2.1 共价键 课件 2025-2026学年高二化学人教版选择性必修2

该高中化学课件聚焦共价键核心内容，涵盖实质、特征、类型及键参数。通过复习化学键分类、电子式表示，结合思考问题衔接旧知，以学习支架引导学生从宏观到微观构建认知脉络。 其亮点在于以化学观念为统领，通过科学思维方法（如N₂、O₂的σ键π键判断，卤化氢键能键长对比）培养证据推理能力，小结系统归纳规律。助力学生深化理解，教师可直接用于教学提升效率。

第一节　共价键 2.1 共价键 第二章 分子结构与性质 【思考】1. 原子是如何构成物质的？ 2. 原子为什么能聚在一起构成分子呢？ 相邻原子之间产生强烈的化学作用力——化学键 物质 原子 分子 离子 复习回顾 小杨老师 15521324728 版权归属于微信公众号：杨sir化学 侵权必究 2. 化学键分类： 离子键：NaCl、Na2O 等 共价键：HCl、H2O 等 (强碱、绝大多数盐、活泼金属氧化物) (酸、非金属氢化物、非金属氧化物，大多数有机物) Na Na+ · · ： ： ： Cl · ： ： ： Cl · + [ ]- H H · · ： ： ： Cl · ： ： ： Cl · + 1. 化学键： 共用电子对 复习回顾 电负性的差值 1.7 离子键 共价键 金属键：金属阳离子与自由电子之间强烈静电作用 3. 利用元素的 差值来判断化合物的类型。 电负性 AlCl3 ？ 相邻原子之间强烈的相互作用。 复习回顾 练习：用电子式表示下列化合物 【思考】共价键仅存在于共价化合物中吗？ 不是，共价键也可以存在于离子化合物中，如NaOH，NH4Cl中都含有共价键。 小杨老师 15521324728 版权归属于微信公众号：杨sir化学 侵权必究 我们能用电子式表示H2、HCl、H2O分子的形成，为什么不可能有H3、H2Cl、H3O分子的形成？ 小杨老师 15521324728 版权归属于微信公众号：杨sir化学 侵权必究 一、共价键 1、共价键的实质： 原子间形成共用电子对 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 。 从电子云 角度理解 H-H 共价键形成过程： H ↑ 1s1 H ↓ 1s1 H2 原子轨道在两个原子核间重叠 小杨老师 15521324728 版权归属于微信公众号：杨sir化学 侵权必究 2、共价键的特征： 一、共价键 (1) 共价键的饱和性： 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 为什么氢气分子是H2，而不是H3？ 思考 因为共价键具有饱和性，H原子只有一个未成对电子，只能形成一个共价键 共价键的饱和性决定了共价化合物的分子组成。 小杨老师 15521324728 版权归属于微信公众号：杨sir化学 侵权必究 2、共价键的特征： 一、共价键 (2)共价键的方向性： 共价键将沿着电子出现概率最大的方向形成 按电子云的重叠方式 σ键 π键 成键方向：“头碰头” 成键方向：“肩并肩” 共价键的方向性决定着分子的立体构型。 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。 3、共价键的类型： 小杨老师 15521324728 版权归属于微信公众号：杨sir化学 侵权必究 相互靠拢 原子轨道相互重叠 形成氢分子的共价键(H-H) 1s1 1s1 s-s σ 键 s-p σ 键 H ↑ 1s1 Cl 3p5 ↑↓ ↑↓ ↓ ↑↓ 3s2 Cl H Cl 原子轨道相互重叠 3p5 1s1 HCl 形成的共价单键 “头碰头” ①、 σ 键 无方向性 相互靠拢 一、共价键-- σ 键 原子轨道通过“头碰头”方式重叠 （1）形成： （2）类型： H 3、共价键的类型： 小杨老师 15521324728 版权归属于微信公众号：杨sir化学 侵权必究 9 p-p σ 键 Cl 3p5 ↑↓ ↑↓ ↓ ↑↓ 3s2 Cl 3p5 ↑↓ ↑↓ ↑ ↑↓ 3s2 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 “头碰头” ①、 σ 键 一、共价键-- σ 键 （2）类型： 小杨老师 15521324728 版权归属于微信公众号：杨sir化学 侵权必究 10 σ键的种类： s-s s-p p-p σ键的轨道重叠方式“头碰头” σ键的特征： 归纳总结： σ键 ①、轴对称：可绕键轴旋转，旋转并不破坏σ键的结构。 ②、强度大：σ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 s-s σ 键无方向性 一、共价键 σ键的形成： 小杨老师 15521324728 版权归属于微信公众号：杨sir化学 侵权必究 11 一、共价键 σ键的常见类型有(1)s-s, (2)s-p, (3)p-p, 请指出下列分子σ键所属类型： A、HBr B、NH3 C、F2 D、H2 s-p σ键 s-p σ键 p-p σ键 s-s σ键 原子轨道除了以“头碰头”的方式重叠以外，还有没有可能以其他的方式重叠成键？ 小杨老师 15521324728 版权归属于微信公众号：杨sir化学 侵权必究 一、共价键-- π 键 ①、 π 键 （1）形成： （2）类型：主要是 p-p π 键 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π键 “肩并肩” 两个原子的p轨道“肩并肩”重叠形成 注意：s-s电子、s-p电子只形成σ键；p-p电子既形成σ键，又形成π键； p-p电子先形成σ键，后形成π键。 小杨老师 15521324728 版权归属于微信公众号：杨sir化学 侵权必究 一、共价键 π 键的种类： π 键的特征： 归纳总结： π 键 一、共价键 π 键的形成： 两个原子的p轨道“肩并肩”重叠形成 主要是 p-p π 键 ✪注意：只有生成σ键后，余下的p轨道才能生成π键。 ”肩并肩“ ①、镜面对称：不可以旋转 ②、能量相对σ键较低，更易断裂，更易发生化学反应 小杨老师 15521324728 版权归属于微信公众号：杨sir化学 侵权必究 14 二、共价键的判断 1s ↑ ↑↓ ↑↓ ↑ ↑ 2s 2p N 1s ↓ ↑↓ ↑↓ ↓ ↓ 2s 2p N 例1：N2 的形成 N2共价三键 ？ 1个 σ键，2个π键 2p 2p 小杨老师 15521324728 版权归属于微信公众号：杨sir化学 侵权必究 15 二、共价键的判断 1s ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑ 2s 2p O 1s ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↓ 2s 2p O 例2： O2 的形成 O2双键 ？ 1个 σ键，1个π键 ↑ ↓ p-pσ键 p-pπ键 两对孤对电子 小杨老师 15521324728 版权归属于微信公众号：杨sir化学 侵权必究 16 二、共价键的判断 2. 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 单键 双键 三键 σ键 1个σ键、1个π键 1个σ键、2个π键 1. σ键可以单独存在；π键不能单独存在 判断σ键、π键的一般规律： 小杨老师 15521324728 版权归属于微信公众号：杨sir化学 侵权必究 17 二、共价键的判断 （1）观察乙烷、乙烯、乙炔的分子结构，它们的分子中的共价键分别由几个σ键，几个π键构成？ 7个 σ键 5个 σ键，1个π键 3个 σ键，2个π键 【问题和预测】 P36 小杨老师 15521324728 版权归属于微信公众号：杨sir化学 侵权必究 18 课堂练习 【例1】下列有关σ键和π键的说法错误的是 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 A 【例2】下列含有π键的化合物是 A．N2 B．H2O C．CO2 D．石墨 C 【例3】下列物质的分子中既有σ键又有π键的是(　　) ①NH3　②HClO　③N2　④H2O2　⑤HCHO(甲醛)　⑥C2H2 A.③⑤⑥ B.③④⑤⑥ C.①②③ D.②⑤⑥ A 【例4】下列说法正确的是 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 课堂练习 稀有气体单质无化学键 s-s σ 键无方向性 N2例外 C 【例5】在N2F2分子中，所有原子均符合8电子稳定结构，则该分子中两个氮原子之间的键型构成是( ) A.仅有一个σ键 B.仅有一个π键 C.一个σ键，一个π键 D.一个σ键，两个π键 C 三、小结 共价键 本质：原子之间通过共用电子对（或原子轨道重叠）形成共价键 特征：具有方向性和饱和性 成键方式 σ键 “头碰头”呈轴对称 特征 π键 “肩并肩”呈镜面对称 特征 共价三键——1个σ键、2个π键 共价单键——1个σ键 共价双键——1个σ键、1个π键 一般规律 小杨老师 15521324728 版权归属于微信公众号：杨sir化学 侵权必究 21 第一节　共价键 2.2 键参数——键能、键长、键角 第二章 分子结构与性质 思考 共价键的三个键参数——键能、键长与键角 卤化氢 HCl HBr HI 比例 模型 在1000 ℃分解的百分数% 0.001 4 0.5 33 HCl、HBr和HI中的化学键均为共价键，其稳定性存在一定的差异，那么，如何进行比较呢? 常见卤化氢的稳定性 小杨老师 15521324728 版权归属于微信公众号：杨sir化学 侵权必究 23 一、键能 1.定义： 2.单位： 3.意义： 气态分子中1mol化学键解离成气态原子所吸收的能量。 kJ•mol-1 衡量共价键的强弱。 键能越大 → 共价键越牢固 → 断键需吸收的能量越多 → 分子越稳定 【补充说明】 通常是298.15 K(25 ℃)、101 kPa条件下的标准值， 可通过实验测定，更多的却是推算获得的，键能数据是平均值。 小杨老师 15521324728 版权归属于微信公众号：杨sir化学 侵权必究 24 4.规律： 一、键能 规律1： 相同原子间的键能：单键＜双键＜三键 规律2： 双键键能 ≠ 2 单键键能； 叁键键能 ≠ 3单键键能 N原子特殊：N=N > N-N的两倍 规律3： 不同原子：形成共价键的原子的原子半径越大，键能越小 σ键键能＞π键键能 （一般） 小杨老师 15521324728 版权归属于微信公众号：杨sir化学 侵权必究 25 DDDDDDDDDDDDFSDWERWE CCCCCVV BVV 5.应用： 一、键能 ① 判断共价键的稳定性 ② 判断分子的稳定性 ③估算化学反应的反应热 ΔH=反应物的总键能 - 生成物的总键能 【例1】 键能：H-F H-Cl H-Br H-I 稳定性：HF HCl HBr HI ＞ ＞ ＞ ＞ ＞ ＞ （键能越大，共价键越稳定） （一般键能越大，分子越稳定） 小杨老师 15521324728 版权归属于微信公众号：杨sir化学 侵权必究 26 一、键能 判断正误： (1) 共价键的键能越大，共价键越牢固，由该键形成的分子越稳定( ) (2) N-H的键能是很多分子中的N-H的键能的平均值( ) (3) C=C的键能等于C—C的键能的2倍( ) (4) σ键一定比π键牢固( ) ✔ × ✔ × 小杨老师 15521324728 版权归属于微信公众号：杨sir化学 侵权必究 27 二、键长 1、概念： 分子中的原子始终处于不断振动之中，键长只是振动着的原子处于平衡位置时的核间距。 衡量共价键强弱。键长越短→ 键能越大→ 分子越稳定 3、键长意义： pm（1 pm＝10-12 m） 2、单位： 构成化学键的两个原子的核间距。 小杨老师 15521324728 版权归属于微信公众号：杨sir化学 侵权必究 28 二、键长 4、规律： 键 键能 （kJ·mol-1） 键长 pm 键 键能 （kJ·mol-1） 键长 pm F-F 157 141 H-F 568 92 Cl-Cl 242.7 198 H-Cl 431.8 127 Br-Br 193.7 228 H-Br 366 142 I-I 152.7 267 H-I 298.7 161 C-C 347.7 154 C≡C 812 120 C=C 615 133 规律1： 同种类型的共价键，成键原子的原子半径越小，键长越短，键能越大，分子越稳定。 规律2： 相同成键原子的共价键的键长: 单键键长 ＞ 双键键长 ＞ 三键键长 特例：F-F F原子半径很小，因此F-F的键长短，而由于键长短，原子形成共价键时， 原子核之间的距离小，排斥力大，因此键能小。 小杨老师 15521324728 版权归属于微信公众号：杨sir化学 侵权必究 29 二、键长 2. 如何从键能和键长角度解释HCl、HBr和HI的稳定性的差异 原子半径： Cl ＜ Br ＜ I 键长：H-Cl ＜ H-Br ＜ H-I 键能：H-Cl ＞ H-Br＞ H-I 在相同的温度下，HCl最稳定，分解的百分数最小，HI最不稳定，分解的百分数最大。 卤化氢 HCl HBr HI 在1 000 ℃分解的百分数/% 0.0014 0.5 33% 氢卤键的键能（kJ·mol-1） 431.8 366 298.7 氢卤键的键长pm 127 142 161 1. 下列说法正确的是（ ） A. 在分子中，两个成键的原子间的距离叫键长 B. 键长：N—H>P—H C. H—Cl的键能为431.8 kJ·mol－1，H—Br的键能为366 kJ·mol－1，这可以说明 HCl比HBr分子稳定 D. 键能越大，表示该分子越容易受热分解 C 小杨老师 15521324728 版权归属于微信公众号：杨sir化学 侵权必究 30 二、键长 5、应用： ①判断共价键的稳定性 ②判断分子的空间结构 如：CH4分子的空间结构为正四面体形，而CH3Cl分子的空间结构是四面体形而不是正四面体形，原因是C-H和C-Cl 的键长不相等。 （键长越短，键能越大，表明共价键越稳定） 小杨老师 15521324728 版权归属于微信公众号：杨sir化学 侵权必究 31 三、键角 1、概念：两个相邻共价键之间的夹角称为键角。 2、意义： 3、常见分子的键角 H2O : 105° V形（角形） NH3 : 107° 三角锥形 CO2: 180° 直线形 CH4 : 109°28′ 正四面体形 键角可反映分子的立体构型，是描述分子立体结构的重要参数。 小杨老师 15521324728 版权归属于微信公众号：杨sir化学 侵权必究 32 三、键角 ① 键长和键角决定分子的空间结构。 ② 常见分子中的键角与分子空间结构。 分子立体构型 键角 实例 正四面体形 109°28′ CH4、CCl4 平面形 120° 苯、乙烯 三角锥形 107° NH3 V形（或角形） 105° H2O 直线形 180° CO2、CS2、CH≡CH 4、应用 CH4 NH3 H2O CO2 苯 小杨老师 15521324728 版权归属于微信公众号：杨sir化学 侵权必究 33 三、键角 1. 关于键长、键能和键角，下列说法不正确的是 A．键长越长，键能越大，共价化合物越稳定 B．通过反应物和生成物分子中键能数据可以粗略预测反应热的大小 C．键角是确定多分子立体结构的重要参数 D．同种原子间形成的共价键键长：三键＜双键＜单键 A 2. 氰气的化学式为(CN)2，结构式为N≡C-C≡N。下列说法正确的是 A．不和氢氧化钠溶液发生反应 B．分子中N≡C的键长大于C-C的键长 C．分子中含有两个σ键和四个π键 D．分子中既有极性键又有非极性键 D 小杨老师 15521324728 版权归属于微信公众号：杨sir化学 侵权必究 34 三、键角 3. 下列关于乙烷和乙烯的说法正确的是 A．二者的键角均相等 B．二者σ键个数之比为7：5 C．二者的键长均相等 D．碳碳键的键能后者是前者的两倍 B 4. 下列说法中正确的是 A．双原子分子中化学键键能越大，分子越稳定 B．双原子分子中化学键键长越长，分子越稳定 C．双原子分子中化学键键角越大，分子越稳定 D．在双键中，σ键的键能要小于π键的键能 A 小杨老师 15521324728 版权归属于微信公众号：杨sir化学 侵权必究 35 小结 键能 键长 共价键的稳定性 一般地，形成的共价键的键能越大，键长越短，共价键越稳定，含有该键的分子越稳定，化学性质越稳定。 键角 分子的空间结构 决定分子的性质 键参数 决定 决定 小杨老师 15521324728 版权归属于微信公众号：杨sir化学 侵权必究 36 小结 共价键强弱的判断 (1)由原子半径和共用电子对数判断: (2)由键能、键长判断: (3)由电负性判断: 成键原子半径越小，共用电子对数越多，则共价键越强，含有该共价键的分子越稳定。 共价键的键能越大，共价键的键长越短，共价键越牢固，破坏共价键消耗的能量越多。 元素的电负性越大，该元素的原子对共用电子对(键合电子)的吸引力越大，形成的共价键越强。 小杨老师 15521324728 版权归属于微信公众号：杨sir化学 侵权必究 37 Lavf58.20.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $