2021學(xué)年第一節(jié) 共價(jià)鍵教案及反思

這是一份2021學(xué)年第一節(jié) 共價(jià)鍵教案及反思，共8頁。
1．知道共價(jià)鍵的主要類型σ鍵和π鍵。2．能用鍵能、鍵長、鍵角等說明簡單分子的某些性質(zhì)。3．結(jié)合實(shí)例說明“等電子原理”的應(yīng)用。 細(xì)讀教材記主干1．共價(jià)鍵是原子間通過共用電子對(duì)形成的相互作用。HCl分子的形成：2．由同種原子形成的共價(jià)鍵，共價(jià)鍵不偏向任何一方原子，這樣的共價(jià)鍵稱為非極性共價(jià)鍵，如H－H鍵。由不同種原子形成的共價(jià)鍵，共用電子對(duì)偏向吸引電子能力強(qiáng)的一方，這樣的共價(jià)鍵稱為極性共價(jià)鍵，如H－Cl鍵。3．σ鍵的特征是軸對(duì)稱，鍵的強(qiáng)度較大；π鍵的特征為鏡像對(duì)稱，不如σ鍵牢固，比較容易斷裂。4．鍵長越短，鍵能越大，共價(jià)鍵越牢固，含有該共價(jià)鍵的分子越穩(wěn)定，鍵角決定分子的空間構(gòu)型，共價(jià)鍵具有方向性。5．原子總數(shù)相同，價(jià)電子總數(shù)相同的等電子體，具有相似的化學(xué)鍵特征和相近的化學(xué)性質(zhì)。 [新知探究]1．概念：原子間通過共用電子對(duì)形成的化學(xué)鍵。2．本質(zhì)：在原子之間形成共用電子對(duì)。3．特征：4．類型(按成鍵原子的原子軌道重疊方式分類)：(1)σ鍵：形成成鍵原子的s軌道或p軌道“頭碰頭”重疊而形成類型s-s型s-p型p-p型續(xù)表特征①以形成化學(xué)鍵的兩原子核的連線為軸作旋轉(zhuǎn)操作，共價(jià)鍵電子云的圖形不變，這種特征稱為軸對(duì)稱；②σ鍵的強(qiáng)度較大(2)π鍵：形成由兩個(gè)原子的p軌道“肩并肩”重疊形成p－p型特征①π鍵的電子云具有鏡面對(duì)稱，即每個(gè)π鍵的電子云由兩塊組成，分別位于由兩原子核構(gòu)成的平面的兩側(cè)，如果以它們之間含原子核的平面為鏡面，它們互為鏡像；②π鍵不能旋轉(zhuǎn)；不如σ鍵牢固，較易斷裂(3)價(jià)鍵軌道：由原子軌道相互重疊形成的σ鍵和π鍵的總稱。[名師點(diǎn)撥]1．共價(jià)鍵的特征(1)飽和性因?yàn)槊總€(gè)原子所能提供的未成對(duì)電子的數(shù)目是一定的，因此在共價(jià)鍵的形成過程中，一個(gè)原子中的一個(gè)未成對(duì)電子與另一個(gè)原子中的一個(gè)未成對(duì)電子配對(duì)成鍵后，一般來說就不能再與其他原子的未成對(duì)電子配對(duì)成鍵了，即每個(gè)原子所能形成共價(jià)鍵的總數(shù)或以單鍵連接的原子數(shù)目是一定的，所以共價(jià)鍵具有飽和性。(2)方向性除s軌道是球形對(duì)稱外，其他的原子軌道都具有一定的空間取向。在形成共價(jià)鍵時(shí)，原子軌道重疊得愈多，電子在核間出現(xiàn)的概率越大，所形成的共價(jià)鍵就越牢固，因此共價(jià)鍵將盡可能沿著電子出現(xiàn)概率最大的方向形成，所以共價(jià)鍵具有方向性。2．共價(jià)鍵的類型分類標(biāo)準(zhǔn)類　型共用電子對(duì)數(shù)單鍵、雙鍵、三鍵共用電子對(duì)的偏移程度極性鍵、非極性鍵原子軌道重疊方式σ鍵、π鍵3.σ鍵與π鍵比較鍵的類型σ鍵π鍵電子云重疊方式沿鍵軸方向“頭碰頭”重疊沿鍵軸方向“肩并肩”重疊重疊部位兩原子核之間，在鍵軸處鍵軸上方和下方，鍵軸處為零重疊程度大小鍵的強(qiáng)度強(qiáng)度大，不易斷裂強(qiáng)度小，易斷裂化學(xué)活潑性不活潑活潑成鍵電子s-s、s-p、p-pp-p[對(duì)點(diǎn)演練]1．(2016·浙江柯橋高二檢測)下列說法正確的是(　　)A．π鍵是由兩個(gè)p軌道“頭碰頭”重疊形成的B．σ鍵就是單鍵，π鍵就是雙鍵C．乙烷分子中的鍵全為σ鍵而乙烯分子中含σ鍵和π鍵D．H2分子中含σ鍵，而Cl2分子中含π鍵解析：選C　π鍵為p電子“肩并肩”重疊形成，而σ鍵為s或p電子“頭碰頭”重疊形成，A錯(cuò)誤；σ鍵是單鍵，雙鍵是由一個(gè)σ鍵和一個(gè)π鍵形成，B錯(cuò)誤；乙烷分子中均為單鍵，乙烯中含C===C鍵，有1個(gè)π鍵，則乙烷分子中的鍵全為σ鍵，而乙烯分子中含σ鍵和π鍵，C正確；氫氣、氯氣中均為共價(jià)單鍵，則H2分子含σ鍵，Cl2分子中也含σ鍵，均不含π鍵，D錯(cuò)誤。 [新知探究]1．概念和特點(diǎn)鍵參數(shù)概念特點(diǎn)鍵能氣態(tài)基態(tài)原子形成1 mol 化學(xué)鍵釋放的最低能量鍵能越大，鍵越穩(wěn)定，越不易斷裂鍵長形成共價(jià)鍵的兩個(gè)原子之間的核間距鍵長越短，鍵能越大，鍵越穩(wěn)定鍵角兩個(gè)共價(jià)鍵之間的夾角表明共價(jià)鍵有方向性，決定分子的立體結(jié)構(gòu)2.對(duì)分子性質(zhì)的影響 [名師點(diǎn)撥] 　鍵參數(shù)的意義1．鍵能(1)表示共價(jià)鍵的強(qiáng)弱原子形成共價(jià)鍵時(shí)，原子軌道重疊程度越大，體系能量降低得越多，釋放出的能量越多，形成的共價(jià)鍵的鍵能越大，意味著共價(jià)鍵越穩(wěn)定。(2)表示分子的穩(wěn)定性鍵能越大，分子越穩(wěn)定。例如：化學(xué)鍵H—FH—ClH—BrH—I鍵能(kJ/mol)568431.8366298.7由此可判斷穩(wěn)定性：HF>HCl>HBr>HI。(3)通過鍵能判斷物質(zhì)的反應(yīng)活性大小例如，非金屬性N>P，N比P更容易得到電子，有更大的反應(yīng)活性，但P—P鍵的鍵能為201 kJ/mol，N≡N鍵的鍵能為946 kJ/mol，故N2比P4的反應(yīng)活性小。2．鍵長(1)意義：一般來說，鍵長越短，鍵能就越大，鍵就越穩(wěn)定，分子就越牢固，受熱時(shí)就越難分解。(2)影響因素：影響共價(jià)鍵長短的因素是成鍵原子的半徑。原子半徑越小，鍵長越短。3．鍵角(1)鍵角決定分子的立體結(jié)構(gòu)。(2)多原子分子中共價(jià)鍵間形成鍵角，表明共價(jià)鍵具有方向性。(3)常見分子中的鍵角：CO2分子中的鍵角為180°，為直線形分子；H2O分子中鍵角為105°，為V形分子；CH4分子中鍵角為109°28′，為正四面體形分子。[對(duì)點(diǎn)演練]2．[雙選](2016·福建四地六校聯(lián)考)從實(shí)驗(yàn)測得不同物質(zhì)中氧氧之間的鍵長和鍵能的數(shù)據(jù)： 數(shù)據(jù) 　O—O鍵OOO2O鍵長(10－12m)149128121112鍵能(kJ/mol)xyz＝494w＝628其中x、y的鍵能數(shù)據(jù)尚未測定，但可根據(jù)規(guī)律性推導(dǎo)鍵能的大小順序?yàn)?/span>w>z>y>x；該規(guī)律性是(　　)A．成鍵的電子數(shù)越多，鍵能越大B．鍵長越長，鍵能越小C．成鍵所用的電子數(shù)越少，鍵能越大D．成鍵時(shí)電子對(duì)越偏移，鍵能越大解析：選A、B　由題意知，所含電子數(shù)O>O>O2>O，要形成相對(duì)穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，成鍵電子數(shù)必然增多，且鍵能依次增大，故A正確、C錯(cuò)誤；鍵長越長，說明軌道的重合程度越小，越容易斷裂，鍵能越小，故B正確；電子對(duì)越偏移說明極性越大，和鍵能沒有必然關(guān)系，故D錯(cuò)誤。[新知探究]1．等電子原理原子總數(shù)相同、價(jià)電子總數(shù)相同的分子具有相似的化學(xué)鍵特征，它們的許多性質(zhì)是相近的。2．等電子體滿足等電子原理的分子稱為等電子體。如CO和N2具有相同的原子總數(shù)和相同的價(jià)電子總數(shù)，屬于等電子體，它們的許多性質(zhì)相似。[名師點(diǎn)撥] 　 等電子體的判斷方法(1)將粒子中的兩個(gè)原子換成原子序數(shù)分別增加n和減少n(n＝1,2等)的原子，如N2與CO、N和CNO－均互為等電子體。(2)將粒子中一個(gè)或幾個(gè)原子換成原子序數(shù)增加(或減少)n的元素的帶n個(gè)單位電荷的陽離子(或陰離子)，如N2O和N互為等電子體。(3)同主族元素最外層電子數(shù)相等，故可將粒子中原子換成同主族元素原子，如O3和SO2互為等電子體。[對(duì)點(diǎn)演練]3．(2016·寧夏師大附中高二檢測)根據(jù)等電子原理，等電子體之間結(jié)構(gòu)相似、物理性質(zhì)也相近。以下各組粒子不能互稱為等電子體的是(　　)A．CO和N2　　　　　　　B．O3和SO2C．CO2和N2O            D．N2H4和C2H4解析：選D　CO和N2的原子個(gè)數(shù)都為2，價(jià)電子數(shù)：前者為10，后者為10，原子數(shù)和價(jià)電子數(shù)都相等，屬于等電子體，A錯(cuò)；O3和SO2的原子個(gè)數(shù)都為3，價(jià)電子數(shù)：前者為18，后者為18，原子數(shù)和價(jià)電子數(shù)都相等，屬于等電子體，B錯(cuò)；CO2和N2O的原子個(gè)數(shù)都為3，價(jià)電子數(shù)：前者為16，后者為16，原子數(shù)和價(jià)電子數(shù)都相等，屬于等電子體，C錯(cuò)；N2H4和C2H4的原子個(gè)數(shù)都為6，價(jià)電子數(shù)：前者為14，后者為12，原子數(shù)相等，但價(jià)電子數(shù)不相等，不屬于等電子體，D正確。1．下列說法正確的是(　　)A．若把H2S寫成H3S則違背了共價(jià)鍵的飽和性B．H3O＋的存在說明共價(jià)鍵不應(yīng)有飽和性C．所有共價(jià)鍵都有方向性D．兩個(gè)原子軌道發(fā)生重疊后，兩核間的電子不僅存在于兩核之間，還會(huì)繞兩核運(yùn)動(dòng)解析：選A　硫原子有兩個(gè)未成對(duì)電子，根據(jù)共價(jià)鍵的飽和性，形成的氫化物為H2S，A項(xiàng)正確；H2O只能結(jié)合1個(gè)H＋形成H3O＋，證明共價(jià)鍵有飽和性，B項(xiàng)錯(cuò)誤；H2分子中氫原子的s軌道成鍵時(shí)，因?yàn)?/span>s軌道呈球形，所以H2中的H—H鍵沒有方向性，C項(xiàng)錯(cuò)誤；兩個(gè)原子軌道發(fā)生重疊后，只有共用電子對(duì)在兩核之間繞兩個(gè)原子核運(yùn)動(dòng)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。2．(2016·成都高二檢測)下列對(duì)σ鍵的認(rèn)識(shí)不正確的是(　　)A．σ鍵不屬于共價(jià)鍵，是另一種化學(xué)鍵B．s-s σ鍵與s-p σ鍵的對(duì)稱性相同C．分子中含有共價(jià)鍵，則至少含有一個(gè)σ鍵D．含有π鍵的化合物與只含σ鍵的化合物化學(xué)性質(zhì)不同解析：選A　因σ鍵和π鍵均屬于共價(jià)鍵，故A錯(cuò)誤；因s-s σ鍵與s-p σ鍵的電子云均為頭碰頭重疊，則為軸對(duì)稱圖形，故B正確；單鍵為σ鍵，雙鍵中有1個(gè)σ鍵，所以分子中含有共價(jià)鍵，則至少含有一個(gè)σ鍵，故C正確；π鍵不穩(wěn)定，易斷裂，則含有π鍵的化合物，性質(zhì)活潑，所以含有π鍵的化合物與只含σ鍵的化合物化學(xué)性質(zhì)不同。3．下列說法中錯(cuò)誤的是(　　)A．p軌道之間以“肩并肩”重疊可形成σ鍵B．有些原子在與其他原子形成分子時(shí)只能形成σ鍵，不能形成π鍵C．s和p軌道以“頭碰頭”重疊可形成σ鍵D．含有π鍵和σ鍵的分子在反應(yīng)時(shí)，π鍵總是先斷裂，優(yōu)先參與化學(xué)反應(yīng)解析：選A　p電子的原子軌道“肩并肩”重疊形成的是π鍵，故A錯(cuò)誤；如H原子只含有s電子，而s電子只能形成σ鍵，故B正確；s和p電子的原子軌道以“頭碰頭”重疊可形成σ鍵，故C正確；形成π鍵的軌道重疊程度要比形成σ鍵的軌道重疊程度小，因而π鍵比σ鍵易斷裂，易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，故D正確。4．(2016·晉江高二檢測)σ鍵可由兩個(gè)原子的s軌道、一個(gè)原子的s軌道和另一個(gè)原子的p軌道以及一個(gè)原子的p軌道和另一個(gè)原子的p軌道“頭碰頭”方式重疊構(gòu)建而成。則下列分子中的σ鍵是由兩個(gè)原子的s、p軌道以“頭碰頭”方式重疊構(gòu)建而成的是(　　)A．H2　　　B．Cl2　　　C．NaH　　　D．HF解析：選D　H2中的σ鍵由兩個(gè)原子的1s軌道以“頭碰頭”方式重疊構(gòu)建而成，A錯(cuò)誤；Cl2中的σ鍵由兩個(gè)原子的3p軌道以“頭碰頭”方式重疊構(gòu)建而成，B錯(cuò)誤；NaH為離子化合物，不存在共價(jià)鍵，C錯(cuò)誤；HF中的σ鍵由氫原子的1s軌道和氟原子的2p軌道以“頭碰頭”方式重疊構(gòu)建而成，D正確。5．下列說法中正確的是(　　)A．分子的結(jié)構(gòu)是由鍵角決定的B．共價(jià)鍵的鍵能越大，共價(jià)鍵越牢固，由該鍵形成的分子越穩(wěn)定C．CF4、CCl4、CBr4、CI4中C—X鍵的鍵長、鍵角均相等D．H2O分子中兩個(gè)O—H鍵的鍵角為180°解析：選B　鍵長和鍵能決定共價(jià)鍵的穩(wěn)定性，鍵長和鍵角決定分子的空間構(gòu)型，A項(xiàng)錯(cuò)誤，B項(xiàng)正確；由于F、Cl、Br、I的原子半徑不同，故C—X鍵的鍵長不相等，C項(xiàng)錯(cuò)誤；H2O分子中的鍵角為105°，D項(xiàng)錯(cuò)誤。6．(1)如圖所示，寫出下列價(jià)鍵的名稱，并各舉一例說明含有這種價(jià)鍵類型的物質(zhì)。 ①②③④⑤化學(xué)鍵類型     舉例     (2)某有機(jī)物的結(jié)構(gòu)式如下：則分子中有________個(gè)σ鍵，________個(gè)π鍵。解析：(1)①②③中的原子軌道是“頭碰頭”重疊，屬σ鍵，④⑤中的原子軌道是“肩并肩”重疊，屬π鍵。(2)共價(jià)雙鍵有一個(gè)σ鍵、一個(gè)π鍵，共價(jià)三鍵有一個(gè)σ鍵、兩個(gè)π鍵，故中有7個(gè)σ鍵，3個(gè)π鍵。答案：(1) ①②③④⑤化學(xué)鍵類型s-s σ鍵s-p σ鍵p-p σ鍵pz-pz π鍵py-py π鍵舉例H2HClCl2N2N2(2)7　3