2.1.1 共价键 课件 2024-2025学年高二下学期化学人教版（2019）选择性必修2

第一节 共价键　 第1课时 共价键 人教版选择性必修2 情境引入 合成氨是地球上最重要的化学反应之一,其中催化剂的作用至关重要。铁触媒的作用就是削弱氮分子中的化学键,加快合成氨的反应速率氮分子中含有哪些化学键呢? 这节课咱们再来认识一下共价键。 1．从原子轨道重叠的视角认识共价键的本质，知道共价键具有饱和性和方向性，能用模型、图像和符号等正确表征H2、CI2、HCI等简单分子中原子轨道的重叠方式。 2. 知道σ键和π键的区别和特征，能说明C2H6、C2H4和C2H2等分子的成键类型。认识原子间通过原子轨道重叠形成共价键，了解共价键具有饱和性和方向性。 学习目标 重点:从原子轨道重叠的视角认识共价键的本质 难点:从原子轨道重叠方式的不同理解σ键和π键的区别和特征 重难点 思考 1. 什么是共价键？其特征是？ 2.请用原子轨道来描述H2形成过程，理解共价键的形成。 3.什么是σ键？其特点是？有哪些类别？ 4.什么是π键？其特点是？试描述N2分子中π键的形成 5.如何判断σ键与π键？ 6.化学键有哪些分类？如何区分离子键与共价键？ 一、共价键——原子间通过共用电子对所形成的相互作用 1. 共价键的特征 按照共价键的共用电子对理论，一个原子缺少几个电子形成稳定结构（2e-或8e-稳定结构），便和几个自旋状态相反的电子配对成键，形成几个共价键，这就是共价键的饱和性。 （1）饱和性 （2）方向性 原因：共用电子对之间存在斥力，两个共价键之间有夹角 书写H2、Cl2、HCl、CH4、NH3、H2O的电子式，从共用电子对视角解释为什么难以形成H3、Cl3、H2Cl等分子，分析共价键的饱和性。 此外还能从原子轨道重叠角度理解共价键的饱和性。 2. 从原子轨道角度认识共价键 (1)本质：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，两原子核间的电子云密度增加，体系能量降低。 例: H-H的形成 (2)分类：通过成键时的重叠方式将共价键分为: σ键和键 3. σ键 ①H-H的σ键的形成与特征 形成氢分子的共价键(H-H)即 s-s σ键 相互靠拢 原子轨道“头碰头”相互重叠 原子轨道的重叠方式：“头碰头” 特征：①轴对称，可绕轴旋转 (形成化学键的两原子核的连线为轴做旋转操作，共价键的电子云的图形不变，这种特征称为轴对称） ②重叠程度大，键的强度大，不易断裂 ②H-Cl的σ键的形成与特征 s-p σ键的形成 H ↑ 1s Cl 3p ↑↓ ↑↓ ↓ ↑↓ 3s HCl中的共价键是由氢原子提供的未成对电子的1s原子轨道和氯原子提供的未成对电子的3p原子轨道重叠形成 未成对电子的原子轨道相互靠拢 原子轨道头碰头相互重叠 形成s-p σ键 Cl Cl 未成对电子的原子轨道相互靠拢 原子轨道相互重叠 形成的共价单键 Cl2 ②Cl-Cl的σ键的形成与特征 Cl2中的共价键由2个氯原子各提供1个未成对电子的3p原子轨道重叠形成的 σ键小结 原子轨道的重叠方式：“头碰头” 特征：①轴对称，可绕轴旋转 ②重叠程度大，键的强度大，不易断裂 种类： s-s σ键，如：H-H s-p σ键，如：H-Cl p-p σ键，如：Cl-Cl 观看氮气中氮氮三键形成的过程，思考：如何判断共价键是σ键或是π键？ 肩并肩p-p π键 肩并肩p-p π键 头碰头p-p σ键 典例精讲 （4）π键的形成和特征 p轨道和p轨道除能形成σ键外，还能形成π键——由两个原子的p轨道“肩并肩”重叠形成 未成对电子的原子轨道相互靠拢 原子轨道肩并肩相互重叠 形成的p-pπ键 特征 π键的电子云具有__________性，即每个π键的电子云由两块组成，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_____；π键______旋转； 一般π键不如σ键____________，较易____________。 镜面对称 镜像 不能 牢固 断裂 （5）分子中σ键和π键的判断方法 规律: 共价单键是σ键； 共价双键中有一个σ键,另一个是π键；共价三键中有一个σ键和两个π键。 例： 氮氮三键中有一个σ键，两个π键。 7个σ键 5个σ键，1个π键 3个σ键，2个π键 (3)乙烯和乙炔的化学性质为什么比乙烷活泼？ 乙烯的碳碳双键和乙炔的碳碳三键中分别含1个和2个π键，π键原子轨道重叠程度小，不稳定，容易断裂。而乙烷中没有π键，σ键稳定，不易断裂。 σ键 π键 定义 未成对电子的原子轨道采取“头碰头”的方式重叠形成的共价键 未成对电子的原子轨道采取“肩并肩”的方式重叠形成的共价键 类型 s−s σ键、s−p σ键、p−p σ键 p−p π键 特征 (电子云形状) 原子轨道重叠部分沿键轴呈轴对称 原子轨道重叠部分分别位于两原子核构成平面的两侧，互为镜像对称 键的性质 σ键可沿键轴自由旋转，不易断裂 π键不能旋转，易断裂 存在的情况 能单独存在，可存在于任何含共价键的分子中 不能单独存在，必须与σ键共存，可存在于双键和三键中 实例 CH4中只有σ键 CH2=CH2中既含有σ键，又含有π键 示意图 注意：σ键与π键对比 二、化学键 1. 定义：使离子相结合或原子相结合的强烈相互作用通称为化学键。 2. 离子键和共价键的比较 类别：离子键、离子键、金属键（待学） 离子键 共价键 非极性键 极性键 概念 带相反电荷离子之间的相互作用 原子间通过共用电子对所形成的相互作用 成键粒子 阴、阳离子 原子 成键实质 阴、阳离子的静电作用 共用电子对与成键原子间的静电作用 形成条件 活泼金属与活泼非金属经电子得失形成离子键；或者铵根离子与酸根离子之间形成离子键 同种元素原子之间成键 不同种元素原子之间成键 电负性的差值 常大于1.7 常小于1.7 下列关于σ键和π键的理解不正确的是(　　) A．含有π键的分子在进行化学反应时，分子中的π键比σ键活泼 B．在有些分子中，共价键可能只含有π键而没有σ键 C．有些原子在与其他原子形成分子时只能形成σ键，不能形成π键 D．当原子形成分子时，首先形成σ键，可能形成π键 典例1． 【答案】B　 课堂练习 典例2． 【答案】D　 课堂练习 下列有关化学键类型的判断中正确的是(　　)A．全部由非金属元素构成的化合物中肯定不存在离子键B．物质中有σ键一定有π键，有π键不一定有σ键C．乙炔分子中存在2个σ键和3个π键 D．乙烷分子中只存在σ键，即C—H键和C—C键均为σ键 课堂小结 共价键的形成与特征 共价键类型 形成：原子间通过共用电子对所形成的相互作用 特征 σ键 π键 饱和性 原子轨道的重叠方式：“头碰头” 电子云的对称方式：轴对称 种类：s-s σ键，如：H-H/ s-p σ键，如：H-Cl/ p-p σ键，如：Cl-Cl 原子轨道的重叠方式：“肩并肩” 电子云的对称方式：镜面对称 种类：p-p π键 第一节　共价键 第1课时 $$