从原子轨道重叠理解共价键本质,区分σ键与π键,认识饱和性与方向性;掌握键参数(键能、键长、键角)与等电子原理,解释分子性质。
本课程共设置 6 项学习目标,涵盖知识理解、技能应用与科学探究三个维度。
能用原子轨道的重叠描述共价键的形成,知道共价键分为 σ 键和 π 键;能用电负性差(>1.7 倾向离子键、<1.7 倾向共价键,注意 HF、NaH 特例)判断键型。
知识理解理解 σ 键(头碰头、轴对称、可旋转)与 π 键(肩并肩、镜面对称、不可旋转)的形成方式、对称特征与成键规律(单键全 σ、双键 1σ+1π、三键 1σ+2π)。
知识理解理解共价键的饱和性(未成对电子数决定成键数,故无 H₃、Cl₃)与方向性(沿概率最大方向重叠,s-s σ 键无方向性)。
技能应用能用 σ 键、π 键的差异解释乙烯、乙炔的加成活性(π 键易断)与双键不能旋转的原因。
知识理解理解键能、键长、键角的概念;能用键能判断分子稳定性、估算反应热 ΔH,用键长判断稳定性与推断分子构型,用键角判断空间构型。
科学探究了解等电子原理(原子总数、价电子总数相同则空间构型与键型相似),能推断常见等电子体并说明其应用与局限。
技能应用从乙烯「双键中有一个键易断、不能旋转」的现象出发,引出「共价键究竟是什么」的问题,再用电负性差判断键型,过渡到原子轨道重叠的本质。
以 H₂ 为例说明 s-s 重叠,再推广到 s-p、p-p 的「头碰头」形成 σ 键;由「还有剩余 p 轨道」自然引出「肩并肩」形成 π 键,并用饱和性、方向性收束第一课时。
第二课时以「N₂ 难反应、Cl₂ 易反应」为疑,引出键能;再由键能到键长、键角,逐步建立「键参数决定稳定性与空间构型」的框架,最后用等电子原理把结构规律推广到同类分子。