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、特征及σ键和π键类型，以费曼名言“万物皆由原子构成”导入，通过复习化学键（离子键、共价键等）搭建学习支架，衔接共价键的学习，形成从已知到未知的知识脉络。 其亮点是以任务驱动（复习化学键、共价键特征、类型）和问题探究（如H₂形成、Cl₃难形成）为主线，结合原子轨道重叠模型（“头碰头”“肩并肩”）及N₂、C₂H₆等实例分析，培养科学思维中的模型建构与证据推理能力。课堂小结系统梳理知识，学习评价通过实例巩固，帮助学生深化微观认识，教师可直接用于探究式教学，提升效率。

第一章 化学反应的热效应 第二章 分子结构与性质 第一节 共价键 第1课时 共价键 化学 学习目标 1. 从原子轨道重叠的视角认识共价键本质，知道共价键具有饱和性和方向性，能用模型、图像、符号等正确表征H2、Cl2、HCl等简单分子中原子轨道的重叠方式。 2. 知道σ键和π键的区别和特征，能说明C2H6、C2H4、C2H2等分子的成键类型。 化学 【新课导入】 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”。 理查德∙费曼 原子是如何构成物质的呢？ 化学 任务一 复习回顾化学键 【思考与讨论】 1、原子是如何构成物质的？ 2、原子为什么能聚会在一起构成物质呢？ 化学键 物质 原子 分子 离子 化学 化学键： 使离子相结合或原子相结合的强烈的作用力通称为化学键。 化学键的类型： 共价键、离子键、金属键、配位键。 化学键的存在范围：只存在于相邻的原子或离子之间。 分子间不存在化学键。 任务一 复习回顾化学键 一般是同种的或者不同种的非金属元素，特例AlCl3 一般是金属与非金属元素，特例铵盐 离子化合物：含有离子键的化合物 （一般含有金属离子或铵根离子，除了AlCl3为共价化合物） 共价化合物：只含有共价键的化合物。 （一般不含金属元素，全是非金属元素，除了特例铵盐） 化学 任务一 复习回顾化学键 结论：元素的电负性差值很大，化学反应形成的电子对不会被共用，形成离子键；而共价键是电负性差值不大的原子间形成的化学键。 元素 Na Cl H Cl C O 电负性 0.9   3.0 2.1  3.0  2.5 3.5 电负性差值 钠和氯通过得失电子同样是形成电子对，为什么这对电子不被钠原子和氯原子共用形成共价键而形成离子键呢?你能从元素的电负性差别来理解吗?讨论后请填写下表: 2.1 0.9 1 【问题与讨论】 教材P36 化学 化学键的类型与电负性关系： 电负性的差值 0 共价键 离子键 非极性共价键 1.7 极性 H和Cl 0.9 共价键的形成条件： 一般由电负性相同或相差不大的非金属原子结合 或金属原子和非金属原子结合 Na和Cl 2.1 任务一 复习回顾化学键 化学 任务二 共价键的特征 【思考讨论】1、氢分子间的共价键是如何形成的？用电子式表达出来。 2、任意两个氢原子都可以形成 H-H 键吗？ 根据泡利不相容原理，两原子各自提供1个自旋方向相反的电子配对 化学 任务二 共价键的特征 【思考讨论】3、依据H2的形成过程为参考，结合你对共价键的理解，讨论为什么难以形成Cl3？ Cl ↑↓ ↑↓ ↑ ↑↓ 3s2 3p5 氯原子中只有一个未成对电子，一旦配对，就不能再与其它原子结合了。 两个Cl原子之间自旋方向相反的未成对电子形成一个共用电子对 得出结论：①共价键具有“饱和性”。通常一个原子有几个未成对电子，就可以和几个自旋相反的电子配对成键， Cl ↑↓ ↑↓ ↓ ↑↓ 3s2 3p5 化学 任务二 共价键的特征 一、共价键的特征 一个原子有几个 ，便和几个 电子配对成键，形成几个共价键，这就是共价键的饱和性。 未成对电子 自旋状态相反的 ——电子配对原理 (1) 饱和性 形成的共价键数目 = 未成对电子数 如果原子没有未成对电子，则不能形成共价键。 【思考】1、能否形成H3、H2Cl等分子？ 2、H2、O2、N2、Ne分别有多少个共价键？ H2 He O2 Ne H:H O O N2 N N ↑ 1s ↓↑ ↓↑ 2s 2p ↓↑ 2s 2p ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑↓ 1s ↓↑ ↓↑ 2s 2p ↓↑ ↓↑ 化学 3、从CH4、NH3 、H2O、HF的电子式分析共价键的饱和性？ 4H + C H C H H H 3H + N H N H H ↑↓ ↑ ↑ 2s 2p ↑ 1s ↑↓ ↑ ↑ ↑ 2s 2p ↑ 1s + O 2H O H H ↑↓ ↑↓ ↑ ↑ 2s 2p ↑ 1s H + F H F ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑ 2s 2p ↑ 1s 共价键的饱和性决定了分子的组成。 任务二 共价键的特征 化学 如何用原子轨道的概念来进一步理解共价键的形成？ 任务二 共价键的特征 【思考讨论】H2、HCl、F2形成共价键时，未成对电子的原子轨道如何重叠？ H ↑ 1s1 H2中的共价键是由两个氢原子提供的未成对电子的1s原子轨道重叠形成。 “头碰头”重叠 电子云重叠过程中，带负电的电子把带正电的原子核“黏结”起来 化学 靠拢 重叠 成键 靠拢 重叠 成键 1s 3p H Cl ✔ ↑ 1s ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑ 3s 3p 思考：哪种重叠方向才正确呢？ 原子轨道重叠越大，形成的共价键越牢固，分子越稳定。 HCl的形成 任务二 共价键的特征 化学 第一种的原子轨道重叠范围更大，形成的共价键越牢固，分子越稳定。并且由此可知p轨道往往是发生这种重叠时范围才更大，成键才更稳定。 F2的形成 F 2p5 ↑↓ ↑↓ ↑ ↑↓ 1s2 F2中的共价键是由两个氯原子未成对电子的2p原子轨道重叠形成。 F F F F 得出结论：共价键具有“方向性” “头碰头”重叠（更牢固） 任务二 共价键的特征 化学 任务二 共价键的特征 一、共价键的特征 ——最大重叠原理 (2) 方向性 除s轨道是球形对称外，其他原子轨道在空间都具有一定的分布特点。在形成共价键时，原子轨道重叠的 ，电子在核间出现的 越大，所形成的共价键就越 ，因此共价键将尽可能沿着__________________的方向形成，所以共价键具有方向性 越多 电子出现概率最大 概率 牢固 CH4 NH3 H2O CO2 正四面体形 三角锥形 V形 直线形 共价键的 方向性 决定了共价化合物的 立体构型。 化学 思考：共价键形成过程中，体系能量如何变化？ 两个原子轨道重叠部分越大，两核间电子的概率密度越大，体系能量越低，形成的共价键越牢固，分子越稳定 必备知识 整合 化学 【思考】请根据所学知识，归纳H-H、H-Cl和Cl-Cl的成键相同点 任务三 共价键的类型 s-s σ键 s-p σ键 p-p σ键 原子轨道沿键轴以“头碰头”的方式发生轨道的重叠。 1、σ 键 二、共价键的类型 化学 H-Cl H-H Cl-Cl σ键的特征：以形成化学键的两原子核的连线为轴旋转，共价键电子云的图形不变，这种特征称为轴对称。 所有的共价键都有饱和性，但并不是所有的共价键都有方向性,如s-s σ键无方向性 任务三 共价键的类型 是不是所有的共价键都具有方向性？ 化学 对点训练 例1、σ键的常见类型有s-s, s-p, p-p，请指出下列分子σ键所属类型： A、HBr B、NH3 C、F2 D、H2 s-p s-p p-p s-s 化学 【思考讨论】原子轨道重叠是否有其他方式，请写出氮原子的轨道表示式，并用原子轨道重叠来解释其共价键的形成过程 2px 2py 2pz ↑ N ↑ ↑ ↑↓ 2s2 ↑↓ 1s2 2p3 2px 2py 2pz ↑ N ↑ ↑ ↑↓ 2s2 ↑↓ 1s2 2p3 必备知识 整合 化学 将原子轨道以“肩并肩”方式重叠而形成的共价键称为 π 键。 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。 π 键不可沿键轴旋转← 任务三 共价键的类型 化学 x y z x y z x方向：“头碰头”会形成p-pσ键 p-p σ键 原子轨道重叠方式—— “头碰头”、“肩并肩” 必备知识 整合 化学 y z x y z z方向：“肩并肩”p-p π键 y方向：“肩并肩” p-p π键 y z x y z p-p σ键 p-p π键 p-p π键 原子轨道重叠方式—— “头碰头”、“肩并肩” σ键：1个p-p σ键 π键：2个p-p π键 必备知识 整合 化学 【思考交流】如果将π键沿着键轴旋转，会发生什么情况呢？ 以形成π键的两个原子核的连线为轴，任意一个原子并不能单独旋转，若单独旋转则会破坏π键。 必备知识 整合 化学 任务三 共价键的类型 二、共价键的类型 “肩并肩” 2、π 键 原子轨道的重叠方式： 特征： p-p π键 种类： 电子云由两块组成，镜面对称， 不能旋转 不存在s-s π键，s-p π键！ π键不能单独存在！通常存在于共价双键或共价三键中。 一般不如σ键牢固，较易断裂。 【特例】：N2中π键较σ键更牢固 化学 提出问题：结合对N2中氮氮三键和O2中氧氧双键的形成分析，找出判断共价键类型的一般规律？ z z y y x σ键 π键 z z y y x σ键 π键 π键 三、共价键的一般规律 ① s-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 两原子成共价键时，先形成σ键，然后才能形成π键。 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。 必备知识 整合 化学 26 【问题和预测】（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？ ①乙烷中含有1个C-C键和6个C-H键，所以乙烷中含有7个σ键； ②乙烯中含有1个C=C键和4个C-H键，即含有5个σ键和1个π键； ③乙炔中含有1个三键和2个C-H键，即含有3个σ键和2个π键； 【探究】 教材P36 必备知识 整合 化学 （2）解释乙烯分子中π键是如何形成的？ 【探究】 教材P36 C ↑↓ ↑ ↑ ↑↓ 2s 2p z z y y x 预测乙炔分子中π键是如何形成的？ 必备知识 整合 化学 乙烷 乙烯 乙炔 【思考】解释乙烯和乙炔的化学性质为什么比乙烷活泼？ 乙烯的碳碳双键含1个π键，乙炔的碳碳三键中含2个π键，π键原子轨道重叠程度小，不牢固，容易断裂，而乙烷中没有π键，σ键牢固，不易断裂。 必备知识 整合 化学 课堂小结 共价键 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 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 共价双键——1个σ键、1个π键 一般规律 特征 特征 必备知识 整合 化学 学习评价 1、下列<zzd>不属于</zzd>共价键成键因素的是( @45@ )。 A、共用电子对在两原子核之间高概率出现 B、共用的电子必须配对 C、成键后体系能量降低，趋于稳定 D、两原子体积大小要适中 D 2、下列说法正确的是(　　) A.若把H2S分子写成H3S分子，违背了共价键的方向性 B.s轨道和p轨道重叠可以形成π键 C.共价键都具有方向性 D.两个原子间形成共价键时，最多有一个σ键 D 化学 学习评价 3.下列有关σ键和π键的说法中，错误的是(　　) A.H只能形成σ键，O可以形成σ键和π键 B.在气体单质分子中，一定含有σ键，可能含有π键 C.σ键的电子云图形是轴对称的，π键的电子云图形是镜面对称的 D.丁烯二酸(HOOCCH=CHCOOH)分子结构中含有11个σ键，3个π键 B 化学 学习评价 A、电负性： <m></m> B、S2Cl2为含有极性键和非极性键的分子 C、S2Br2 与 S2Cl2>结构相似，都含有 <m></m> 键和 <m></m> 键 D、S2Cl2 与H2O反应的化学方程式可能为 <m> 4、二氯化二硫(S2Cl2) 是广泛用于橡胶工业的硫化剂，其分子结构如图所示。常温下 S2Cl2是种橙黄色的液体，遇水易水解，并产生能使品红褪色的气体。下列说法<zzd>错误</zzd>的是( @63@ )。 C 化学 5、在下列分子中①HF ②Br2 ③H2O ④N2 ⑤CO2 ⑥H2 ⑦H2O2 ⑧HCN （1）分子中只有σ 键的是： （2）分子中含有π键的是： （3）分子中所有原子均满足最外层8电子结构的是： （4）分子中含有s-s σ键的是： （5）分子中含有s-p σ 键的是： （6）分子中含有p-p σ键的是： ② ④ ⑤ ⑦ ⑧ ① ② ③ ⑥ ⑦ ④ ⑤ ⑧ ② ④ ⑤ ⑥ ① ③ ⑦ ⑧ 学习评价 化学 Lavf58.46.101 Lavf58.46.101 $