第2章 第1节 共价键模型（课件）-【学而思·PPT课件分层练习】2025-2026学年高二化学选择性必修2（鲁科版）

该高中化学课件聚焦共价键模型，涵盖共价键的形成、特征、类型及键参数等核心知识点。从氢分子共价键形成实例切入，逐步展开原子轨道重叠原理、饱和性与方向性特征、σ键与π键及极性键分类，再到键长、键角、键能等参数，构建递进式学习支架。 其亮点在于通过知识辨析题、典例分析及对比表格，培养科学思维中的证据推理与模型建构能力，强化“结构决定性质”的化学观念。如σ键与π键的特征对比、键参数判断分子稳定性实例，帮助学生深化理解，教师可借助资料提升教学效率。

1.氢分子中共价键(H—H)的形成 必备知识 清单破 知识点 1 共价键的形成与特征 第1节　共价键模型 形成过程 能量变化 相距 较远 时   体系的能量等于两个氢原子 的能量之和 第2章　微粒间相互作用与物质性质 高中同步 逐渐 接近 时   电子在核间区域出现的概率 增大,体系能量逐渐降低 形成 共价 键 当两个氢原子的核间距为0.0 74 nm时体系能量最低,两个 氢原子各提供一个电子以自 旋状态不同的方式相互配对, 即形成共价键 第2章　微粒间相互作用与物质性质 高中同步 注意事项 形成共价键的氢原子不能无限靠近,因为靠得过近时,原子核以及电子之间的排斥作用会导 致体系能量上升,分子不稳定。 2.共价键 (1)概念:原子间通过共用电子形成的化学键。 (2)形成元素:通常,电负性相同或差值小的非金属元素原子之间形成共价键。 (3)表示方法:人们常常用一条短线表示由一对共用电子所形成的共价键。 　　单键:如H—H键、Cl—Cl键等。 　　双键:如O  O 键、 C  O键等。 　　三键:如 键等。 第2章　微粒间相互作用与物质性质 高中同步 3.共价键的特征 (1)饱和性 定 义 每个原子所能形成共价键的总数或以共价 键连接的原子数目是一定的 第2章　微粒间相互作用与物质性质 高中同步 原 因 每个原子所能提供的未成对电子的数目是 一定的,因此在共价键形成的过程中,一个原 子中的一个未成对电子与另一个原子中的 一个未成对电子配对成键后,一般来说就不 能再与其他原子的未成对电子配对成键了 应 用 决定了各种原子形成分子时相互结合的数 量关系。如:两个氯原子之间可形成一个共 价键结合为氯分子,表示为Cl—Cl;氮分子可 表示为 ;氨分子可表示为   第2章　微粒间相互作用与物质性质 高中同步 (2)方向性 定 义 共价键将尽可能沿着电子出现概率最大的 方向形成 原 因 除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。在形成共价键时,原子轨 道重叠得多,电子在核间出现的概率大,所形 成的共价键就牢固 第2章　微粒间相互作用与物质性质 高中同步 1.σ键与π键:按原子轨道重叠方式将共价键分为σ键与π键。【具体内容见定点1】 2.极性键和非极性键:按两原子间的共用电子对是否偏移可将共价键分为极性键和非极性 键。 (1)非极性键 ①概念:共用电子对不偏向于其中任何一个原子,参与成键的原子都不显电性,这样形成的共 价键叫非极性共价键,简称非极性键。 ②成键元素:同种元素的两原子。 知识点 2 共价键的类型 第2章　微粒间相互作用与物质性质 高中同步 (2)极性键 ①概念:共用电子对偏向于吸引电子能力大的原子一侧,这个原子因附近电子出现的概率较 大而带部分负电荷,而另一个原子则带部分正电荷,这样形成的共价键叫极性共价键,简称极 性键。 ②成键元素:不同元素的原子。 ③分类:强极性键和弱极性键。 ④应用:共价键的极性强弱可以解释和预测物质性质、判断反应活性部位和反应产物。 第2章　微粒间相互作用与物质性质 高中同步 1.键参数 (1)键长:两个成键原子的原子核间的距离。 (2)键角:在多原子分子中,两个化学键的夹角。常用于描述多原子分子的空间结构,下表为常 见分子的键角及空间结构: 知识点 3 键参数 分子 键角 空间结构 CO2 180° 直线形 H2O 104.5° 角形(也称V形) NH3 107.3° 三角锥形 第2章　微粒间相互作用与物质性质 高中同步 (3)键能:在1×105 Pa、298 K条件下,断开1 mol AB(g)分子中的化学键,使其分别生成气态A原 子和气态B原子所吸收的能量称为A—B键的键能,常用EA—B表示。 2.键参数的应用【具体内容见定点2】 3.分子光谱 (1)概念:分子从一种能级改变到另一种能级时吸收或发射的光谱。 (2)影响因素:键长、键角和电荷分布等。 (3)应用:测定和鉴别分子结构。 第2章　微粒间相互作用与物质性质 高中同步 知识辨析 1.原子轨道在空间都具有方向性,这种说法正确吗? 2.若把H2S写成H3S,违背了共价键的饱和性,这种说法正确吗? 3.HCl分子中的H—Cl键的极性小于H2S分子中的H—S键的极性,这种说法正确吗? 4.在乙烷分子中,只含有极性共价键,不含非极性共价键,这种说法正确吗? 5.π键是由两个p轨道“头碰头”重叠形成的,这种说法正确吗? 6.H—Cl键的键能为431.8 kJ·mol-1,故HCl分解成1 mol H2和1 mol Cl2时,吸收的能量为863.6 kJ, 这种说法正确吗? 第2章　微粒间相互作用与物质性质 高中同步 一语破的 1.不正确。s轨道是球形对称的,没有方向性。 2.正确。S原子有两个未成对电子,根据共价键的饱和性知形成的氢化物为H2S。 3.不正确。电负性:Cl>S,HCl分子中的H—Cl键的极性大于H2S分子中的H—S键的极性。 4.不正确。CH3CH3中既含有C—C非极性共价键,又含有C—H极性共价键。 5.不正确。原子轨道以“头碰头”方式相互重叠形成的共价键为σ键,以“肩并肩”方式相 互重叠形成的共价键为π键。 6.不正确。H—Cl键的键能为431.8 kJ·mol-1,2 mol HCl(g)分解成2 mol H(g)和2 mol Cl(g)时,吸 收的能量为863.6 kJ,2 mol H(g)和2 mol Cl(g)分别结合成1 mol H2和1 mol Cl2时,还要释放能 量。 第2章　微粒间相互作用与物质性质 高中同步   1.σ键:原子轨道以“头碰头”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。 (1)分类 ①s-s σ键:两个成键原子均提供s轨道形成的共价键,如H—H键的形成:   ②s-p σ键:一个原子提供s轨道,一个原子提供p轨道形成的共价键,如H—F键的形成: 关键能力 定点破 定点 1 深度理解σ键与π键 第2章　微粒间相互作用与物质性质 高中同步   ③p-p σ键:两个成键原子均提供p轨道形成的共价键,如F—F键的形成:   (2)特征 ①轴对称:以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。 ②强度大:形成σ键的原子轨道重叠程度较大,有较强的稳定性。 第2章　微粒间相互作用与物质性质 高中同步 2.π 键:原子轨道以“肩并肩”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。 (1)p-p π键(以N2分子为例)   第2章　微粒间相互作用与物质性质 高中同步   (2)特征 ①镜面对称:每个 π键的电子云由两块组成,它们互为镜像,这种特征称为镜面对称。 ②强度小:形成π键时,原子轨道重叠程度小,一般π键没有σ键牢固。 ③不能旋转:以形成π键的两原子核的连线为轴,任意一个原子并不能单独旋转,若单独旋转则 第2章　微粒间相互作用与物质性质 高中同步 会破坏π键,如以py-py π键为例,若旋转其中一个成键原子,则两个原子的py轨道不再平行,也就 破坏了形成的π键。 3.σ键与π键的判断方法   第2章　微粒间相互作用与物质性质 高中同步 σ键 π键 是否能单独形成 可以 不可以 特征 轴对称 镜面对称 原子轨道重叠方式 “头碰头” 重叠 “肩并肩” 重叠 原子轨道重叠程度 大 小 键的强度 一般较大 一般较小 4.σ键与π键的区别 第2章　微粒间相互作用与物质性质 高中同步 典例　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”方式重叠形成的共价键,π键是原子轨道以“肩并肩”方式重 叠形成的共价键 B. 描述的 是π键的形成过程 C.原子轨道以“头碰头”方式相互重叠比以“肩并肩”方式相互重叠的程度小,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 第2章　微粒间相互作用与物质性质 高中同步 思路点拨    明确σ键和π键的含义是解答该题的关键,注意原子轨道以“头碰头”方式相互 重叠形成σ键,原子轨道以“肩并肩”方式相互重叠形成π键。σ键与π键比较:σ键原子轨道重叠程度比π键原子轨道重叠程度大,所以一般σ键比π键牢固,在化学反应中π键易发生断 裂。另外,单键只含σ键,而双键和三键中均既含σ键又含π键。 第2章　微粒间相互作用与物质性质 高中同步 解析    从电子云的相互重叠方式来看,如果两个原子的成键轨道以“头碰头”方式相互重 叠,形成的共价键为σ键,如果两个原子的成键轨道以“肩并肩”方式相互重叠,形成的共价 键为π键,A项正确;选项中描述的是轨道“头碰头”方式的相互重叠,所以形成的是σ键,B项 错误;σ键的原子轨道相互重叠程度大于π键,所以一般σ键更稳定,C项错误;中间位置形成的 是σ键,其他位置形成的是π键,D项错误。 第2章　微粒间相互作用与物质性质 高中同步 深度分析 N2的形成过程 氮原子的2p轨道上有3个未成对电子,当两个氮原子结合成分子时,若两个氮原子的2px轨道以 “头碰头”的方式相互重叠,则相互平行的2pz轨道和2py轨道只能以“肩并肩”的方式重叠, 这样便形成了氮氮三键,如图所示:   第2章　微粒间相互作用与物质性质 高中同步 1.键长的应用 (1)判断分子的稳定性 　　一般来说,键长越短,化学键越强,键越牢固。 (2)键长是影响分子空间结构的因素之一。 定点 2 键参数的应用  拓展链接 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。 第2章　微粒间相互作用与物质性质 高中同步 2.键能的应用 (1)判断化学键的强弱 　　表示共价键的强弱,键能越大,断开时需要的能量就越多,化学键就越牢固。 (2)判断分子的稳定性 组成和结构相似的分子中,共价键的键能越大,分子越稳定。如C—H键的键能大于Si—H键 的键能,所以CH4比SiH4稳定。 第2章　微粒间相互作用与物质性质 高中同步 (3)判断物质在化学反应过程中的能量变化 在化学反应中,旧化学键的断裂吸收能量,新化学键的形成放出能量,因此反应焓变与键能的 关系为ΔH=∑E反应物-∑E生成物。 3.键参数对物质性质的影响   第2章　微粒间相互作用与物质性质 高中同步 典例　下列说法不正确的是 (　    ) A.C—H键比Si—H键的键长短,故CH4分子比SiH4分子稳定 B.键角:NH3>H2O C.H—Cl键的键能比H—Br键大,HCl的热稳定性比HBr高 D.C C键的键能比C—C键大,碳碳双键比碳碳单键稳定 D 第2章　微粒间相互作用与物质性质 高中同步 思路点拨    一般来说,键长越短,键能越大,共价键越稳定,分子越稳定。 解析    C、Si是同一主族元素,原子半径:C<Si,所以键长:C—H<Si—H,键长越短,断裂化学键 需吸收的能量就越高,含有该化学键的物质的稳定性就越强,所以CH4分子比SiH4分子稳定,故 A正确;H2O中两个H—O键的夹角为104.5°,NH3中每两个N—H键的夹角为107.3°,所以键角:H 2O<NH3,故B正确;Cl原子半径小于Br原子半径,H—Cl键的键长比H—Br键的键长短,H—Cl键 的键能比H—Br键大,HCl的热稳定性比HBr高,故C正确;C C键的键能比C—C键大,但C C 中一个是σ键,另一个是π键,π键不牢固,所以碳碳双键不如碳碳单键稳定,故D不正确。 第2章　微粒间相互作用与物质性质 高中同步 $