌道和氫原子的1s軌道D.氯原子的3p軌道和氫原子的3p軌道【任務(wù)三】課堂練習(xí)C【任務(wù)三】課堂練習(xí)練習(xí)3.原子間形成分子時，決定各原子相互結(jié)合的數(shù)量關(guān)系的是()共價鍵的方向性

B.共價鍵的飽和性C.共價鍵原子的大小D.共價鍵的穩(wěn)定性B練習(xí)4.下列說法不正確的是()A.σ鍵一般比π鍵原子軌道重疊程度大，形成的共價鍵強B.兩個原子之間形成共價鍵時，最多有1個σ鍵C.氣體單質(zhì)中，一定有σ鍵，可能有π鍵D.一個N2分子中有1個σ鍵，2個π鍵【任務(wù)三】課堂練習(xí)Cσ鍵“頭