第三单元 共价键 原子晶体
第1课时 共价键的形成及类型
[核心素养发展目标] 1.了解共价键的形成条件及实质,能从微观角度分析共价键的类型,会区分σ键和π键,极性键和非极性键,促进宏观辨识与微观探析学科核心素养的发展。2.能熟练判断分子中σ键和π键的存在及个数,从而建立判断σ键和π键的思维模型。
一、共价键的形成
1.共价键
原子间通过共用电子对所形成的强烈的相互作用,叫做共价键。
2.形成过程(以氢气分子形成为例)
氢分子形成过程中能量随核间距的变化如下图曲线a所示:
当两个氢原子相互接近,若两个氢原子核外电子的自旋方向相反,它们接近到一定距离时,两个氢原子的1s轨道发生重叠,电子在两原子核间出现的机会较大,体系的能量逐渐下降,达到能量最低状态。若核间距离进一步地减小,两原子核间的斥力增大,使体系的能量迅速上升,这种排斥作用又将氢原子推回到平衡位置。氢分子形成过程中能量(主要指势能)随核间距的变化如上图曲线b所示。
若两个氢原子核外电子的自旋方向相同,当它们相互接近时,两原子间总是排斥作用占主导地位,体系能量将逐渐升高。所以,两个带有自旋方向相同的电子的氢原子不可能形成氢分子。
3.形成的本质
当成键原子相互接近时,原子轨道发生重叠,自旋方向相反的未成对电子形成共用电子对,两原子核间的电子密度增加,体系的能量降低。
4.共价键的特征