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共價鍵
第二章 分子結構與性質
理查德 費曼
假如發生了大災難，人類全部的科學知識只能概括為一句話傳諸后世，那么這句話應該是“萬物皆由原子構成”。
思考：原子為什么能聚在一起構成分子呢？
相鄰原子之間產生強烈的化學作用力——化學鍵
化學鍵
帶相反電荷離子之間的相互作用
極性鍵
非極性鍵
不同種原子間
同種原子間
離子鍵
共價鍵
金屬鍵
原子間通過所形成的相互作用
分類
1、認識原子間通過原子軌道的重疊形成共價鍵，了解共價鍵具有飽和性、方向性。
2、知道根據原子軌道的重疊方式,共價鍵可分為σ鍵和π鍵等類型。
3、理解共價鍵中σ鍵和π鍵的區別，建立判斷σ鍵和π鍵的思維模型，熟練判斷分子中σ鍵和π鍵的存在及個數
從微觀和符號的視角分析問題
1、書寫H2、Cl2、HCl形成的電子式，解釋形成共價鍵的本質？
2、為什么難形成H3、Cl3、H2Cl等分子？
共用電子對
H
+
Cl
H
Cl
Cl
+
Cl
Cl
Cl
H
H
+
H
H
共價鍵具有飽和性
特征
σ 鍵的形成
氫原子形成氫分子的過程
s-s σ鍵
兩個s軌道重疊
電子出現在核間的概率增大
核間電子好比在核間架起一座帶負電的橋梁，把帶正電的兩個原子核“黏結”在一起了。
特征：軸對稱
σ 鍵的形成
H-Cl的s-p σ鍵形成
↑
1s1
↑↓
↑↓
↑↓
↑
3s2
3p5
s-p軌道以 “頭碰頭”
的方式重疊
s-p σ鍵
特征：軸對稱
s軌道呈球形對稱，p軌道呈啞鈴形，
只有當沿著鍵軸方向以“頭碰頭”方式重疊，
才能實現原子軌道最大重疊。
σ 鍵的形成
Cl-Cl的p-p σ鍵形成
↑↓
↑↓
↑↓
↑
3s2
3p5
↑↓
↑↓
↑↓
↑
3s2
3p5
p-p σ鍵
特征：軸對稱
p-p 軌道以 “頭碰頭”
的方式重疊
Cl2中的共價鍵是由2個氯原子
各提供1個未成對電子的3p原子軌道
重疊形成的。
σ 鍵的形成
s-s σ鍵
s-p σ鍵
p-p σ鍵
①成鍵方式
未成對電子的原子軌道沿軸方向“頭碰頭”
②特征
①軸對稱 ②穩定 ③可旋轉
π 鍵的形成
p軌道與p軌道除了能形成σ鍵外，還能形成π鍵。
π鍵的特征是兩個原子軌道以“肩并肩” 方式重疊；原子重疊的部分分別位于兩原子核構成平面的兩側。每個π鍵的電子云由兩塊組成，它們互為鏡像，這種特征稱為鏡面對稱。
π 鍵的形成
主要為p-p π鍵。其形成過程如下圖：
未成對電子的原子軌道以“肩并肩”方式重疊
①成鍵方式
②類型
p-p σ鍵
p-p π鍵
p-p π鍵
↑ ↑ ↑
2p軌道
N2 的形成過程
↓ ↓ ↓
2p軌道
N2 的形成過程
π 鍵的形成
未成對電子的原子軌道以“肩并肩”方式重疊
①成鍵方式
②特征
①鏡面對稱
②強度小
每個π鍵的電子云由兩塊組成，它們互為鏡像。
③不可旋轉
形成π鍵時電子云重疊程度比σ鍵小，π鍵不如σ鍵牢固，比較容易斷裂。比如：乙烯易發生加成反應。
特例：N2分子中的π鍵比σ鍵穩定。
以形成π鍵的兩個原子核的連線為軸，任意一個原子并不能單獨旋轉，若單獨旋轉則會破壞π鍵。
σ鍵和π鍵的比較
共價鍵 σ鍵 π鍵
軌道重疊類型
軌道重疊方式
對稱類型
鍵的強度
共同特征 s-s、s-p、p-p
p-p
頭碰頭
肩并肩
軸對稱
鏡面對稱
強
弱
具有飽和性和方向性
共價三鍵——1個σ鍵、2個π鍵
共價單鍵——1個σ鍵
共價雙鍵——1個σ鍵、1個π鍵
一般規律
1、觀察乙烷、乙烯和乙炔的分子結構，它們的分子中的共價鍵分別由幾個σ鍵和幾個π鍵構成？
乙烷
乙烯
乙炔
①乙烷中含有1個C-C鍵和6個C-H鍵，所以乙烷中含有7個σ鍵；
②乙烯中含有1個C=C鍵和4個C-H鍵，即含有5個σ鍵和1個π鍵；
③乙炔中含有1個三鍵和2個C-H鍵，即含有3個σ鍵和2個π鍵；
2、解釋乙烯分子中π鍵是如何形成的，預測乙炔分子中π鍵是如何形成的？
3、鈉和氯通過得失電子同樣是形成電子對，為什么這對電子不被鈉原子和氯原子共用形成共價鍵而形成離子鍵呢？你能從元素的電負性差別來理解嗎？討論后請填寫下表：
元素 Na Cl H Cl C O
電負性
電負性之差 （絕對值 ）
結論：當元素的電負性相差很大，化學反應形成的電子對不會被共用，形成的將是______鍵；而______鍵是元素電負性相差不大的原子之間形成的化學鍵。 0.9 3.0
2.1 3.0
2.5 3.5
2.1
0.9
1.0
離子
共價
共價鍵
本質：原子之間通過共用電子對（或原子軌道重疊）形成共價鍵
特征：具有方向性和飽和性
成鍵方式
σ鍵
原子軌道“頭碰頭”重疊，電子云呈軸對稱
π鍵
原子軌道“肩并肩”重疊，電子云呈鏡面對稱
共價三鍵——1個σ鍵、2個π鍵
共價單鍵——1個σ鍵
共價雙鍵——1個σ鍵、1個π鍵
一般規律
特征
特征
1.σ鍵的常見類型有s-s, s-p,p-p，請指出下列分子σ鍵所屬類型:
A. HF B. NH3 C. F2 D. H2 ____
s-p
s-p
p-p
s-s
2. 下列關于共價鍵的說法不正確的是(　　)
A．H2S分子中兩個共價鍵的鍵角接近90°的原因是共價鍵有方向性
B．N2分子中有1個σ鍵，兩個π鍵
C．兩個原子形成共價鍵時至少有1個σ鍵
D．在雙鍵中，σ鍵的鍵能小于π鍵的鍵能
D

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