2.1.1 共价键 课件 2025-2026学年高二上学期化学人教版选择性必修2

该高中化学课件聚焦共价键的本质、类型（σ键、π键）及特征，以费曼名言“万物皆由原子构成”导入，通过回顾化学键知识及电子式练习，搭建新旧知识联系，引导学生从原子轨道重叠视角理解共价键形成。 其亮点是以现代价键理论为核心，结合原子轨道重叠示意图，通过“思考与交流”“问题预测”等环节，运用科学思维分析N₂、乙烯等分子键型及性质差异，体现化学观念与科学探究，帮助学生建构结构决定性质的认知，提升教师教学效率。

第1课时 共价键 第二章 分子结构与性质 第一节 共价键 诺贝尔物理学奖得主理查德·费曼曾说过，假如发生了大灾难，人类全部的科学知识只能概括为一句话传诸后世，那么这句话应该是： “万物皆由原子构成”。 有限的原子种类是如何构成无限的物质呢？ 第二章 分子结构与性质 《物质结构与性质》 第二章 分子结构与性质 《物质结构与性质》 知识回顾——化学键 1.什么是化学键？ 化学键：相邻原子之间强烈的相互作用 3.化学键的类型有哪些？ ①离子键：阴、阳离子之间通过静电作用形成的化学键 ②共价键：原子间通过共用电子对形成的化学键 2.以NaCl和HCl为例，用电子式表示形成过程 由离子键构成的化合物叫离子化合物 离子键 共价键 只含共价键的化合物叫共价化合物 知识回顾——化学键 共价键 原子间通过共用电子对所形成的强烈相互作用 本质 共价键的本质是原子之间形成共用电子对(或原子轨道的重叠)。自旋方向相反的未成对电子形成共用电子对。 （1）成键粒子： （2）成键实质： （3）形成条件： 原子 共用电子对 一般由非金属元素的原子结合 共价键 现代价键理论的基本要点 (1) 电子配对原理 两原子各自提供1个自旋方向相反的电子彼此配对 (2) 最大重叠原理 两个原子轨道重叠部分越大，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 第二章 分子结构与性质 《物质结构与性质》 共价键的形成 原子轨道相互重叠 形成氢分子的共价键 H · ·H 原子轨道在两核间重叠，电子对出现核间的概率增大 核间好比架起一座带负电的桥梁，把带正电的两个原子核“黏结”在一起，形成了氢气分子。 共价键 H2 ↑ 1s ↓ 1s 第二章 分子结构与性质 《物质结构与性质》 思考与交流 ①写出H2、Cl2、HCl的电子式，通过电子式分析为何它们是稳定的物质？ H达到2电子，Cl达到8电子稳定结构 ②你认为是否存在H3、H2Cl、Cl3这样的物质？说出你判断的理由。 不存在，因为H和Cl都只差1个电子达到稳定结构，只需共用一次电子。 H ↑ 1s1 Cl ↑↓ ↑↓ ↑ ↑↓ 3s2 3p5 H 原子、Cl原子都只有一个未成对电子 —— 共价键具有饱和性。 第二章 分子结构与性质 《物质结构与性质》 氢原子形成氢气分子的过程 第二章 分子结构与性质 共价键 《物质结构与性质》 s-s σ键 H2中的共价键是由两个氢原子各提供一个未成对电子的1s原子轨道互相重叠形成的。s-s σ键，轴对称. H-Cl的s-p σ键形成 H Cl H－Cl s-p σ键 ↑ 1s ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↓ 1s 2s 2p 3s 3p HCl中的共价键是由氢原子提供的未成对电子的1s原子轨道和氯原子提供的未成对电子的3p原子轨道重叠形成的。s-p σ键，轴对称. 第二章 分子结构与性质 共价键 《物质结构与性质》 Cl Cl Cl Cl ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↓ 1S 2S 2P 3S 3P Cl2中的共价键是由2个氯原子各提供1个未成对电子的3p原子轨道重叠形成的。p—p σ键，轴对称。 Cl-Cl的p-p σ键形成 p-p σ键 第二章 分子结构与性质 共价键 《物质结构与性质》 ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑ 1S 2S 2P 3S 3P 共价键 σ 键 s H · ·H 相互靠拢 s 相互重叠 s-s σ键 p s 相互靠拢 相互重叠 s-p σ键 相互靠拢 相互重叠 p-p σ键 ——头碰头的形式重叠。 第二章 分子结构与性质 《物质结构与性质》 共价键 (1) 以形成化学键的两原子核的连线为轴作旋转操作，共价键电子云的图形不变，这种特征称为轴对称。 (2) 形成σ键的原子轨道重叠程度较大，故σ键有较强稳定性。 (3) 以形成σ键的两原子核的连线为轴，任何一个原子均可以旋转，旋转时并不破坏σ键的结构。 σ 键特征 第二章 分子结构与性质 《物质结构与性质》 第二章 分子结构与性质 共价键 《物质结构与性质》 π 键 p轨道与p轨道除了能形成σ键外，还能形成π键。 ——肩并肩的形式重叠 p p 相互靠拢 相互重叠 p-p π键 —— σ键、π键是共价键的两种基本形式。 π 键特征 共价键 (1) 每个π键的电子云由两块组成，分别位于由两原子核构成平面的两侧，如果以它们之间包含原子核的平面为镜面，它们互为镜像，这种特征称为镜面对称。 (2) 形成π键时电子云重叠程度比σ键小，π键不如σ键牢固，比较容易断裂。特例：N2分子中的π键比σ键稳定。 第二章 分子结构与性质 《物质结构与性质》 x y z x y z N2中共价三键的形成过程 “头碰头” σ键 ↑ ↑ ↑ 2P 第二章 分子结构与性质 共价键 《物质结构与性质》 【练习】判断N2中共价键的类型与数目？ ↑ ↑ ↑ 2P 16 x y z x y z N2中共价三键的形成过程 σ键 “头碰头” “肩并肩” π键 “肩并肩” π键 N≡N z z y y x π π σ 第二章 分子结构与性质 共价键 《物质结构与性质》 17 O2 中 p-p σ键和 p-p π键的形成过程 p-p σ键 p-p π键 两对孤对 电子对电子云 第二章 分子结构与性质 共价键 《物质结构与性质》 【练习】判断O2中共价键的类型与数目？ ↑↓ ↑ ↑ 2P ↑↓ ↑ ↑ 2P ①s-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；且 p-p电子先形成σ键， 后形成π键。 ②共价单键是σ键；共价双键中一个是σ键,另一个是π键；共价三键中一个是σ键,另两个是π键。 判断σ键、π键的一般规律 第二章 分子结构与性质 共价键 《物质结构与性质》 归纳总结——共价键的特征 1. 共价键的特征——饱和性 按照共价键的共用电子对理论，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。（即差几个电子稳定，即可形成几对共用电子对。） H ↑ 1s1 Cl 3p5 ↑↓ ↑↓ ↑ ↑↓ 3s2 H ↓ 1s1 H2 Cl 3p5 ↑↓ ↑↓ ↓ ↑↓ 3s2 Cl2 共价键的饱和性决定了共价化合物的分子组成 归纳总结——共价键的特征 2. 共价键的特征——方向性 两个原子轨道重叠部分越大，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。两原子在形成共价键时将尽可能沿着电子出现概率最大的方向形成，所以共价键有方向性。（注意：s-s轨道重叠无方向性） 共价键的方向性决定了共价化合物的分子空间构型 CH4 NH3 H2O （1）观察乙烷、乙烯和乙炔的分子结构，分析分子中的共价键分别由几个σ 键和几个 π 键构成？ 问题和预测 C2H6 C2H4 C2H2 σ键 π键 7 0 5 1 3 2 探究 乙烯分子：每个碳原子p轨道均有一个未成对电子，两个p轨道以“肩并肩"相互重叠，形成π键。 乙炔分子：碳原子中另外两个p轨道与碳原子中的两个p轨道以“肩并肩”相互重叠，形成两个π键。 问题和预测 探究 （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？ 问题和预测 探究 （3）乙烯和乙炔的化学性质为什么比乙烷活泼? 形成π键时电子云重叠程度比σ键小，σ键比π键牢固。 乙烯分子中的碳碳双键和乙炔分子中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较小，不稳定，容易断裂。而乙烷分子中没有π键，σ键原子轨道重叠程度大，比较稳定，不易断裂。 归纳：σ键和π键的比较 键类型 σ键 π键 原子轨道重叠方式 电子云形状 原子轨道重叠程度 牢固程度 成键判断规律 沿键轴方向头碰头 沿键轴方向平行肩并肩 轴对称、可旋转 镜像对称、不可旋转 较大 较小 σ键强度大,不易断裂 π键强度较小，易断裂 共价单键是σ键 ； 共价双键中一个σ键 ，另一个是π键； 共价三键中一个是σ键 ，另两个是π键 第二章 分子结构与性质 共价键 《物质结构与性质》 第二章 分子结构与性质 《物质结构与性质》 $