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第二章 分子结构与性质 第一节 共价键
资料简介
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第二章 分子结构与性质
第一节 共价键
万宁市第二中学 钟雪霞
教学目标
知识与技能：（1）知道共价键的主要类型中σ键和π键的形成过程；
（2）能够判断共价键中的σ键和π键。
过程与方法：（1）应用电子云模型演译σ键、π键的形成过程，建立基本概念；
（2）通过借助各原子轨道特征，理解σ键和π键的特征和性质。
情感、态度与价值观：从化学键的角度认识有关物质，培养学生抽象思维能力，体现化学学科的魅力。
教学重点：σ键和π键的特征和性质。
教学难点：σ键和π键的特征。
教学过程
[导入] 防晒霜为何能防晒呢？防晒霜之所以能有效减轻紫外线对人体的伤害，原因之一就是它的有效成分的分子中含有π键。 π键是什么样的化学键，它又是怎么形成的呢？
[板书] 第二章 分子结构与性质
第一节 共价键
[知识回顾] 1、什么叫共价键？
2、你能用电子式表示H2、HCl、Cl2分子的形成过程吗？
3、电子云、原子轨道的概念。
[讲述]如何用电子云和原子轨道的概念来进一步理解共价键呢？
用电子云描述氢原子形成氢分子的过程如图所示
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[播放氢分子形成的动画]
[板书]一、共价键
1、 共价键的形成
（1）σ键：原子轨道以“头碰头”方式互相重叠，导致电子在两核间出现的机率增大，体系的能量降低，达到能量最低状态, 形成的共价键。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。如H-H键。
[演示]（让4个学生分别拿2个s原子轨道模型和2个p原子轨道模型，让其两两发生“头碰头”碰撞，看看有几种碰撞情况）可得出σ键的类型s—sσ键、s—pσ键、p—pσ键等。
[板书]类型：s—sσ、s—pσ、p—pσ等。
[设问]如何判断σ键的类型呢？
[探究] H2分子中的共价键
（教师由H原子的价电子排布图加以引导）
是由两个氢原子各提供一个未成对电子1 s的原子轨道重叠形成的，称为s—s σ键。
由学生结合下图和学案自主分析HCl和C12中的共价键， HCl分子中的共价键是由氢原子提供的未成对电子ls的原子轨道和氯原子提供的未成对电子3p的原子轨道重叠形成的，称为s—pσ键；而C12分子中的共价键是由2个氯原子各提供一个未成对电子3p的原子轨道重叠形成的，称为p—pσ键。
图2—2 H—C1的s—pσ键和C1一C1的p—pσ键的形成
由以上总结σ键的特点：以“头碰头”方式形成化学键，以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。
[设问]是不是分子中的共价键都是σ键？请分析下图电子云的成键方式。
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[板书]（2）、π键：由两个原子的p电子以“肩并肩”方式重叠形成,导致电子在两核间出现的概率增大,体系的能量降低，形成的共价键。
π键特点：以“肩并肩”方式形成化学键，电子云是由两块组成的，分别位于由两原子核构成平面的两侧，如果以它们之间包含原子核的平面为镜面，它们互为镜像，这种特征称为镜像对称。
[设疑]氢原子与氯原子结合成氯化氢分子的原子个数比为1:1，而氢原子与氧原子结合成水分子的原子个数比却为2:1，这是为什么呢？
[思考与交流]因为每个氢原子能提供1个未成对电子，氯原子内存在1个未成对电子，而氧原子内存在2个未成对电子，所以在共价键的形成过程中，一个氯原子的未成对电子与1个氢原子中自旋相反的未成对电子配对成键，而一个氧原子的未成对电子需要与2个氢原子中自旋相反的未成对电子配对成键。
[板书]2、共价键的特征
（1）具有饱和性——决定分子的组成
按照共价键的共用电子对理论，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，这就共价键的“饱和性”。
形成的共价键数 = 未成对电子数
[过渡]分析S原子轨道与P原子轨道的碰撞情况
除s轨道外，其它原子轨道都具有一定的空间分布。 在形成共价键时，原子轨道重叠愈多，电子在核间出现的概率愈大，所形成的共价键愈牢固，因此共价键尽可能沿着电子出现概率最大的方向形成，所以共价键具有方向性。
[板书]（2）具有方向性——决定分子的立体构型
[科学探究] 1、已知氮分子的共价键是三键(N三N)，你能模仿图2—1、图2—2、图2—3，通过画图来描述吗?(提示：氮原子各自用三个p轨道分别跟另一个氮原子形成一个σ键和两个π键) [交流汇报]
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比较σ键和π键
σ键
π键
成键方式
沿轴方向“头碰头”
平行方向“肩并肩”
电子云形状特点
轴对称
镜像对称
牢固程度
强度大，不易断裂
强度较小，易断裂
判断共价键类型规律
共价单键是σ键；而共价双键中有一个σ键，另一个是π键；共价三键由一个σ键和两个π键组成
[讲解]以上由原子轨道相互重叠形成的σ键和π键总称价键轨道，是分子结构的价键理论中最基本的组成部分。
[板书]3、价键轨道：由原子轨道相互重叠形成的σ键和π键总称价键轨道。
[科学探究]
2、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?你能从原子的电负性差别来理解吗?讨论后请填表。
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3、乙烷、乙烯和乙炔分子中的共价键分别由几个σ键和几个π键组成？
乙烷：7个σ键 乙烯 ：5个σ键一个π键 乙炔：3个σ键两个π键
[小结]略。
[反馈练习]
1、氮分子中的化学键是（ ）
A、3个σ键
B、1个σ键，2个π键
C、个π键
D、个σ键，1个π键
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3、下列说法中正确的是（ ）
A、p轨道之间以“肩并肩”重叠可形成σ键
B、p轨道之间以“头对头”重叠可形成π键
C、s和p轨道以“头对头”重叠可形成σ键
D、共价键是两个原子轨道以“头对头”重叠形成的
4、在氯化氢分子中，形成共价键的原子轨道是（ ）
A、 氯原子的2p轨道和氢原子的1s轨道
B、 氯原子的2p轨道和氢原子的2p轨道
C、氯原子的3p轨道和氢原子的1s轨道
D、氯原子的3p轨道和氢原子的3p轨道
[板书设计]
第二章 分子结构与性质
第一节 共价键
一、共价键
1、共价键的形成
（1）σ键：以“头碰头”成键，呈轴对称，
类型：s—sσ、s—pσ、p—pσ等。
（2）π键：以“肩并肩”成键，呈镜像对称。
2、共价键的特征
（1）饱和性——决定分子的组成
（2）方向性——决定分子的立体结构
3、价键轨道
判断共价键类型规律
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