2.1 共价键 第1课时（教学课件） 化学人教版选择性必修2

该高中化学课件聚焦共价键的形成与特征、σ键和π键类型，通过现代化学键理论发展脉络导入，搭建从路易斯电子理论到现代价键理论的学习支架，衔接前后知识。 其亮点在于以问题驱动探究，结合示意图、视频（如氮气三键形成）分析σ键π键，通过比较表格、典型例题培养科学思维与模型建构能力，助力学生建立结构决定性质的化学观念，为教师提供系统教学资源与活动设计。

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2019选择性必修2 共价键的类型 2 共价键的形成与特征 1 知识导航 知识导航 明·学习目标 1．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 2．知道根据原子轨道的重叠方式，共价键可分为σ键和π键等类型 现代化学键理论的建立 早在19世纪中叶，化学家就已经把分子中原子之间的相互作用形象地称作化学键。 1916年，路易斯提出共价键的电子理论，认为2个(或多个)原子可以相互“共用”一对或多对电子，以便达成惰性气体原子的电子层结构，而形成共价键 共价键是现代化学键理论的核心。 分子的空间结构和分子之间的作用力是理解分子结构与性质关系的重要内容。 引·新课导入 01 共价键的形成与特征 共价键的形成与特征 探·知识奥秘 化学键 分类 离子键 共价键 NaCl、Na2O等 HCl、H2O 等 Na Na+ · · ： ： ： Cl · ： ： ： Cl · + [ ]- H H · · ： ： ： Cl · ： ： ： Cl · + H-Cl 电负性差值=0.9 Na-Cl 电负性差值=2.1 【环节一】共价键的形成 电负性 差值 1.7 通常形成离子键 相应的化合物为离子化合物 通常形成共价键 相应的化合物为共价化合物 化学键类型与电负性的关系是什么？ 定义：_________之间通过______________所形成的相互作用 成键微粒: ________ 成键本质: ________________ 成键元素：两种_______________间易形成共价键 相邻原子 共用电子对 原子 共用电子对 非金属元素 共价键 形成要素 共价键的形成与特征 探·知识奥秘 【环节一】共价键的形成 H ↑ 1s1 H ↓ 1s1 H2 原子轨道在两个原子核间重叠 共价键特征 ① 饱和性：电子配对原理 共价键特征 ② 方向性：最大重叠原理 共价键的形成与特征 探·知识奥秘 【环节二】共价键的特征 观察H-H键的形成过程，试分析：共价键具有哪些特征？ 共价键具有哪些特征呢？ 电子配对原理：现代价键理论认为，一个原子有几个未成对电子， 便可和几个自旋状态相反的电子配对成键 H2 H ↑ 1s1 H ↓ 1s1 Cl 3p5 ↑↓ ↑↓ ↑ ↑↓ 3s2 Cl 3p5 ↑↓ ↑↓ ↓ ↑↓ 3s2 Cl2 共价键具有饱和性，H原子只有一个未成对电子，只能形成一个共价键 共价键的形成与特征 探·知识奥秘 【环节二】共价键的特征① —— 饱和性 为什么氢气分子是H2，而不是H3？如何理解“共价键的饱和性” 最大重叠原理：两个原子轨道重叠越大，两核间电子的概率密度越大， 形成的共价键越牢固，分子越稳定 因此，共价键将尽可能沿着电子出现概率最大的方向形成， 这就是共价键具有方向性的原因 共价键的形成与特征 探·知识奥秘 【环节二】共价键的特征② —— 方向性 原子轨道如何影响共价键的成键方向？ 析·典型范例 【例1】下列关于共价键的说法正确的是（ ） D A．共价键只存在于非金属原子间 B．两个原子形成共价键时，原子之间只能存在一对共用电子对 C．两个原子形成共价键时，每个原子周围都有8个电子 D．共价键是通过共用电子对形成的一种相互作用 析·典型范例 【例2】共价键具有饱和性和方向性，下列关于共价键这两个特征的叙述中，不正确的是(　　) D A．共价键的饱和性是由成键原子的未成对电子数决定的 B．共价键的方向性与成键原子的轨道的方向性有关 C．共价键的饱和性决定了分子内部原子的数量关系 D．共价键的饱和性与原子轨道的重叠程度有关 02 共价键的类型 共价键的类型 探·知识奥秘 依据电子云的重叠方式分类 依据原子轨道的重叠方式 共价键可分为 σ键 π键 成键方向 “头碰头” 成键方向 “肩并肩” 依据成键轨道的不同，σ键与π键可进一步分类 共价键的类型 探·知识奥秘 【环节三】认识 σ键 —— 原子轨道“头碰头”重叠 σ键 —— ① s-s σ 键 【例如】 H-H的形成：H原子 1s 有未成对电子 H ↑ 1s1 H ↓ 1s1 H2 形成共价键(H-H) 1s1 1s1 相互靠拢 “头碰头” s-s σ键 只有s轨道能“头碰头”生成σ 键吗？ 共价键的类型 探·知识奥秘 【环节三】认识 σ键 —— 原子轨道“头碰头”重叠 σ键 —— ② s-p σ 键 【例如】 H-Cl的形成：H原子 1s 轨道与Cl原子的 3p 轨道重叠 H ↑ 1s1 Cl 3p5 ↑↓ ↑↓ ↓ ↑↓ 3s2 1s1 3p5 Cl H 形成共价键(H-Cl) H Cl HCl 相互靠拢 “头碰头” s-p σ键 共价键的类型 探·知识奥秘 【环节三】认识 σ键 —— 原子轨道“头碰头”重叠 σ键 —— ③ p-p σ 键 【例如】 Cl-Cl的形成： Cl原子的 3p轨道与Cl原子的 3p 轨道重叠 Cl 3p5 ↑↓ ↑↓ ↓ ↑↓ 3s2 Cl 3p5 ↑↓ ↑↓ ↓ ↑↓ 3s2 3p5 Cl 3p5 Cl Cl2 相互靠拢 “头碰头” Cl Cl 形成共价键(Cl-Cl) p-p σ键 共价键的类型 探·知识奥秘 【环节三】认识 σ键 —— 原子轨道“头碰头”重叠 σ键 —— 小结 1.σ键的种类： 2.σ键的特征： s-s σ键 s-p σ键 p-p σ键 ①σ键呈“轴对称”可绕键轴旋转，旋转并不破坏σ键的结构 s-s σ键特殊 无方向性 ②σ键的“头碰头”的方式，使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 共价键的类型 探·知识奥秘 【环节四】认识 π键 —— 原子轨道“肩并肩”重叠 π键 —— p-p π 键 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 形成的π键 “肩并肩” p轨道除了“头碰头”生成σ键之外， 还有其他的成键方向吗？ 共价键的类型 探·知识奥秘 π键 —— 小结 π键的种类 π键的特征 【环节四】认识 π键 —— 原子轨道“肩并肩”重叠 p-p π键 镜面 镜面对称 π键呈“镜面对称”，不可以绕键轴旋转 能量相对σ键较低，更易断裂，更易发生化学反应 共价单键为____键； 共价双键中有一个____键、一个____键； 共价三键由一个_____键和两个______键组成。 共价键的类型 探·知识奥秘 共价键类型的判断 【方法】共价键总是优先形成σ键（轨道重叠大，键稳定） σ σ π σ π 双键和三键中π键容易断裂，是化学反应的积极参与者 【特例】：N2中π键较σ键更牢固 如何快速判断分子中共价键的类型？ 共价键的类型 探·知识奥秘 共价键类型的判断 观看氮气中氮氮三键形成的过程，判断共价键是σ键或是π键 氮氮三键中有一个σ键，两个π键 共价键的类型 探·知识奥秘 σ键与π键的比较 键的类型 σ键 π键 原子轨道重叠方式 原子轨道重叠程度 对称类型 键的强度 旋转情况 成键情况 “头碰头” “肩并肩” 大 小 轴对称 镜面对称 键的强度大，键牢固 键的强度小，易断裂 单键可以绕键轴任意旋转，不破坏σ键 不能旋转，否则破坏π键 单键都是σ键，双键含一个σ键和一个π键，三键含一个σ键和二个π键 析·典型范例 【例1】观察下图乙烷、乙烯和乙炔分子的结构，并回答下列问题。 (1)、乙烷中有___个σ键，乙烯、乙炔中σ键与π键的个数之比分别为_____、_________ (2)、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 7 3∶2 5∶1 乙烷 乙烯 乙炔 析·典型范例 【例2】下列有关σ键和π键的说法错误的是（ ） A A．在某些分子中，化学键可能只有π键而没有σ键 B．当原子形成分子时，首先形成σ键，可能形成π键 C．σ键的特征是轴对称，π键的特征是镜面对称 D．含有π键的分子在反应时，π键是化学反应的积极参与者 析·典型范例 【例3】下列说法正确的是（ ） C A．气体单质中，一定有σ键，可能有π键 B．所有共价键都有方向性 C．H只能形成σ键，O可以形成σ键和π键 D．分子中σ键一定比π键牢固 共价键的 形成与特征 共价键 类型 理·核心要点 第一节 共价键 第1课时 形成：原子间通过共用电子对所形成的相互作用 特征：饱和性、方向性 σ键 π键 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，s-p σ键，p-p σ键 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 练·技能实战 【练1】在氯化氢分子中，形成共价键的原子轨道是（ ） A.氯原子的2p轨道和氢原子的1s轨道 B.氯原子的2p轨道和氢原子的2p轨道 C.氯原子的3p轨道和氢原子的1s轨道 D.氯原子的3p轨道和氢原子的2s轨道 C 练·技能实战 【练2】下列说法不正确的是（ ） A.在1个CH2=CHC≡N中含有6个σ键，3个π键 B.两个原子形成的多个共价键中π键可以是一个或多个 C.s能级的电子与s能级的电子间形成的键一定是σ键，p能级的电子与p能级的电子间形成的键一定是π键 D.共价键一定有原子轨道的重叠 C 练·技能实战 【练3】下列说法中不正确的是（ ） A. σ键比π键重叠程度大，形成的共价键强 B.两个原子之间形成共价键时，最多有一个σ键 C.气体单质中，一定有σ键，可能有π键 D.N2分子中有一个σ键，两个π键 C 感谢 您的聆听 THANKS 人教版2019选择性必修2 $