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共价键
第二章 分子结构与性质
理查德 费曼
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：原子为什么能聚在一起构成分子呢？
相邻原子之间产生强烈的化学作用力——化学键
化学键
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
离子键
共价键
金属键
原子间通过所形成的相互作用
分类
1、认识原子间通过原子轨道的重叠形成共价键，了解共价键具有饱和性、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、理解共价键中σ键和π键的区别，建立判断σ键和π键的思维模型，熟练判断分子中σ键和π键的存在及个数
从微观和符号的视角分析问题
1、书写H2、Cl2、HCl形成的电子式，解释形成共价键的本质？
2、为什么难形成H3、Cl3、H2Cl等分子？
共用电子对
H
+
Cl
H
Cl
Cl
+
Cl
Cl
Cl
H
H
+
H
H
共价键具有饱和性
特征
σ 键的形成
氢原子形成氢分子的过程
s-s σ键
两个s轨道重叠
电子出现在核间的概率增大
核间电子好比在核间架起一座带负电的桥梁，把带正电的两个原子核“黏结”在一起了。
特征：轴对称
σ 键的形成
H-Cl的s-p σ键形成
↑
1s1
↑↓
↑↓
↑↓
↑
3s2
3p5
s-p轨道以 “头碰头”
的方式重叠
s-p σ键
特征：轴对称
s轨道呈球形对称，p轨道呈哑铃形，
只有当沿着键轴方向以“头碰头”方式重叠，
才能实现原子轨道最大重叠。
σ 键的形成
Cl-Cl的p-p σ键形成
↑↓
↑↓
↑↓
↑
3s2
3p5
↑↓
↑↓
↑↓
↑
3s2
3p5
p-p σ键
特征：轴对称
p-p 轨道以 “头碰头”
的方式重叠
Cl2中的共价键是由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。
σ 键的形成
s-s σ键
s-p σ键
p-p σ键
①成键方式
未成对电子的原子轨道沿轴方向“头碰头”
②特征
①轴对称 ②稳定 ③可旋转
π 键的形成
p轨道与p轨道除了能形成σ键外，还能形成π键。
π键的特征是两个原子轨道以“肩并肩” 方式重叠；原子重叠的部分分别位于两原子核构成平面的两侧。每个π键的电子云由两块组成，它们互为镜像，这种特征称为镜面对称。
π 键的形成
主要为p-p π键。其形成过程如下图：
未成对电子的原子轨道以“肩并肩”方式重叠
①成键方式
②类型
p-p σ键
p-p π键
p-p π键
↑ ↑ ↑
2p轨道
N2 的形成过程
↓ ↓ ↓
2p轨道
N2 的形成过程
π 键的形成
未成对电子的原子轨道以“肩并肩”方式重叠
①成键方式
②特征
①镜面对称
②强度小
每个π键的电子云由两块组成，它们互为镜像。
③不可旋转
形成π键时电子云重叠程度比σ键小，π键不如σ键牢固，比较容易断裂。比如：乙烯易发生加成反应。
特例：N2分子中的π键比σ键稳定。
以形成π键的两个原子核的连线为轴，任意一个原子并不能单独旋转，若单独旋转则会破坏π键。
σ键和π键的比较
共价键 σ键 π键
轨道重叠类型
轨道重叠方式
对称类型
键的强度
共同特征 s-s、s-p、p-p
p-p
头碰头
肩并肩
轴对称
镜面对称
强
弱
具有饱和性和方向性
共价三键——1个σ键、2个π键
共价单键——1个σ键
共价双键——1个σ键、1个π键
一般规律
1、观察乙烷、乙烯和乙炔的分子结构，它们的分子中的共价键分别由几个σ键和几个π键构成？
乙烷
乙烯
乙炔
①乙烷中含有1个C-C键和6个C-H键，所以乙烷中含有7个σ键；
②乙烯中含有1个C=C键和4个C-H键，即含有5个σ键和1个π键；
③乙炔中含有1个三键和2个C-H键，即含有3个σ键和2个π键；
2、解释乙烯分子中π键是如何形成的，预测乙炔分子中π键是如何形成的？
3、钠和氯通过得失电子同样是形成电子对，为什么这对电子不被钠原子和氯原子共用形成共价键而形成离子键呢？你能从元素的电负性差别来理解吗？讨论后请填写下表：
元素 Na Cl H Cl C O
电负性
电负性之差 （绝对值 ）
结论：当元素的电负性相差很大，化学反应形成的电子对不会被共用，形成的将是______键；而______键是元素电负性相差不大的原子之间形成的化学键。 0.9 3.0
2.1 3.0
2.5 3.5
2.1
0.9
1.0
离子
共价
共价键
本质：原子之间通过共用电子对（或原子轨道重叠）形成共价键
特征：具有方向性和饱和性
成键方式
σ键
原子轨道“头碰头”重叠，电子云呈轴对称
π键
原子轨道“肩并肩”重叠，电子云呈镜面对称
共价三键——1个σ键、2个π键
共价单键——1个σ键
共价双键——1个σ键、1个π键
一般规律
特征
特征
1.σ键的常见类型有s-s, s-p,p-p，请指出下列分子σ键所属类型:
A. HF B. NH3 C. F2 D. H2 ____
s-p
s-p
p-p
s-s
2. 下列关于共价键的说法不正确的是(　　)
A．H2S分子中两个共价键的键角接近90°的原因是共价键有方向性
B．N2分子中有1个σ键，两个π键
C．两个原子形成共价键时至少有1个σ键
D．在双键中，σ键的键能小于π键的键能
D

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