第二章 第一节 第1课时 共价键 课件1-2024-2025学年高中化学选择性必修2同步课件PPT（人教版2019）

第1课时　共价键 第一节　共价键 化学 1.能从微观角度分析共价键的形成粒子、类型,能辨识物质中含有的共价键。 学习目标 2.理解共价键中σ键和π键的区别,建立σ键和π键的思维模型,熟练判断分子中σ键和π键的存在种类及个数。 重点、难点 σ键和π键的形成及特征。 学习重难点 知识回顾 原子间通过共用电子对所形成的相互作用叫共价键。实质是原子间通过共用电子对产生的强烈作用。 1.什么是共价键?其实质是什么? 知识回顾 氢气分子形成过程 H• + •H → H∶H 盐酸（氯化氢分子）形成过程 氯气分子形成过程 2.用电子式表示H2、HCl、Cl2分子的形成过程。 导入新课 钠原子、氯原子通过得失电子形成电子对,为什么这对电子不被钠原子和氯原子共用形成共价键而是形成离子键?你能从元素的电负性差别来理解吗?填写下表。 元素 Na　Cl H　Cl C　O 电负性 0.9　3.0 2.1　3.0 2.5　3.5 电负性差值 2.1 0.9 1 元素的电负性差值很大,化学反应形成的电子对不会被共用,而是形成离子键,共价键是电负性差值不大的原子间形成的。 导入新课 氢气 H• + •H → H∶H 盐酸 氯气 1.书写H2、HCl、Cl2的电子式。 2.H2、HCl、Cl2均通过共用电子对相结合,为什么难以形成H3、H2Cl、Cl3等分子? 由于电子对的共用,H2、HCl、Cl2分子中,各原子核外电子达到饱和,不能再形成H3、H2Cl、Cl3等分子。 化学键是相邻原子间的强烈的相互作用,化学键分为离子键、共价键、金属键。 共价键的本质是原子间形成的共用电子对,共用电子对即电子云重叠,也就是原子间通过共用电子对产生强烈的相互作用。非金属元素原子(相同或不相同)之间、大多数电负性之差小于1.7的金属元素与非金属元素原子之间可形成共价键。 新课讲授 一、共价键的形成与特征 1.共价键的形成 新课讲授 一、共价键的形成与特征 【总结】共价键的形成 (1)概念:原子间通过共用电子对所形成的相互作用,叫共价键。 (2)成键的粒子:一般为非金属元素原子(相同或不相同)之间或金属元素原子与非金属元素原子之间。 (3)本质:原子间通过共用电子对(即原子轨道重叠)产生的强烈作用。 新课讲授 （2）方向性： 共价键形成的过程中,两个参与成键的原子轨道沿着轨道伸展的方向进行重叠,且原子轨道重叠越多,电子在两核间出现的概率越大,形成的共价键越牢固。因此共价键将尽可能沿着电子出现概率最大的方向形成。这也说明共价键具有方向性。 一、共价键的形成与特征 氢原子形成氢分子的电子云 （1）饱和性：一个原子有几个未成对电子,便可和几个自旋方向相反的电子配对成键,这就是共价键的饱和性。 2.共价键的特征 新课讲授 两原子在成键时,原子轨道按重叠方式不同,将共价键分为σ键和π键。 二、共价键类型(按成键原子的原子轨道的重叠方式分类) （1）H与H形成s-s σ键时，形成过程如下图所示： （2）H与Cl形成s-pσ键时，形成过程如下图所示： 1. σ键 新课讲授 （3）Cl与Cl形成p-p σ键时，形成过程如下图所示：  二、共价键类型(按成键原子的原子轨道的重叠方式分类) 我们可以看到两原子在形成σ键时,原子轨道以“头碰头”的方式重叠形成共价键。σ键是轴对称的,可以围绕成键的两个原子核的连线进行旋转。σ键可以分成3种,s-s σ键、s-p σ键、p-p σ键。 新课讲授 以形成氢分子为例,两个氢原子相互靠拢,即氢原子中的1s轨道相互重叠,形成了s-sσ键。在形成HCl分子时,氢原子和氯原子中未成对电子的原子轨道相互靠拢,即氢原子中的1s轨道与氯原子中的3p轨道相互重叠,形成了s-pσ键。在形成Cl2时,两个氯原子相互靠拢,即氯原子中的3p轨道相互重叠,形成了p-p σ键。 二、共价键类型(按成键原子的原子轨道的重叠方式分类) 新课讲授 C与C形成碳碳双键时的π键形成过程如下图所示： π键 2.π键 p-pπ键的形成 二、共价键类型(按成键原子的原子轨道的重叠方式分类) 新课讲授 p轨道和p轨道除能形成σ键外,还能形成π键。我们会发现两原子在形成π键时,原子轨道以“肩并肩”的方式重叠形成共价键。每个π键的电子云由两块组成,它们互为镜像,这种特征称为镜面对称。形成π键时,原子轨道重叠程度比σ键的小,通常情况下,π键没有σ键牢固。以形成π键的两个原子核的连线为轴,任意一个原子不能单独旋转,若单独旋转则会破坏π键。在分子中,共价单键是σ键,而共价双键含有1个σ键和1个π键,共价三键中有1个σ键和2个π键。 二、共价键类型(按成键原子的原子轨道的重叠方式分类) 新课讲授 1.σ键 (1)特征:“头碰头”重叠,轴对称——以形成化学键的两个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。 (2)旋转:以形成σ键的两个原子核的连线为轴,任意一个原子可以绕轴旋转,并不会破坏σ键。 (3)稳定性:形成σ键的原子轨道的重叠程度较大,故σ键具有较强的稳定性。 (4)分类:s-sσ键、s-pσ键、p-pσ键。 二、共价键类型(按成键原子的原子轨道的重叠方式分类) 【总结】共价键(σ键和π键) 新课讲授 2.π键 (1)特征:“肩并肩”重叠,镜面对称。 (2)旋转:以形成π键的两个原子核的连线为轴,任意一个原子不能单独旋转,若单独旋转则会破坏π键。 (3)稳定性:形成π键时,原子轨道重叠程度比σ键的小,通常情况下,π键没有σ键牢固。 (4)σ键和π键的判断: ①共价单键是σ键; ②共价双键中有1个σ键和1个π键; ③共价三键中有1个σ键和2个π键。 二、共价键类型(按成键原子的原子轨道的重叠方式分类) 【总结】共价键(σ键和π键) 新课讲授 键的类型 σ键 π键 原子轨道 重叠方式 两个原子的成键轨道沿着键轴的方向以“头碰头”的方式重叠 两个原子的成键轨道以“肩并肩”的方式重叠 原子轨道 重叠部位 两原子核之间,在键轴处 键轴上方和下方,键轴处为零 对称性 轴对称 镜面对称 二、共价键类型(按成键原子的原子轨道的重叠方式分类) 【总结】σ键和π键的对比 新课讲授 键的类型 σ键 π键 原子轨道 重叠程度 大 小 键的强度 较大 较小 化学活泼性 不活泼 活泼 存在 单键、双键、三键(只有1个σ键) 双键中有1个π键、三键中有2个π键 示意图   二、共价键类型(按成键原子的原子轨道的重叠方式分类) 【总结】σ键和π键的对比 新课讲授 所有的共价键都有饱和性,但并不是所有的共价键都有方向性,如s-sσ键就没有方向性。 【思考1】所有共价键都有方向性和饱和性吗? 新课讲授 乙烷分子中共7个σ键,乙烯分子中共5个σ键、1个π键,乙炔分子中共3个σ键、2个π键。 【思考2】观察乙烷、乙烯和乙炔的分子结构,它们的分子中的共价键分别由几个σ键和几个π键构成? 新课讲授 电子式为N︙︙;结构式为:N≡N。氮原子中的p轨道与氮原子中的p轨道以“头碰头”的方式相互重叠,形成一个σ键;氮原子中另外两个p轨道与另一个氮原子中的两个p轨道以“肩并肩”的方式相互重叠,形成两个π键。 【思考3】氮气的化学性质很不活泼,通常很难与其他物质发生化学反应。请你写出氮分子的电子式和结构式,并分析氮分子中氮原子的轨道是如何重叠形成化学键的。 下列关于化学键的说法,认识错误的是 (　　) ①s-sσ键与s-pσ键的对称性不同 ②π键不能单独存在,一定要和σ键共存 ③含有π键的化合物与只含σ键的化合物的化学性质不同 ④两个非金属元素的原子之间形成的化学键都是共价键 ⑤分子中含有共价键,则一定只含有一个σ键 ⑥成键的原子间原子轨道重叠越多,共价键越牢固 ⑦1个N原子最多只能与3个H原子结合形成NH3分子,是由共价键的饱和性决定的　　　　　　　　　　　　 A.①⑤ B.②⑥ C.③⑦ D.②④ 课堂练习 【例1】 A 下列分子中,既含有σ键,又含有π键的是 (　　) A.CH4 B.HCl C.CH2=CH2 D.F2 课堂练习 【例2】 C 以铁、硫酸、柠檬酸、双氧水、氨水等为原料可制备柠檬酸铁[(NH4)3Fe(C6H5O7)2]。柠檬酸的结构简式如图。1 mol柠檬酸分子中碳原子与氧原子形成的σ键的物质的量为 mol。  课堂练习 【例3】 7 臭氧(O3)在[Fe(H2O)6]2+催化下能将烟气中的SO2、NOx分别氧化为SO42-和NO3- ,NOx也可在其他条件下被还原为N2。N2分子中σ键与π键的数目比n(σ)∶n(π)=_________。 课堂练习 【例4】 1∶2 黄铜矿是主要的炼铜原料,CuFeS2是其中铜的主要存在形式。回答下列问题: CuFeS2与氧气反应生成SO2,SO2中共价键的类型有 。　　　　  课堂练习 【例5】 σ键和π键 键的类型 σ键 π键 原子轨道 重叠方式 两个原子的成键轨道沿着键轴的方向以“头碰头”的方式重叠 两个原子的成键轨道以“肩并肩”的方式重叠 原子轨道 重叠部位 两原子核之间,在键轴处 键轴上方和下方,键轴处为零 对称性 轴对称 镜面对称 课堂小结 σ键和π键的对比 课堂小结 键的类型 σ键 π键 原子轨道 重叠程度 大 小 键的强度 较大 较小 化学活泼性 不活泼 活泼 存在 单键、双键、三键(只有1个σ键) 双键中有1个π键、三键中有2个π键 示意图   σ键和π键的对比 布置作业 教材P39“练习与应用”第1、4、5(1)(2)(3)(4)(5)题。 谢谢大家 Lavf58.10.100 $$