第2章 第1节 第1课时 共价键（课件PPT）-【学霸笔记·同步精讲】2025-2026学年高中化学选择性必修第二册（人教版）

该高中化学课件聚焦共价键的形成、特征及σ键和π键类型，从学习目标出发，通过概念解析、问题探究搭建学习支架，衔接成键本质与键型分类，引导学生逐步深入微观结构认知。 其亮点在于融合化学观念与科学思维，通过NH₃分子组成分析等问题链、σ键和π键对比表格及多样化习题，培养证据推理能力。助力学生建立结构决定性质认知，教师可借此高效实施分层教学。

第1课时　共价键 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。 学习目标 目 录 知识点一　共价键的形成与特征 知识点二　σ键和π键 随堂演练 课时作业 知识点一　 共价键的形成与特征 目 录 1. 共价键的形成 （1）共价键概念 原子间通过 所形成的相互作用。 （2）成键微粒 一般为 原子之间（相同或不相同）或金属原子与非金属原 子之间。 （3）成键本质 原子间通过 （即原子轨道重叠）产生的强烈作用。 共用电子对　 非金属　 共用电子对　 （4）成键条件 非金属元素的原子之间形成共价键，电负性之差小于 ⁠的金属原子 与非金属原子之间形成共价键。 1.7　 化学·选择性必修2 目 录 2. 共价键的特征 （1）特征 饱 和 性 ①含义：一个原子有几个 ，便可和几个 ⁠的 电子配对成键，这就是共价键的饱和性。 ②作用：共价键的饱和性决定了分子的 ，即原子形成分子时相互结合的数量关系 未成对电子　 自旋相反　 组成　 化学·选择性必修2 目 录 方 向 性 ①含义：除s轨道是球形对称外，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，所以共价键具有方向性。 ②作用：共价键的方向性决定了分子的 ⁠ 空间结构　 化学·选择性必修2 目 录 （2）问题探究 所有的共价键都具有饱和性，是不是所有的共价键都有方向性？请举 例说明。 提示：不是所有的共价键都有方向性。两个s轨道重叠的共价键没有方 向性，因为s轨道为球形，无论从什么方向发生原子轨道重叠，重叠程 度都相同。 化学·选择性必修2 目 录 【教材挖掘】 描述“共价键具有饱和性”，NH3分子中为什么N原子是1个，而H原子 为3个？ 提示：N和H原子的电子式分别为· ·和H·，N原子最外层有3个未成对电 子，H原子有1个未成对电子，形成共价键时每个N原子只需与3个H原子形 成3个共用电子对即可达到稳定状态，共价键达到饱和，从而决定了分子 中H原子个数。 化学·选择性必修2 目 录 1. 正误判断（正确的打“√”，错误的打“×”）。 （1）共价键的本质是一种静电吸引作用。 （　×　） （2）非金属单质中不存在共价键。 （　×　） （3）共价键的饱和性是由成键原子的未成对电子数决定的。 （　√　） （4）共价键的方向性是由成键原子的原子轨道的方向性决定的。 （　√　） × × √ √ 化学·选择性必修2 目 录 2. （教材改编题）下列说法中正确的是（　　） A. 共价键的成键原子只能是非金属原子 B. 某原子跟其他原子形成共价键时，其共价键数一定等于该元素原子的价 电子数 C. 在所有分子中都存在化学键 D. 1个O原子最多只能与2个H原子结合形成H2O分子，是由共价键的饱和 性决定的 √ 化学·选择性必修2 目 录 解析：　氯化铝分子中铝原子与氯原子之间形成的化学键是共价键，A错 误；非金属元素的原子形成的共价键数目不一定等于该元素的价电子数， 如NH3中共价键数是3，但是氮原子的价电子数是5，B错误；稀有气体分子 中不存在任何化学键，C错误。 化学·选择性必修2 目 录 3. （苏教版习题）请回答下列问题。 （1）为什么两个H原子能结合成H2，而两个He原子不能结合成He2？ 答案：氢原子核外只有1个电子，需形成1对共用电子对达到稳定结构即形成H2，而氦原子最外层上已经达到2个电子的稳定结构，无需形成共用电子对即形成单原子分子即可，不能形成He2。 （2）H2和Cl2化合时，为什么只能生成HCl，而不能生成H2Cl或HCl2？ 答案：氢原子核外只有1个电子即1个成单电子，Cl原子核外有7个电子，但只有1个成单电子，根据共价键具有饱和性，二者均只能形成一对共用电子对，即1个H原子与1个Cl原子结合成HCl，而不能形成H2Cl或HCl2。 化学·选择性必修2 目 录 知识点二 σ键和π键 目 录 1. σ键 形成 由两个原子的s轨道或p轨道“ ”重叠形成 类 型 s-s型 s-p型 p-p型 头碰头　 化学·选择性必修2 目 录 特征 ①轴对称：以形成化学键的两原子核的 ⁠为轴做旋转操 作，共价键的电子云的图形 ⁠； ②σ键的强度较大 连线　 不变　 化学·选择性必修2 目 录 2. π键 形成 由两个原子的p轨道“ ”重叠形成 p-p π键 特征 ① 对称：每个π键的电子云由两块组成，它们互为 ⁠ ⁠； ②π键 旋转；不如σ键 ，比较容易 ⁠ 肩并肩　 镜面　 镜 像　 不能　 牢固　 断裂 化学·选择性必修2 目 录 3. σ键和π键的存在 共价单键 共价双键 共价三键 ⁠键 一个 键、 一个 ⁠键 一个 键、 两个 ⁠键 提醒：π键不能独立存在，π键是以σ键所连接的两个原子成镜面对称的。 σ　 σ　 π　 σ　 π　 化学·选择性必修2 目 录 4. 分子或离子中σ键和π键数目的判断 （1）依据共价键的类型判断 共价键 （2）依据电子式或结构式进行判断 如丙炔（CH3C≡CH）分子中σ键数为6，π键数为2；CN－（[︰C︙︙N︰] －）中σ键数为1，π键数为2。 （3）依据分子或原子团的组成判断σ键数目 ABx型分子或原子团中，含σ键数目为x；如H2O中含2个σ键，NH3中含3个 σ键，C 中含3个σ键，S 中含4个σ键。 化学·选择性必修2 目 录 5. 探究有机化合物分子中的σ键和π键 乙烯、乙烷、乙炔都是重要的化工原料，在工业生产中有着非常重要的作 用。这三种物质的分子都由碳原子与氢原子构成，但分子的结构并不完全 相同。 化学·选择性必修2 目 录 （1）乙烯和乙炔分子中的碳原子间，既存在σ键，又存在π键，σ键和π键 的成键方式有何不同？ 提示：σ键是原子轨道以“头碰头”方式发生重叠成键；π键是p轨道与p轨 道以“肩并肩”方式发生重叠成键。 （2）乙烷、乙烯和乙炔分子中的共价键分别由几个σ键和几个π键组成？ 提示：1个乙烷分子由7个σ键组成；1个乙烯分子由5个σ键和1个π键组成； 1个乙炔分子由3个σ键和2个π键组成。 （3）乙烯和乙炔的化学性质为什么比乙烷活泼呢？ 提示：乙烯的碳碳双键和乙炔的碳碳三键中分别含有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。 化学·选择性必修2 目 录 1. 正误判断（正确的打“√”，错误的打“×”）。 （1）两个原子的p轨道“肩并肩”重叠形成σ键。 （　×　） （2）两个s轨道只能形成σ键，不能形成π键。 （　√　） （3）两个原子之间形成共价键时，至少有一个σ键。 （　√　） （4）σ键和π键都能单独存在。 （　×　） （5）σ键和π键都只能存在于共价化合物中。 （　×　） × √ √ × × 化学·选择性必修2 目 录 2. 比较下列共价键的形成过程，其中形成的是π键的是（　　） 解析：A是2个p轨道“肩并肩”重叠形成的π键；B是s轨道与p轨道重叠形成的σ键；C是2个p轨道重叠形成的σ键；D是2个s轨道重叠形成的σ键。 √ 化学·选择性必修2 目 录 3. （2025·湖州高二月考）下列含有π键的化合物是（　　） A. N2H4 B. CO2 C. H2O2 D. 石墨 √ 解析：　肼分子的结构式为 ，则肼分子只含σ键，不含π键；二 氧化碳分子的结构式为O C O，则二氧化碳是含有σ键和π键的共 价化合物；过氧化氢的结构式为H—O—O—H，则过氧化氢分子只含σ键， 不含π键；石墨是非金属单质，不是化合物。 化学·选择性必修2 目 录 4. 下列关于σ键与π键的说法正确的是（　　） A. σ键是原子轨道以“头碰头”的方式重叠形成的共价键，π键是原子轨 道以“肩并肩”的方式重叠形成的共价键 B. π键电子云呈轴对称 C. 一般而言，原子轨道以“头碰头”方式重叠比以“肩并肩”方式重叠的 程度小，所以σ键比π键活泼 D. 可以表示N2分子中σ键和π键存在的情况 √ 解析：　π键电子云呈镜面对称，B错误；一般而言，σ键比π键重叠程度 大，π键更活泼，C错误；N与N连线形成的是σ键，D错误。 化学·选择性必修2 目 录 5. （鲁科版习题）Cl2、HCl分子中的共价键是σ键还是π键 ？请说 明分析依据 ⁠ ⁠。 σ键 由于Cl2、HCl分子中只存在一对共用电子，即形成的是单 键，单键为σ键 化学·选择性必修2 目 录 随堂演练 目 录 1. （教材改编题）下列说法对σ键和π键的认识错误的是（　　） A. 分子中只要含有共价键，则至少含有一个σ键 B. s-s σ键、p-p σ键与s-p σ键都是轴对称的 C. p-p σ键和p-p π键的重叠方式是相同的 D. 含有π键的分子在反应时，π键较易断裂发生化学反应 解析：p-p σ键是“头碰头”重叠而p-p π键是“肩并肩”重叠，C错误。 √ 化学·选择性必修2 目 录 2. 下列分子或离子中，只有σ键没有π键的是（　　） A. [C≡N]－ B. CH4 C. CH2 CH2 D. CH≡CH 解析：　CH4分子只有C—H单键，单键为σ键；[C≡N]－、CH2 CH2、CH≡CH分别含三键、双键、三键，既有σ键又有π键。 √ 化学·选择性必修2 目 录 3. （2025·牡丹江高二检测）下列有关共价键的解释错误的是（　　） A. 共价键都具有方向性和饱和性 B. σ键可以绕键轴旋转，而π键不能绕键轴旋转 C. C2H4分子和N2H4分子中都含有5个σ键 D. Cl2分子中p-p σ键的形成： 解析：不是所有的共价键都有方向性，如s-s σ键不具有方向性，A错误。 √ 化学·选择性必修2 目 录 4. 有以下物质：①HF，②Cl2，③H2O，④N2，⑤C2H4，⑥C2H6，⑦H2， ⑧H2O2，⑨HCN（H—C≡N）。 （1）只有σ键的是 （填序号，下同）；既有σ键又有π键 的是 ⁠。 解析：单键只有σ键，双键或三键才含有π键，故只有σ键的是①②③⑥⑦⑧；既有σ键又有π键的是④⑤⑨。 （2）含有由两个原子的s轨道重叠形成的σ键的是 ⁠。 解析：H原子只有s轨道，题给物质中含有由两个原子的s轨道重叠形成的σ键的只有H2。 ①②③⑥⑦⑧ ④⑤⑨ ⑦ 化学·选择性必修2 目 录 （3）含有由一个原子的s轨道与另一个原子的p轨道重叠形成的σ键的 是 ⁠。 解析：含有由一个原子的s轨道与另一个原子的p轨道重叠形成的σ键的有①③⑤⑥⑧⑨。 （4）含有由一个原子的p轨道与另一个原子的p轨道重叠形成的σ键的 是 ⁠。 解析：含有由一个原子的p轨道与另一个原子的p轨道重叠形成的σ键，说明构成这种σ键的原子中一定没有H原子，其为②④⑤⑥⑧⑨。 ①③⑤⑥⑧⑨ ②④⑤⑥⑧⑨ 化学·选择性必修2 目 录 课时作业 目 录 题组一　共价键的形成与特征 1. （教材改编题）在氟化氢分子中，形成共价键的原子轨道是（　　） A. 氟原子的2p轨道和氢原子的1s轨道 B. 氟原子的2p轨道和氢原子的2p轨道 C. 氟原子的2s轨道和氢原子的1s轨道 D. 氟原子的3p轨道和氢原子的2s轨道 解析：氢原子和氟原子的核外电子排布式分别为1s1和1s22s22p5，由此可以看出，氢原子的1s轨道和氟原子的2p轨道上各有一个未成对电子，故两者在形成氟化氢分子时，形成共价键的原子轨道是氟原子的2p轨道和氢原子的1s轨道。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 √ 化学·选择性必修2 目 录 2. 下列分子的结构式与共价键的饱和性不相符的是（　　） A. H2O2：H—O O—H B. N2H4： C. C2H5SH： D. SiHCl3： 解析：由共价键的饱和性可知，C、Si均形成4个共价键，H、Cl均形成1个共价键，N形成3个共价键，O、S均形成2个共价键。A项中O原子间是双键，且每个氧原子与1个氢原子形成1个单键，则每个氧原子形成3个共价键，与其饱和性不相符。 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 化学·选择性必修2 目 录 3. H2S分子中两个共价键的夹角接近90°，其原因是（　　） A. 共价键的饱和性 B. 硫原子的电子排布 C. 共价键的方向性 D. 硫原子中p轨道的形状 解析：共价键的方向性决定了分子中共价键之间的夹角。 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 化学·选择性必修2 目 录 题组二　共价键的类型及判断 4. 下列关于化学键叙述正确的是（　　） A. CH3COOH分子中只有σ键 B. 一个N2H4分子中有4个σ键 C. 用电子云轮廓图表示H—H的s-s σ键形成的示意 图： D. NaClO和NaCl均为离子化合物，它们所含的化学键类型相同 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 化学·选择性必修2 目 录 解析：　CH3COOH分子中，羧基的碳氧双键中含有π键，A错误；N2H4 的结构式为 ，分子中含有5个σ键，B错误；NaClO含有离子键 和共价键，NaCl只含有离子键，都是离子化合物，所含的化学键类型不 同，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 化学·选择性必修2 目 录 5. （2025·杭州师大附中高二检测）下列分子中既不存在s-p σ键，也不存 在p-p π键的是（　　） A. HCl B. HF C. CO2 D. SCl2 解析：HCl、HF分子中都含有H原子，s电子云与p电子云形成s-p σ键，A、B项不符合题意；CO2分子中含有C O，有p-p π键存在，C项不符合题意；SCl2（Cl—S—Cl）分子中只存在2个p-p σ键（S—Cl），D项符合题意。 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 化学·选择性必修2 目 录 6. 下列有关CH2 CH—C≡N分子所含共价键数目的说法正确的是（　　） A. 3个σ键，3个π键 B. 4个σ键，3个π键 C. 6个σ键，2个π键 D. 6个σ键，3个π键 解析：　共价单键均为σ键，共价双键中含一个σ键和一个π键，共价三键 中含一个σ键和两个π键，故CH2 CH—C≡N分子中含6个σ键和3个π键。 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 化学·选择性必修2 目 录 7. （2025·淄博实验中学高二期末）观察如图所示原子轨道重叠情况，下 列说法正确的是（　　） A. s轨道与p轨道取向适当时发生重叠可形成σ键（如图1） B. s轨道与p轨道取向适当时发生重叠可形成π键（如图2） C. 图1中阴影区域的电子云最稀疏 D. 只有s轨道与p轨道可形成σ键，p轨道之间只能形成π键 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 化学·选择性必修2 目 录 解析：图2中，1s轨道沿非x轴方向与2px轨道重叠，重叠程度小，不能形成共价键，且不存在s-p π键，B错误；电子在题图1中的阴影区域出现的 概率最大，是电子云最密集的区域，C错误；p轨道若以“头碰头”方式重 叠可形成σ键，若以“肩并肩”方式重叠可形成π键，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 化学·选择性必修2 目 录 8. 某有机物的结构简式为 ，该分子中σ键与π键的个数 比为（　　） A. 9∶1 B. 15∶1 C. 7∶1 D. 8∶1 解析：由有机物的结构可知，该分子中σ键数目为16个，π键数目为2个，选D。 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 化学·选择性必修2 目 录 9. 丁烯二酸（HOOCCH CHCOOH）分子结构中含有σ键、π键的个数 分别是（　　） A. 4个σ键，1个π键 B. 11个σ键，3个π键 C. 4个σ键，3个π键 D. 9个σ键，5个π键 解析：　丁烯二酸的结构可写为 ，单键均为σ键， 双键有一个σ键和一个π键，可知，σ键个数为11，π键个数为3。 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 化学·选择性必修2 目 录 10. 对三硫化四磷分子的结构研究表明，该分子中全部为单键，且各原子 的最外层均已达到了8个电子的稳定结构。则一个三硫化四磷分子中含有 的共价键个数是（　　） A. 7个 B. 9个 C. 19个 D. 不能确定 解析：三硫化四磷分子中全部为单键，且各原子的最外层均已达到了8电子的稳定结构，P元素原子可形成3个共价键，S元素原子可形成2个共价键，因此一个三硫化四磷分子中含有的共价键个数为 ＝9个。 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 化学·选择性必修2 目 录 11. （2025·驻马店高二月考）某有机物的结构简式为 ，该分子中 σ键与π键的个数之比为（　　） A. 9∶1 B. 8∶1 C. 7∶1 D. 19∶3 解析：　单键均为σ键，双键中有一个σ键和一个π键，由有机物的结构可 知，该分子中σ键数目为19，π键数目为3，个数之比为19∶3。 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 化学·选择性必修2 目 录 12. 回答下列问题： （1）指出如图所表示的共价键类型的名称，并列举含有该共价键的一种 物质，写出其分子式。 ①图1 键， ⁠； s-s σ H2 ②图2 键， ⁠； ③图3 键， ⁠； ④图4 键， ⁠； ⑤图5 键， ⁠。 s-p σ HCl p-p σ Cl2 pz-pz π N2 py-py π N2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 化学·选择性必修2 目 录 （2）C、H两种元素形成的化合物其相对分子质量为28，该分子中σ键与π 键的个数之比为 ⁠。 5∶1 解析：设分子式为CmHn，则12m＋n＝28，则m＝2，n＝4，即C2H4，结构式为 ，单键为σ键，双键有1个σ键和1个π键，所以一个C2H4分子中共含有5个σ键和1个π键，个数之比为5∶1。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 化学·选择性必修2 目 录 （3）1 mol乙醛（ ）分子中含σ键的数目为 ⁠ ，1个CO（NH2）2分子中含有σ键的个数为 ⁠。 6NA（或 3.612×1024） 7 解析：乙醛的结构简式为 ，1个乙醛中含6个σ键，故1 mol乙醛中含有σ键6 mol，即6NA个，CO（NH2）2的结构简式为 ，1个CO（NH2）2分子中含有7个σ键。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 化学·选择性必修2 目 录 （4）CH4、NH3、H2O、HF分子中σ键由多到少的顺序是 ⁠ ⁠。 解析：CH4、NH3、H2O、HF中的σ键数目分别为4、3、2、1，故σ键数目由多到少的顺序是CH4＞NH3＞H2O＞HF。 CH4＞NH3＞ H2O＞HF 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 化学·选择性必修2 目 录 13. （2025·长沙高二检测改编）X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中的 常见元素，其原子序数依次增大。X元素的一种核素的质量数为12，中子 数为6；Y元素是动植物生长不可缺少的、构成蛋白质的重要组成元素；Z 的基态原子核外9个原子轨道上填充了电子且有2个未成对电子，与Y不同 族；W是一种常见元素，可以形成3种氧化物，其中一 种氧化物是具有磁性的黑色晶体。 （1）Y2分子中存在的σ键和π键个数之比为 ⁠。 1∶2 解析：X、Y、Z、W分别为C、N、S、Fe。（1）N2中 有N≡N，其中有1个σ键、2个π键。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 化学·选择性必修2 目 录 （2）元素X的一种氧化物XO和XY－与Y2结构相似，XO分子内σ键与π键个 数之比为 。X、Y与氢元素形成的一种化合物HXY分子中σ键与π 键数目之比为 ⁠。 解析：元素X的一种氧化物CO和CN－与N2结构相似，推知CO的结构式为C≡O，含有1个σ键、2个π键；CN－的结构式为[C≡N]－，HCN的结构式为H—C≡N，HCN中σ键与π键均为2个。 1∶2 1∶1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 化学·选择性必修2 目 录 （3）W基态原子的价层电子排布式为 ⁠。 解析：铁的原子序数为26，其基态原子的价层电子排布式为3d64s2。 3d64s2 （4）元素X的一种单质是一种由单层X原子构成的平面结构新型材料，如 图，1号X与相邻X形成σ键的个数为 ⁠。 解析：由题图可看出每个碳原子能与三个碳原子形成单键，故能形成3个σ键。 3 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 化学·选择性必修2 目 录 演示完毕 感谢观看 $