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
[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。
[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