2.1.1共价键 课件-2025-2026学年高二下学期化学人教版选择性必修2

第二章 分子结构与性质 第一节　共价键 第1课时 共价键 人教版选修第二册 揭示目标 1.认识共价键的本质，原子间通过原子轨道重叠形成共价键。 2.熟知共价键的概念与形成，知道共价键的特征。 3.能够从不同的角度对共价键分类，会分析σ键和π键的形成及特点。 学习目标 2 课前回顾 我们知道，NaCl和HCl的性质差异很大，你能从微粒间相互作用力的角度解释原因吗？ 化学键：相邻原子之间强烈的相互作用。 化学键分类 离子键 共价键 极性共价键 非极性共价键 教学引入 一、共价键 1.共价键：原子间通过共用电子对所形成的相互作用。 3.形成条件： 非金属元素的原子之间形成共价键； 大多数电负性之差小于1.7的金属原子与非金属原子之间形成共价键。 2.成键要素 (1)成键微粒: (2)成键元素: (3)成键本质: 原子 一般是同种的或者不同种的非金属元素 共用电子对与成键原子的静电作用 根据共价键的定义，思考为什么只能有H2、HCl、Cl2等物质，而不存在H3 、H2Cl和Cl3等物质？ 【思考讨论】 一、共价键 从电子云角度理解： 成键原子相互接近时，原子轨道发生重叠，自旋相反的未成对电子形成共用电子对 。 4.共价键的特征 （1）饱和性(电子配对原理)： 一个原子有几个未成对电子，便和几个自旋状态相反的电子配对成键。 形成的共价键数 = 未成对电子数 决定了共价化合物的分子组成。 根据共价键的定义，思考为什么只能有H2、HCl、Cl2等物质，而不存在H3 、H2Cl和Cl3等物质？ 【思考讨论】 H、Cl均只1个未成对e-，形成H2、HCl、Cl2，不形成H3、H2Cl、Cl3。 H2 H ↑ 1s1 H ↓ 1s1 Cl 3p5 ↑↓ ↑↓ ↑ ↑↓ 3s2 Cl 3p5 ↑↓ ↑↓ ↓ ↑↓ 3s2 Cl2 试分析HCl、H2O、NH3、CH4分子结构特点及原因。 课堂检测 一、共价键 4.共价键的特征 s 除s轨道是球形对称之外，其他原子轨道在空间都具有一定的分布特点。 在形成共价键时，原子轨道重叠的越多，电子在核间出现的概率越大，所形成的共价键就越牢固。 因此，共价键将尽可能沿着电子出现概率最大的方向形成。 （2）方向性(最大重叠原理)： 决定了共价化合物的立体构型。 一、共价键 5.共价键分类： ①非极性共价键：同种原子形成共价键时，两个原子吸引电子的能力相同，共用电子对不偏向任何一个原子。 ②极性共价键：不同种原子形成共价键时，因为原子吸引电子的能力不同，共用电子对将偏向吸引电子能力强的一方。 按共用电子对是否偏移 一、共价键 如何通过原子轨道进一步理解共价键的形成？ H ↑ 1s H ↓ 1s H2 （1）H—H共价键的形成 H H H H 相互靠拢，两个s轨道重叠 电子出现在核间的概率增大 一、共价键 如何通过原子轨道进一步理解共价键的形成？ H H—Cl Cl 3p ↑↓ ↑↓ ↓ ↑↓ 3s ↑ 1s 相互靠拢，s−p轨道重叠 电子出现在核间的概率增大 HCl （2）H—Cl共价键的形成 一、共价键 如何通过原子轨道进一步理解共价键的形成？ 3.Cl—Cl共价键的形成 Cl—Cl Cl 3p ↑↓ ↑↓ ↓ ↑↓ 3s 相互靠拢，p−p轨道重叠 电子出现在核间的概率增大 3p ↑↓ ↑↓ ↓ ↑↓ 3s Cl Cl2 一、共价键 5.共价键的分类 按原子轨道的重叠方式： ①σ键： 由两个原子的s轨道或p轨道“头碰头”重叠形成。 ②σ键的种类 s-s σ键 s-p σ键 p-p σ键 H2：s-s σ键 HCl：s-p σ键 Cl2：p-p σ键 s-s σ 键无方向性 σ键和π键 ③σ键的特征： ①轴对称，可绕键轴旋转，旋转并不破坏σ键的结构。 ②σ键的原子轨道重叠程度较大，故σ键有较强的稳定性 ③共价单键均为σ键 5.共价键的分类 一、共价键 练习： 下列物质的σ键属于哪一种？ H2、F2、HBr 【思考讨论】 N N N N + → 1.用电子式表示N2的形成过程。N之间共形成几对共用电子对？ 2.2p轨道有几个伸展方向？ 形成N2化学键的原子轨道都是“头碰头”重叠吗？ 3.氮氮三键是否都是σ键？ 只有1个是σ键 3个 不是 5.共价键的分类 一、共价键 ①π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， “肩并肩”重叠 形成 π 键 ②π键的种类: p-p π键 ①电子云对称方式：镜面对称,不可以旋转 ③π键的特征： ②π键的轨道重叠程度较小，能量相对σ键较低，更易断裂，更易发生化学反应 5.共价键的分类 一、共价键 【特别提醒】只有生成σ键后，余下的p轨道才能生成π键。 以氮氮三键为例，你能分析出其中键的类型吗？ 【思考讨论】 肩并肩 p-p σ键 肩并肩 p-p π键 p-p π键 头碰头 p-pσ键 p-pπ键 p-pπ键 N2的成键过程： ↑ ↑ ↑ 2P3轨道： 微观展示 N2分子中含：1个 σ键和2个π键 先形成σ键后形成π键。 你能分析出O2其中共价键的类型吗？ 【思考讨论】 10 O2 的成键过程： p-pσ键 p-pπ键 两对孤对电子 ↑↓ ↑ ↑ 2P4轨道 2025/8/30 O2分子中含：1个 σ键和1个π键 ↑↓ ↑ ↑ 一、共价键 判断σ键、π键的一般规律： 共价单键为σ键； 共价双键中有一个σ键、一个π键； 共价三键由一个σ键和两个π键组成。 1.σ键能单独存在，可存在于任何含共价键的分子或离子中； π键不能单独存在，必须与σ键共存，可存在于共价双键和共价三键中； 注意： 3.并不是所有分子中的σ键都比π键牢固(例如N2) 2.并不是所有的分子都含有σ键，例如稀有气体分子。 4.共价键总是优先形成σ键（轨道重叠大，键稳定） 观察下图乙烷、乙烯和乙炔分子的结构，并回答下列问题。 探究 乙烷 乙烯 乙炔 （1）他们的分子中的共价键分别由几个σ键和π键构成？ （2）解释乙烯分子中π键是如何形成的，预测乙炔分子中π键是如何形成的。 每个碳原子最外层有4个电子，其中3个电子分别与2个氢原子和一个碳原子的电子头碰头形成3个σ键，两个碳原子剩下的两个电子肩并肩形成π键（SP2杂化） 问题与讨论 元素 Na Cl H Cl C O 电负性 电负性之差 结论：当元素的电负性相差较大，化学反应形成的电子对不会被共用，形成离子键；电负性相差不大的原子间形成共价键。 0.9 3.0 2.1 3.0 2.5 3.5 2.1 0.9 1.0 键类型 σ键 π键 常见类型 原子轨道重叠方式 键的特征 原子轨道重叠程度 键的稳定性 成键规律判断 s−s 、s−p、p−p p−p “头碰头”重叠 “肩并肩”重叠 轴对称，可旋转 镜面对称，不可旋转 大 小 单键：σ键；双键：1个σ键、1个π键； 三键：1个σ键、2个π键 σ键与π键的比较： 强 弱 【归纳总结】 课堂检测 1.下列说法不正确的是(　　) A.含有π键的分子在反应时，π键是化学反应的积极参与者 B.在气体单质中，一定有σ键，可能有π键 C.两个原子间形成共价键时，最多有一个σ键 D.BF3分子中原子的最外层电子数不全是8 E.P与Cl形成能形成PCl5，说明传统的价键理论存在缺陷 2.(1)1 mol丙酮( )分子中含有σ键的数目为______。 (2)有机物(HOOCCH=CHC≡N)分子中含有___个σ键和___个π键。  B 9NA 9 4 课堂检测 (3)在N2F2分子中，所有原子均满足8电子稳定结构，则该分子中两个N原子间的共价键组成为____个σ键和____个π键。  (4) P4S3分子中没有不饱和键，且各原子的最外层均已达到了8个电子的稳定结构。则一个P4S3分子中含有____个共价键。 3.有以下物质：①HF，②Cl2，③H2O，④N2，⑤C2H4，⑥C2H6，⑦H2， ⑧H2O2，⑨HCN(H—C≡N)。 (填序号) (1)只有σ键的是_____________ ；既有σ键又有π键的是__________。  (2)含有s−s型σ键的是_______。 (3)含有s−p型σ键的是______________。  (4)含有p−p型σ键的是__________________。  1 1 9 ①②③⑥⑦⑧ ④⑤⑨ ⑦ ①③⑤⑥⑧⑨ ②④⑤⑥⑧⑨ 感谢聆听 每天进步一点点，每天努力不止一点点。 Lavf58.20.100 $$