(
课件网) 第1课时 共价键 第二章 分子结构与性质 第一节 共价键 诺贝尔物理学奖得主理查德 费曼曾说过，假如发生了大灾难，人类全部的科学知识只能概括为一句话传诸后世，那么这句话应该是“万物皆由原子构成”。 理查德 费曼 问题：原子是如何构成物质的呢？ 物质 原子 分子 离子 化学键 相邻原子之间强烈的相互作用 带相反电荷离子之间的相互作用 极性键 非极性键 不同种原子间 同种原子间 定义 分类 离子键 共价键 金属键 原子间通过所形成的相互作用 分类 下一章讲 H H ·· Cl ·· ·· H ·· ·· 电 子 配 对 视 角 任务一 电子配对视角认识共价键的饱和性 问题：用电子式表示H2、HCl的形成过程。为什么只能有H2、HCl，而不可能有H3、H2Cl？ H· ·H ＋ H:H ↑ 1S ↓ 1S ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↓ 3s2 3p5 H Cl H + Cl 1s1 ↑ 共价键的具有饱和性，共价键的饱和性决定了共价化合物的分子组成。 1. 饱和性：一个原子有几个未成对电子，便可和几个自旋相反的电子配对成键。 原子所能形成的共价键(共用电子对)数目=原子中的未成对电子数 练习：从N2、O2、F2的电子式分析共价键的饱和性？ + N N N N + O O O O + F F F F 任务一 电子配对视角认识共价键的饱和性 极性键 非极性键 是否偏移 单键 双键 数目 三键 共价键 按共用电子对 2. 分类 问题：共价键电子配对理论能解释原子如何形成分子以及共价键的饱和性，那么，如何从原子轨道的视角进一步理解共价键的形成？ 任务二 原子轨道视角认识共价键 两个原子轨道重叠越大，两核间电子的概率密度越大，形成的共价键越牢固，分子越稳定（最大重叠原理）。两原子在形成共价键时将尽可能沿着电子出现概率最大的方向形成，原子轨道发生重叠，两核间的电子概率密度增大，体系能量降低。 1. 方向性 np能级的原子轨道 ns能级的原子轨道 s能级有一个球形的原子轨道。 p能级有三个能量相同、伸展方向不同的、哑铃形的原子轨道。 任务二 原子轨道视角认识共价键 原子轨道视角描述氢气分子形成的过程 H H 1s1 1s1 H H H H 原子轨道相互重叠 形成氢分子中的共价键 （H-H） s s 未 成 对 电 子 的 原 子 轨 道 相 互 靠 拢 头碰头 无方向性 共价键的本质：由于原子轨道重叠，原子核间电子概率密度增大，吸引原子核而成键。原子轨道以“头碰头”的方式重叠形成的共价键叫σ键，特征是：可以绕着两原子核的连线为轴旋转，电子云的图形不变，这种特征称为轴对称。 s-s σ 键 任务二 原子轨道视角认识共价键 1s1 3p5 H Cl 原子轨道相互重叠 形成氯化氢分子中的共价键 （Cl-H） s p 未 成 对 电 子 的 原 子 轨 道 相 互 靠 拢 头碰头 有方向性 原子轨道视角描述氯化氢分子形成的过程 s-p σ 键 任务二 原子轨道视角认识共价键 3p5 3p5 Cl Cl 原子轨道相互重叠 形成氯分子中的共价键 （Cl-Cl） p p 未 成 对 电 子 的 原 子 轨 道 相 互 靠 拢 头碰头 有方向性 原子轨道视角描述氯气分子形成的过程 p-p σ 键 任务二 原子轨道视角认识共价键 σ键定义 成键原子轨道沿键轴方向以“头碰头”的方式发生轨道的重叠。 σ键类型 σ键的特征 轴对称；形成σ键的原子轨道重叠程度较大，故σ键有较强的稳定性。 s-s σ 键 s-p σ 键 p-p σ 键 H-Cl H-H Cl-Cl 2. σ键 任务二 原子轨道视角认识共价键 p轨道与p轨道除了能形成σ键外，还能形成π键。 相互靠拢 p轨道 p轨道 原子轨道相互重叠 形成π键 两个相互平行的p轨道“肩并肩”重叠形成π键。 π键电子云由两块组成，他们互为镜像，这种特征称为镜面对称。 任务二 原子轨道视角认识共价键 原子轨道视角描述氮气分子形成的过程 p-p σ键 p-p π键 p-p π键 ↑ ↑ ↑ 2p轨道 ↓ ↓ ↓ 2p轨道 任务 ... ...
