3.1 共价键(2课时) 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（形成、饱和性与方向性、σ键和π键类型）及键参数（键能、键长、键角），通过卤化氢分解数据导入键参数，衔接化学键旧知，搭建宏观性质到微观结构的学习支架。 其亮点在于融合科学思维与化学观念，以σ键π键轨道重叠模型、键参数数据表格（如N₂键能与稳定性）为例，用模型建构和数据对比方法，强化结构决定性质。学生深化微观理解，教师教学重难点突出，提升效率。

第二章 原子结构与性质 第一节 分子结构与性质 课时1 共价键 选择性必修2 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 本节重点 本节难点 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 知识回顾 元素相互化合，分子内相邻的原子之间的强烈相互作用力。 化学键： 化学键类型 离子键 共价键 定义 阴、阳离子间通过静电 作用所形成的化学键 原子间通过共用电子对所形成的化学键 成键微粒 阴、阳离子 原子 成键条件 得失电子 电子对共用 存在 离子化合物 NaCl、铵盐 非金属单质：H2 共价化合物：HCl 某些离子化合物 分类 \ 极性键和非极性键 共价键、离子键、金属键、配位键 教师点拨 一、共价键的形成与特征 原子间通过共用电子对所形成的相互作用 共价键 一般是同种的或者不同种的非金属元素 原子 共用电子对与成键原子的静电作用 成键微粒 成键 本质 成键 元素 教师点拨 特征 H2 H ↑ 1s H ↓ 1s N 2p ↑ ↑ ↑ ↑↓ 2s N 2p ↓ ↓ ↓ ↑↓ 2s N2 (1) 饱和性 ——电子配对原理 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 Cl 3p ↑↓ ↑↓ ↑ ↑↓ 3s Cl 3p ↑↓ ↑↓ ↓ ↑↓ 3s Cl2 教师点拨 (2) 方向性 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 ——最大重叠原理 共价键尽可能沿着电子出现概率最大的方向形成 σ 键 形成化学键的两原子核的连线为轴做旋转操作，共价键的电子云的图形不变，这种特征称为轴对称 H2中的σ键是由两个s轨道重叠形成的，可称为 ① s-s σ键， σ键的强度较大 “头碰头” 教师点拨 σ键 —— ② s-p σ 键 H ↑ 1s1 Cl 3p5 ↑↓ ↑↓ ↓ ↑↓ 3s2 H Cl 原子轨道相互重叠 HCl 形成的共价单键 未成对电子的原子轨道相互靠拢 H Cl σ键 —— ③p-p σ 键 教师点拨 Cl 3p ↑↓ ↑↓ ↓ ↑↓ 3s Cl 3p ↑↓ ↑↓ ↓ ↑↓ 3s σ键的特征： ① σ键呈“轴对称”可绕键轴旋转，旋转并不破坏σ键的结构 ② σ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 s-s σ键 s-p σ键 p-p σ键 教师点拨 π键 p轨道和p轨道形成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 原子轨道相互重叠 形成的π键 π键的电子云具有镜面对称性，即每个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；π键不能旋转；不如σ键牢固，较易断裂。π键不能单独存在！通常存在于共价双键或共价三键中。 教师点拨 【特例】N2中π键较σ键更牢固 x y z x y z x y z y z 头碰头形成σ键 肩并肩形成π键 两原子形成共价键时，先形成σ键，然后才能形成π键。π键不能独立存在，必须与σ键共存；π键大多在原子半径较小的第二周期元素C、N、O的原子之间形成，如C=C、C≡C、C≡N、C=O等。 教师点拨 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 共价键 σ键 原子轨道“头碰头”重叠，电子云呈轴对称 π键 原子轨道“肩并肩”重叠，电子云呈镜面对称 共价三键——1个σ键、2个π键 共价单键——1个σ键 一般规律 共价双键——1个σ键、1个π键 特征 特征 电子云的对称方式：轴对称 s-s σ键，s-p σ键，p-p σ键 电子云的对称方式：镜面对称 p-p π键 第二章 原子结构与性质 第一节 分子结构与性质 课时2 键参数 选择性必修2 2. 结合多原子分子实例辨析键角与分子几何形状的关系。 学习目标 本节重点 本节难点 1. 根据定义解释键能、键长、键角的意义与特征规律； 13 新课导入 卤化氢 HCl HBr HI 比例 模型 在1000 ℃分解的百分数/% 0.001 4 0.5 33 结论：HCl、HBr、 HI越来越易分解 说明：① 卤化氢的热稳定性大小为：HCl＞HBr ＞ HI ② H-Cl、H-Br、H-I中的 σ键牢固。 教师点拨 一、键参数——键能 概念 单位 意义 kJ•mol-1 取正值 气态分子中 1mol 化学键解离成气态原子所吸收的能量 键能越大，共价键越牢固，由此形成的分子越稳定 通常是298.15 K、100 kPa条件下的标准值 教师点拨 原子间形成共价键时，原子轨道重叠程度越大，释放能量越多，所形成的共价键键能越大，共价键越稳定。 ΔH＝反应物总键能－生成物总键能 ① 判断共价键的稳定性 结构相似的分子，共价键的键能越大，分子越稳定。 ② 判断分子的稳定性 ③ 利用键能计算反应热 应用 教师点拨 键能的特点和规律 键 键能 键 键能 Cl-Cl 242.7 N-N 418 Br-Br 193.7 N≡N 946 I-I 152.7 C-O 351 H-F 568 C=O 745 H-Cl 431.8 C-C 347.7 H-Br 366 C=C 615 H-I 298.7 C≡C 812 随着原子半径增大；共价键的键能减小 相同原子成键时，随着成键数目的增多；共价键的键能增大；键能：单键<双键<三键 键能：双键 < 单键的2倍：σ键 和 π键的键能不相等通常情况：σ键键能＞ π键键能 N原子成键时键能：N=N > N-N的两倍 原因：N与N特殊：σ键键能< π键键能 教师点拨 根据价键理论分析氮气分子中的成键情况，并解释N2通常很稳定的原因。 两个氮原子各自用三个p轨道分别形成一个σ键和两个π键。N2分子中存在N≡N，键能大，破坏它需要消耗较高的能量，因而N2通常很稳定。 N2、O2、F2与H2的反应能力依次增强，从键能的角度理解这化学事实。 从表中数据可知，N—H、O—H与H—F的键能依次增大，意味着形成这些键时放出的能量依次增大，化学键越来越稳定。所以N2、O2、F2与H2的反应能力依次增强。 教师点拨 二、键参数——键长 概念 单位 构成化学键的两个原子的核间距。不过，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。 pm（1 pm＝10-12 m） 键长 键长大小 原子半径决定共价键的键长。原子半径越小，共价键的键长越短。 教师点拨 键长的特点和规律 【F原子特殊】 F半径很小，F-F键中由于原子核间距过小彼此斥力大，影响键能 同种类型的共价键，成键原子半径越小，键长越短，键能越大 相同原子成键时共用电子对越多，键长越短，键长：单键>双键>三键 原子轨道的重叠程度增大，原子之间的核间距变小，键长变小。 键 键能 键长 键 键能 键长 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 615 133 C≡C 812 120 一般，键长越短, 键能越大，共价键越牢固，由此形成的分子越稳定 教师点拨 三、键参数——键角 概念 意义 在多原子分子中，两个相邻共价键之间的夹角 应用 在多原子分子中键角是一定的，这表明共价键具有方向性，因此键角影响着共价分子的空间结构。 键角可反映分子的相邻共价键之间的夹角，是描述分子立体结构的重要参数，可进一步帮助我们判断分子的极性 教师点拨 物质 CO2 H2O NH3 CH4 P4 球棍模型 空间结构 直线形 V形(角形) 三角锥形 正四面体 正四面体 键角 180° 105° 107.5° 109°28′ 60° 实例 CS2 CH≡CH CCl4 O=C=O H-O-H 平面形 120° 苯、乙烯、BF3等 教师点拨 键参数 键能 键长 键角 描述分子的空间结构的重要参数 衡量共价键的稳定性 决定分子的性质 原子半径和共用电子对数目 原子半径越小 共用电子对数越多 共价键越稳定 键能越大 键长越短 $