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课件网) 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”。 【思考】原子是如何构成物质的? 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。 3.知道共价键的键能、键长和键角可以用来描述键的强弱和分子的空间结构。 1.认识共价键的概念内含和本质特征是以原子轨道重叠为基础的。通过键参数对共价键的描述以及对物质化学性质、结构的影响,探析微观结构对宏观性质的影响,从宏观和微观相结合的视角分析并解决实际问题。(宏观辨识与微观探析) 2.认识共价键的本质和特征时,主要是基于量子化特征认识共价键的本质,建立共价键与分子空间结构的关系。结合键参数对物质性质的影响,运用模型解释化学现象,揭示现象的本质和规律。(证据推理与模型认知) 化学键:相邻原子之间强烈的相互作用 化学键 共价键 离子键 极性共价键 非极性共价键 本质? 共用电子对 静电作用 H H · · : : : Cl · : : : Cl · + Na Na+ · · : : : Cl · : : : Cl · + [ ]- 原子之间通过共用电子对(或原子轨道重叠)形成共价键 不同种元素 同种元素 (1)成键微粒: (2)成键实质: (3)成键元素: 原子 共用电子对 (4)形成条件:一般由电负性相同或相差不大的非金属元素的原子结合 一、共价键的形成 成键原子 电负性之差 >1.7 <1.7 离子键———离子化合物 共价键———共价化合物 一般是同种的或者不同种的非金属元素 (5)表示方法 用电子式表示共价化合物 ①H2O: ;②CO2: ; 用电子式表示共价化合物的形成过程 ①H2O: ; ②NH3: ; 二、共价键的类型 按成键原子的原子轨道重叠方式分类 σ键 π键 按共用电子对是否发生偏移分类 极性共价键:不同种原子,电子对偏移 非极性共价键:同种原子,电子对不偏移 原子间形成共用电子对 成键原子相互接近时,原子轨道发生重叠,自旋相反的未成对电子形成共用电子对 。 从电子云 角度理解 H ↑ 1s1 H ↓ 1s1 H2 相互靠拢 原子轨道相互重叠 形成氢分子的共价键(H-H) “头碰头” 1)H2的形成 s-s σ 键 σ键 p-p σ键 Cl2中的共价键由2个氯原子各提供1个未成对电子的3p原子轨道重叠形成的 Cl 3p5 ↑↓ ↑↓ ↓ ↑↓ 3s2 Cl 3p5 ↑↓ ↑↓ ↑ ↑↓ 3s2 Cl Cl 未成对电子的原子轨道相互靠拢 原子轨道相互重叠 形成的共价单键 Cl2 2)Cl2的形成 “头碰头” s-p σ键 Cl 3p5 ↑↓ ↑↓ ↓ ↑↓ 3s2 3)HCl的形成 “头碰头” H ↑ 1s1 HCl σ键的重叠方式:“头碰头” X s—s X px—s X px—px σ键的特征是:以两原子核的连线为轴旋转,共价键电子云的图形不变,这种特征称为轴对称。 形成 由成键原子的s轨道或p轨道“头碰头”重叠形成 类型 s-s型 H—H的s-s σ键的形成 s-p型 H—Cl的s-p σ键的形成 p-p型 Cl—Cl的p-p σ键的形成 特征 以形成化学键的两原子核的连线为轴作旋转操作,共价键电子云的图形不变,这种特征称为轴对称 【归纳总结】 σ键的特征 (1)以形成化学键的两原子核的连线为轴作旋转操作,共价键电子云的图形不变,这种特征称为轴对称。 (2)形成σ键的原子轨道重叠程度较大,故σ键有较强稳定性。(3)以形成σ键的两原子核的连线为轴,任何一个原子均可以旋转,旋转时并不破坏σ键的结构。 p轨道和p轨道除能形成σ键外,还能形成π键———由两个原子的p轨道“肩并肩”重叠形成 未成对电子的原子轨道相互靠拢 原子轨道相互重叠 形成的π键 π键 请用原子轨道重叠来解释O2共价键的形 ... ...