第2章 第1节 共价键模型(课件PPT)-【精讲精练】2025-2026学年高中化学选择性必修第二册(鲁科版)
2026-01-08
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58页
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教辅
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学鲁科版选择性必修2 物质结构与性质 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | 第1节 共价键模型 |
| 类型 | 课件 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | PPTX |
| 文件大小 | 3.45 MB |
| 发布时间 | 2026-01-08 |
| 更新时间 | 2026-01-08 |
| 作者 | 山东育博苑文化传媒有限公司 |
| 品牌系列 | 精讲精练·高中同步 |
| 审核时间 | 2026-01-08 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/55820720.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
该高中化学课件聚焦共价键模型,系统阐述共价键的形成、特征、类型(σ键与π键、极性与非极性键)及键参数(键长、键角、键能),通过“自主预习-合作探究-应用体验”的学习支架,衔接化学键基础,引导学生从原子轨道重叠、电子云分布理解共价键本质,构建“结构-性质”认知脉络。
其亮点在于以科学思维为核心,通过“思考探究”(如分析CH₂=CH₂中σ键与π键数目)和键参数比较练习,培养学生证据推理与模型认知能力,结合归纳总结表格(如σ键与π键对比)深化化学观念。对学生可提升微观探析能力,对教师提供结构化教学资源,助力高效实施探究式教学。
内容正文:
第2章 微粒间相互作用与物质性质
第1节 共价键模型
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第2章 微粒间相互作用与物质性质
化学•选择性必修2 物质结构与性质(配LK版)
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目
录
新知学习探究
01
CONTENTS
03
知能达标训练
02
随堂巩固演练
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新知学习探究
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共用电子
电子
电性作用
非金属
一对共用电子
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≡
总数
原子数目
数量关系
越大
牢固
电子出现概率最大
空间结构
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重叠方式
头碰头
肩并肩
是否偏移
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同种
相同
不同种
大
负电性
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原子核
强
牢固
夹角
空间结构
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1 mol
气态A原子
气态B原子
EA—B
kJ·mol-1
强弱
牢固
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吸收
发射
键长
键角
电荷分布
分子结构
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随堂巩固演练
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知能达标训练
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第2章 微粒间相互作用与物质性质
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[素养目标] 1.了解共价键的形成、本质、特征和分类。2.了解σ键和π键的区别,会判断共价键的极性。3.认识键能、键长、键角等键参数的概念,并能用其说明简单分子的某些性质。
知识点一 共价键的形成、特征与类型
1.共价键的形成
(1)共价键:原子间通过__________形成的化学键。
(2)本质:高概率地出现在两个原子核之间的_____与两个原子核之间的__________。
(3)形成元素:通常是电负性相同或差值小的________元素原子。
(4)表示方法
①用“—”表示原子间由_______________形成的共价键,如H—H、H—Cl。
②“===”表示原子间由两对共用电子所形成的共价键(共价双键)。
③“___”表示原子间由三对共用电子所形成的共价键(共价三键)。
2.共价键的特征
(1)饱和性:每个原子所能形成共价键的_____或以共价键连接的__________是一定的。共价键的饱和性决定了各种原子形成分子时相互结合的__________。
(2)方向性:在形成共价键时,原子轨道重叠越多,电子在核间出现的概率_____,所形成的共价键越_____,因此共价键将尽可能沿着___________________的方向形成。共价键的方向性决定着分子的__________。
3.共价键的分类
(1)σ键与π键
①分类依据:原子轨道的__________。
②类型:
σ键:原子轨道以“________”方式相互重叠导致电子在核间出现的概率增大而形成的共价键。
π键:原子轨道以“________”方式相互重叠导致电子在核间出现的概率增大而形成的共价键。
(2)极性键和非极性键
①分类依据:两原子核间的共用电子对__________。
②极性键与非极性键的比较。
形成元素
电子偏移
原子电性
非极性键
_____元素
两原子吸引电子的能力_____,共用电子不偏移
两原子均不显电性
极性键
________元素
共用电子偏向吸引电子能力___的原子
电负性较大的原子显________
1.H—H、H—Cl、Cl—Cl等都是σ键,其成键轨道完全相同吗?
提示:不相同。由于H原子的未成对电子位于1s轨道,Cl原子的未成对电子位于3p轨道,故H和H是1s间轨道重叠,H和Cl是1s和3p轨道“头碰头”重叠,Cl和Cl是3p轨道“头碰头”重叠。
2.H2O分子中每个O结合2个H的原因是什么?
提示:O原子最外层有2个未成对电子,分别与H原子的核外电子形成共用电子,O原子达到8电子稳定结构,H原子达到2电子稳定结构,故1个O原子只能结合2个H原子,符合共价键的饱和性。
3.(1)1 mol CH2===CH2分子中σ键和π键的数目分别是________、________(用NA表示)。
(2)在CH≡CH分子中σ键与π键的个数之比为________。
提示:(1)5NA 1NA (2)3∶2
4.碳碳双键的键能大于碳碳单键的键能,为什么乙烯容易发生加成反应但是乙烷却不能?
提示:碳碳双键中的一个共价键属于π键,其键能小于碳碳单键中的σ键,因此容易断裂发生化学反应。
1.共价键的分类
分类标准
类型
共用电子对数
单键、双键、三键
共用电子是否偏移
极性键、非极性键
原子轨道重叠方式
σ键、π键
2.σ键与π键的类型
(1)σ键的常见类型
类型
形成过程
s-s型
s-p型
p-p型
(2)π键的常见类型——pp π键。
3.σ键和π键的判断
共价单键为σ键;共价双键含有一个σ键,一个π键;共价三键含有一个σ键,两个π键。
4.σ键与π键的比较
键类型
σ键
π键
原子轨道重叠方式
沿键轴方向“头碰头”重叠,可沿键轴自由旋转
沿键轴方向“肩并肩”重叠,不能沿键轴自由旋转
原子轨道重叠程度
大
小
键的强度
较大
较小
分类
s-s,s-p,p-p
p-p
化学活泼性
不活泼
活泼
1.下列说法正确的是( )
A.若把H2S分子写成H3S分子,违背了共价键的饱和性
B.H3O+的存在说明共价键不具有饱和性
C.所有共价键都有方向性
D.两个原子之间形成共价键时,只能形成单键
解析 S原子有两个未成对电子,根据共价键的饱和性,形成的氢化物为H2S,A项正确;H2O能结合1个H+形成H3O+,不能说明共价键不具有饱和性,B项错误;因为s轨道为球形,所以两个s轨道重叠形成的共价键没有方向性,如H—H键,C项错误;两个原子之间形成共价键时,可以形成单键、双键或三键,D项错误。
答案 A
2.下列关于σ键和π键的说法,不正确的是( )
A.σ键由原子轨道“头碰头”重叠形成
B.N2分子中的π键为p-p π键,π键不能绕键轴旋转
C.NH3分子中的σ键为s-s σ键
D.p轨道和p轨道之间既能形成π键,又能形成σ键
解析 σ键由原子轨道“头碰头”重叠形成,其共价键的电子云图形是轴对称的,A项正确;基态N原子的价电子排布式为2s22p3,N2的结构式为N≡N,其分子中的π键为p-p π键,π键的电子云图形是镜面对称的,不能绕键轴旋转,B项正确;NH3分子中N原子采取sp3杂化,故NH3分子中的σ键为sp3-s σ键,C项错误;p轨道和p轨道之间既能形成π键,又能形成σ键,如N2分子中既存在p-p σ键、又存在p-p π键,D项正确。
答案 C
3.下列说法或表示错误的是( )
A.(2024·山东卷节选)pp π键形成的轨道重叠示意图:
B. (2024·湖南卷节选)Cl2分子中σ键的形成:
C.(2024·广东卷改编)C2H2分子中σ键和π键之比为3∶2
D.(2024·贵州卷节选)标准状况下,22.4 L CO2中含σ键数目为2.0NA
解析 pp π键形成的轨道重叠示意图为
,B正确;一个C2H2分子
中含有3个σ键和2个π键,二者之比为3∶2,C正确;1个二氧化碳分子中含有2个σ键和2个π键,则标准状况下22.4 L CO2,即1 mol CO2中含σ键数目为2.0NA,D正确。
答案 A
4.有下列十种物质:
①CH4 ②C2H5OH ③N2 ④HCl ⑤CO2 ⑥CH3CH3 ⑦C2H4 ⑧C2H2 ⑨H2O2 ⑩HCHO
请按要求回答下列问题(填编号):
(1)只有σ键的是________,既有σ键又有π键的是________。
(2)只含有极性键的化合物是________,既含有极性键,又含有非极性键的化合物是________。
(3)含有双键的是______,含有三键的是______。
解析 题给十种物质的结构式分别为
INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\ADMINI~1\\AppData\\Local\\Temp\\QQ_1723210595549.png" \* MERGEFORMATINET
、、N≡N、H—Cl、O===C===O、、、H—C≡C—H、H—O—O—H、。根据以下两点判断化学键类型:①单键只能是σ
键,双键中有1个σ键和1个π键,三键中有1个σ键和2个π键;②同种元素原子之间形成的共价键是非极性键,不同种元素原子之间形成的共价键是极性键。
答案 (1)①②④⑥⑨ ③⑤⑦⑧⑩
(2)①④⑤⑩ ②⑥⑦⑧⑨
(3)⑤⑦⑩ ③⑧
共价键的认识误区
(1)σ键与π键的实质相同,都是由于共用电子对而形成的。
(2)σ键与π键由于原子轨道的重叠程度不同而导致了两者的稳定性不同。
(3)判断共价键的类型时一定要明确原子之间的共价键个数,根据个数再进行判断。
(4)共价键的饱和性决定了分子中原子的结合数量关系,共价键的方向性决定了分子的空间结构。共价键都有饱和性,但不一定都有方向性,如s-s σ键。
(5)分子中存在π键,则一定存在σ键,但若存在σ键,则不一定存在π键。
(6)碳碳三键和碳碳双键的键能不是碳碳单键键能的3倍和2倍,原因是这些键的类型不完全相同。
知识点二 键参数
一、键参数
1.键长及意义
(1)键长:两个成键原子的________间的距离。
(2)意义:键长越短,化学键越___,键越_____。
2.键角及意义
(1)键角:在多原子分子中,两个化学键的_____。
(2)意义:可以判断和描述多原子分子的__________。
3.键能及意义
(1)键能:在1×105Pa、298 K的条件下,断开___________ AB(g)分子中的化学键,使其分别生成_____________和_____________所吸收的能量,叫A—B键的键能。
(2)表示方式和单位:表示方式:_____,单位:_______________。
(3)意义:表示化学键的_____,键能越大,键越_____。
4.键参数对分子性质的影响
二、分子光谱
1.概念:分子从一种能级改变到另一种能级时_____或_____的光谱。
2.影响因素:_____、_____和__________等分子结构特征。
3.应用:测定和鉴别__________。
1.比较下列键参数。
(1)比较键长大小:①C—H、N—H、H—O;
②O===O和O—O。
(2)比较键能大小:①H—F和H—Cl,②O===O和O—O。
(3)比较键角大小:CO2、NH3、H2O
提示:(1)①由于C、N、O原子的半径依次减小,所以C—H、N—H、H—O键的键长依次减小;②O===O两原子间共用两对电子,O—O两原子间共用一对电子,键长:O===O<O—O。(2)①由于H—F键的键长小于H—Cl键,因此H—F键的键能大于H—Cl键;②O===O两原子间共用两对电子,O—O两原子间共用一对电子,键能:O===O>O—O。(3)CO2为直线形分子,NH3为三角锥形分子,H2O为角形分子,故键角:CO2>NH3>H2O。
2.某些共价键的键能数据如下表(单位:kJ·mol-1):
H—H
Cl—Cl
Br—Br
H—Cl
H—I
I—I
N≡N
O—H
N—H
436
243
193
431
297
151
945
467
391
表中所列化学键形成的单质分子中,最稳定的是________,最不稳定的是________;形成的化合物分子中最稳定的是________,最不稳定的是________。
提示:N2 I2 H2O HI
(1)共价键强弱的判断
①由原子半径和共用电子对数判断:一般成键原子的原子半径越小,共用电子对数越多,则共价键越牢固。
②由键能判断:共价键的键能越大,共价键越牢固。
③由键长判断:一般共价键的键长越短,共价键越牢固。
(2)键长的判断方法
①根据原子半径判断:在其他条件相同时,成键原子的半径越小,键长越短。
②根据共用电子对数判断:相同的两原子形成共价键时,单键键长>双键键长>三键键长。
(3)键角:直线形分子>三角锥形分子>角形分子。
(4)分子稳定性的判断:含有的共价键越短、键能越大,分子越稳定。
1.(2024·江西卷改编)科学家发现宇宙中存在100多种星际分子。下列关于星际分子说法正确的是( )
A.SiH4和NH3 中键能:Si—H>N—H
B.键的极性:H—Cl>H—H
C.键角:H2O>CH4
D.分子中三键的键长:HC≡N>HC≡CH
解析 SiH4中Si—H键的键能小于NH3中N—H键的键能,A错误;H—H为非极性键,H—Cl为极性键,则键的极性:H—Cl>H—H,B正确;水分子为V形结构,含两对孤电子对,甲烷为正四面体结构,不含孤电子对,孤电子对对成键电子对斥力较大,则键角:H2O<CH4,C错误;原子半径:C>N,分子中三键的键长:HC≡N<HC≡CH,D错误。
答案 B
2.下列有关化学键的比较错误的是( )
A.键能:C—N<C===N<C≡N
B.键长:I—I>Br—Br>Cl—Cl
C.分子中的键角:H2O<CO2
D.碳原子间形成的共价键键能:π键>σ键
解析 C、N原子间形成的化学键中,三键键能最大,单键键能最小,A正确;原子半径I>Br>Cl,则键长:I—I>Br—Br>Cl—Cl,B正确;H2O分子中的键角是104.5°,CO2分子中的键角是180°,C正确;C2H2、C2H4分子中碳原子间形成的σ键比π键的稳定性强,σ键的键能大于π键的键能,D错误。
答案 D
3.能说明BF3分子的4个原子在同一平面的理由是( )
A.任意两个F—B键之间的夹角为120°
B.B—F键为极性共价键
C.3个B—F键的键能相同
D.3个B—F键的键长相等
解析 键能、键长和键的极性与分子的立体结构都无关,只有键角是120°才决定BF3分子中的4个原子在同一平面内,A符合题意。
答案 A
4.碳和硅的有关化学键的键能如下表所示,简要分析和解释下列有关事实:
化学键
C—C
C—H
C—O
Si—Si
Si—H
Si—O
键能/ (kJ·mol-1)
347
413
358
226
323
368
回答下列问题:
(1)比较CH4和SiH4的稳定性强弱:________________________________。
(2)硅与碳同族,也有系列氢化物,但硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多,原因是_______________________________________________________________ ____________________________________________________________________。
(3)SiH4的稳定性小于CH4,更易生成氧化物,原因是___________________ _____________________________________________。
解析 (1)因为C—H键的键能大于Si—H键的键能,所以CH4比SiH4稳定。
(2)C—C键和C—H键的键能比Si—H键和Si—Si键的键能都大,因此烷烃比较稳定,而硅烷中Si—Si键和Si—H键的键能较小,易断裂,导致长链硅烷难以生成。
答案 (1)CH4比SiH4稳定
(2)C—C键和C—H键较强,所形成的烷烃稳定,而硅烷中Si—Si键和Si—H键较弱,易断裂,导致长链硅烷难以生成
(3)C—H键的键能大于C—O键,C—H键比C—O键稳定,而Si—H的键能却小于Si—O键,所以Si倾向于形成稳定性更强的Si—O键
1.下列关于共价键的饱和性和方向性的叙述不正确的是( )
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.共价键的方向性是由成键原子的轨道的方向性决定的
C.共价键的方向性决定了分子的空间结构
D.共价键的饱和性与原子轨道的重叠程度有关
解析 原子的一个未成对电子一旦配对成键,就不再与其他原子的未成对电子配对成键了,故原子的未成对电子数目决定了该原子形成的共价键的数目,同时也决定了该原子成键时最多连接的原子数,即决定了共价键具有饱和性,故A正确;原子轨道除了s轨道是球形对称外,其他原子轨道都具有一定的空间取向,在共价键形成时原子轨道重叠越多,电子在两核间出现的概率越大,形成的共价键也就越牢固,故形成共价键时为了达到原子轨道的最大重叠程度,两个参与成键的原子轨道总是尽可能沿着电子出现概率最大的方向重叠,这种成键的方向性就决定了共价键具有方向性,共价键的方向性也就决定了所形成分子的空间结构,故B、C正确,D不正确。
答案 D
2.下列说法不正确的是( )
A.H原子只能形成σ键,O原子和N原子可以形成σ键和π键
B.σ键呈轴对称的,π键是呈镜面对称的
C.两个原子形成共价键时只能形成1个σ键,而π键可以是一个或多个
D.σ键不能断裂,π键容易断裂
解析 H原子最外层只有1个未成对电子,所以只能形成1个共价键,即只能形成σ键,而O原子和N原子最外层分别有2个和3个未成对电子,可以形成双键,所以可以形成σ键和π键,A项正确;σ键是轴对称,而π键是镜面对称,B项正确;共价单键只能是σ键,共价双键中含有1个σ键和1个π键,共价三键中含有1个σ键和2个π键,C项正确;形成σ键的原子轨道“头碰头”重叠,重叠程度大较稳定,不易断裂,而不是不能断裂,D项错误。
答案 D
3.键长、键角和键能是描述共价键的三个重要参数,下列叙述正确的是( )
A.C—H键比Si—H键的键长短,故CH4比SiH4更稳定
B.因为H—O键键能小于H—F键的键能,所以O2与H2反应的能力比F2强
C.水分子可表示为H—O—H,分子中的键角为180°
D.H—O键的键能为467 kJ·mol-1,即18 g H2O分解成H2和O2时,消耗的能量为934 kJ
解析 C—H键比Si—H键的键长短,则C—H键比Si—H键的键能大,故CH4比SiH4更稳定,A正确;O2分子内两个O原子形成2个共用电子对,结合力强,断键吸收的能量高,而F2内的2个F原子形成1个共用电子对,结合力相对O2较弱,断键吸收的能量低,因此更容易与H2发生反应,即F2比O2与H2反应的能力强,B错误;水分子的结构式可表示为H—O—H,分子中的键角为104.5°,水分子是角形结构,C错误;水分解生成氧气和氢气时,反应消耗的热量=断键吸收的能量-成键放出的能量,由于氧气分子和氢分子中的键能未知,所以成键放出的能量未知,消耗的能量无法计算,D错误。
答案 A
4.下列说法正确的是( )
A.C===O的键长比C—O短,C===O的键能比C—O小
B.反2丁烯(
C.H—Cl的键能比H—Br大,HCl的热稳定性比HBr高
D.C===C的键能比C—C大,碳碳双键的化学性质比碳碳单键稳定
解析 共用电子对越多核间距离越小,C===O中共用电子对数目多,键长比C—O短,C===O的键能比C—O大,A错误;1个反2丁烯(
答案 C
5.回答下列问题:
(1)有以下物质:A.HF B.Br2 C.H2O
D.N2 E.C2H4 F.C2H6 G.H2
H.H2O2 I.H—C≡N J.CO2 K.HCHO
①既含有极性键,又含有非极性键的是________(填序号,下同)。
②既含有σ键,又含有π键的是________。
③从原子轨道重叠方式分类HF中的σ键类型为________。
(2)C、H元素形成的化合物分子中共有16个电子,该分子中σ键与π键的个数比为________。
(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_______________________________________。
(4)CH4、NH3、H2O、HF分子中共价键的极性由强到弱的顺序是____________________________________________________________________。
(5)C、Si为同主族的元素,CO2和SiO2的化学式相似,但结构和性质有很大不同。CO2中C与O原子间形成σ键和π键,SiO2中Si与O原子间不能形成上述π键。从原子半径大小的角度分析,为何C、O原子间能形成π键,而Si、O原子间不能形成上述π键?______________________________________ ____________________________________________________________________。
解析 (1)HF只含极性键,且只含σ键;Br2只含非极性键,且只含σ键;H2O只含极性键,且只含σ键;N2只含非极性键,且含有σ键和π键;C2H4含有极性键、非极性键,且含有σ键和π键;C2H6含有极性键、非极性键,且只含σ键;H2只含非极性键,且只含σ键;H2O2含有极性键、非极性键,且只含σ键;H—C≡N只含极性键,且含有σ键和π键;CO2含有极性键,且含有σ键和π键;HCHO含有极性键,且含有σ键和π键。①综上所述,既含有极性键,又含有非极性键的是EFH。②既含有σ键,又含有π键的是DEIJK。
(2)设该化合物的分子式为CmHn,则6m+n=16,结合n≤2m+2,得m=2,n=4,即分子式为C2H4,结构式为
(3)乙醛的结构简式为
INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\ADMINI~1\\AppData\\Local\\Temp\\QQ_1723210956145.png" \* MERGEFORMATINET
,1个乙醛分子中含6个σ键,故1 mol乙醛分子中含有6 mol σ键,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。
(4)两个成键原子的电负性差值越大,它们形成共价键的极性就越强(或从非金属性强弱上来判断),由于电负性:F>O>N>C,因此四种分子中共价键的极性:HF>H2O>NH3>CH4。
(5)C、O原子间能形成π键,而Si、O原子间不能形成上述π键的原因是C原子半径较小,C、O原子能充分接近,pp轨道“肩并肩”重叠程度较大,能形成较稳定的π键;而Si原子半径较大,Si、O原子间距离较大,pp轨道“肩并肩”重叠程度较小,不能形成稳定的π键。
答案 (1)①EFH ②DEIJK ③sp σ键
(2)5∶1
(3)6NA(或3.612×1024) 7
(4)HF>H2O>NH3>CH4
(5)C原子半径较小,C、O原子能充分接近,pp轨道“肩并肩”重叠程度较大,能形成较稳定的π键;而Si原子半径较大,Si、O原子间距离较大,pp轨道“肩并肩”重叠程度较小,不能形成稳定的π键
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