2.1 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形成、分类、特征及键参数，课堂导入从回忆化学键概念切入，通过电负性差值与化学键类型的问题讨论衔接，以H₂、HCl等分子为例构建共价键形成过程的学习支架，逐步深入现代价键理论及键参数知识。 其亮点在于以问题驱动和数据实证构建知识体系，结合分子结构模型、轨道重叠示意图等可视化工具，培养学生科学思维中的模型建构与证据推理能力。例如通过卤化氢键能键长数据推导分子稳定性规律，N₂三键形成过程分析σ键与π键差异。学生能深化“结构决定性质”的化学观念，教师可依托资料实施探究式教学，提升课堂效率。

分子结构与性质 第一节 共价键 1 回忆 化学键 相邻原子间强烈的相互作用 思考 36页 问题与讨论 电负性的差值 0 非极性键 极性键 离子键 Na和Cl的电负性的差值 H和Cl的电负性的差值 0.9 2.1 H2、HCl、Cl2 共价键形成过程 共价键是如何形成的？ 共价键的本质是什么？ 氢原子形成氢分子的过程示意 H ↑ 1s H ↓ 1s 共价键的本质：原子轨道的重叠 H ↑ 1s Cl 3p 靠 拢 重叠 成键 靠 拢 重叠 成键 最大重叠原理 思考：Cl2分子的成键方式是什么？ H ↑ 1s Cl 3p 思考：共价键形成过程中，体系能量如何变化？ Cl 3p Cl 3p 现代价键理论的基本要点 a.电子配对原理： 两个原子各自提供1个自旋方向相反的电子彼此配对。 b.最大重叠原理： 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，体系能量越低,分子越稳定. 饱和性 方向性 思考 N2分子的共价键形成过程？原子轨道如何重叠？ N 2p N 2p x y z N的2p轨道示意图 x y z 14 x y z x y z N2中共价三键的形成过程 15 x y z z y N2中共价三键的形成过程 16 “头碰头” “肩并肩” “肩并肩” y z z y x N2中共价三键的形成过程 思考：不同原子轨道重叠方式是否有差异？ 17 σ键 π键 π键 y z z y x N2中共价三键的形成过程 18 共价键的分类 按电子云重叠的方式 σ键 s s σ键，如：H-H - s p σ键，如：H-Cl - p p σ键，如：Cl-Cl - “头碰头” 原子轨道的重叠方式： 种类 轴对称 电子云的对称方式： 共价键的分类 按电子云重叠的方式 π键 p p π键，如：N2 - “肩并肩” 原子轨道的重叠方式： 种类 镜面对称 电子云的对称方式： 共价键的分类 按共用电子对的数目 按电子云重叠的方式 单键： 三键： 双键： 思考 36页 问题与预测 乙烷 乙烯 乙炔 共价键的分类 按共用电子对的数目 按电子云重叠的方式 单键： 三键： 双键： 1个σ键 1个σ键1个π键 1个σ键2个π键 按键的极性 共价键的分类 按共用电子对的数目 按电子云重叠的方式 非极性： 极性： 饱和性 共价键的特征 方向性 价键尽可能沿着原子轨道最大重叠方向形成。 共价键的饱和性决定了共价键数目、决定了分子的组成 共价键的方向性决定了键角、决定了分子的空间结构 一个原子有几个未成对电子，便可以和几个自旋相反的电子配对成键。 思考 如何解释HCl、HBr、HI稳定性的差异。 卤化氢 HCl HBr HI 在1000 ℃分解的百分数/% 0.0014 0.5 33 键参数 — 键能 定义：气态分子中1 mol化学键解离成气态原 子所吸收的能量。 通常是298.15 K、101 KPa条件下的标准值 单位：kJ·mol-1 键能越大,共价键越牢固, 由此形成的分子越稳定 思考 请找出键能数据中的规律。 键能的影响因素 规律： （1）成键原子相同的共价键的键能: 单键的键能 ＜ 双键的键能 ＜ 三键的键能 （2）一般情况下，形成共价键的原子的原子半径越 大，键能越小。 键参数 — 键能 定义：构成化学键的两个原子之间的核间距 单位：pm（1 pm＝10-12 m） Cl2中Cl-Cl键长 键参数 — 键长 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 某些共价键的键能和键长 请找出数据中的规律。 思考 (1)同种类型的共价键，成键原子的原子半径越小， 键长越小。 (2)成键原子相同的共价键的键长: 单键键长 ＞ 双键键长 ＞ 三键键长 (3)一般情况，键长越短, 键能越大，共价键越牢固, 由此形成的分子越稳定。 规律： 键参数 — 键长 思考 如何解释HCl、HBr、HI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 所以，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。 小结 键能、键长对分子稳定性和化学性质有什么影响？ 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。 利用下表数据说明乙烷、乙烯和乙炔的反应活性。 键 键能 （kJ·mol-1 ） C-C 347.7 C=C 615 C≡C 812 思考 键 键能 （kJ·mol-1 ） C-C 347.7 C=C 615 C≡C 812 乙烯、乙炔中π键不如σ键牢固，容易发生加成反应。 键参数 — 键角 定义：在多原子分子中，两个相邻共价键之间的夹角。 键角是描述分子空间结构的重要参数。 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 小结 $