第二章 第一节 第1课时 共价键-【金版新学案】2026-2027学年高中化学选择性必修2 物质结构与性质同步课堂高效讲义配套课件（人教版 双选）

该高中化学课件聚焦共价键的形成、饱和性和方向性特征及σ键、π键类型，通过交流研讨中电负性数据、电子式对比（如H₂、HCl与NaCl）衔接离子键知识，搭建从宏观现象到微观本质的学习支架。 其亮点是以“任务驱动-交流研讨-应用测评”为主线，结合科学思维（如N₂、C₂H₄的键型分析培养证据推理）和科学探究（如H₂S与H₃S的饱和性判断）。通过轨道重叠模型、分子结构与性质关系分析，帮助学生建立“结构决定性质”的化学观念，教师可借助随堂演练和课时测评高效落实教学目标。

第1课时 共价键 　 第二章 第一节 共价键 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 任务一　共价键的形成与特征 1 任务二　σ键和π键 2 随堂演练 3 内容索引 课时测评 4 任务一　共价键的形成与特征 返回 一、共价键的形成 1.概念：原子间通过____________所形成的相互作用。 2.成键的粒子：一般为________原子(相同或不相同)或金属原子与非金属原子。 3.成键本质：当成键原子相互接近时，__________在两个原子核间重叠，电子出现在核间的概率增大，电子带____电，把带____电的两个原子核“黏结”在一起了。 二、共价键的形成条件 一般是电负性相差______的______之间形成共价键，大多数电负性之差______1.7的金属与非金属原子之间形成共价键。 新知构建 共用电子对 非金属 原子轨道 负 正 不大 原子 小于 三、共价键的特征 共价键具有______性和______性。饱和性指一个原子有几个________电子，便可和几个自旋方向______的电子配对成键；方向性指共用电子对之间存在______，两个共价键之间有夹角。 1.饱和性 (1)含义：每个原子所能形成的共价键数目是一定的，这取决于原子的______________。例如，氢原子只有一个未成对电子，所以它只能形成____个共价键；氮原子的价电子排布为2s22p3，有____个未成对电子，所以它最多能形成____个共价键。 (2)意义：共价键的饱和性决定了原子形成分子时相互结合的_________。 饱和 方向 未成对 相反 斥力 未成对电子数 一 三 三 数量关系 2.方向性 (1)含义：共价键形成时，原子轨道重叠具有方向性，要沿着电子出现概率______的方向重叠。例如，在形成氯化氢分子时，氢原子的____轨道与氯原子的____轨道只有沿着特定方向重叠，才能使共价键最______。 (2)意义：共价键的方向性决定了分子的__________。 最大 1s 3p 稳定 空间构型 部分物质及元素的电负性如下表： 交流研讨 物质 H2 HCl NaCl 成键元素 H H H Cl Na Cl 元素的电负性 2.1 2.1 2.1 3.0 0.9 3.0 (1)分别写出H2、HCl、NaCl的电子式，从共用电子对角度解释共价键的本质。 提示： ；成键原子都含有未成对电子，成键时原子间通过共用电子对形成共价键。 (2)分别写出基态H、Cl原子的价层电子轨道表示式，从轨道重叠角度认识H2、HCl中共价键的形成。 物质 H2 HCl NaCl 成键元素 H H H Cl Na Cl 元素的电负性 2.1 2.1 2.1 3.0 0.9 3.0 提示： ；两个氢原子的1s轨道沿键轴方向重叠形成H2中共价键；氢原子的1s轨道和Cl原子的3p轨道沿键轴方向重叠形成HCl中共价键。 (3)分析表中数据，从电负性角度认识共价键和离子键的形成。 提示：当电负性相同或相差不大时，原子之间形成共价键，当电负性相差较大时，原子之间形成离子键。 1.正误判断 (1)若把H2S分子写成H3S分子，违背了共价键的饱和性。 提示：√。 (2)H3O＋的存在说明共价键不具有饱和性。 提示：×，H2O能结合1个H＋形成H3O＋，不能说明共价键不具有饱和性。 (3)所有共价键都有方向性。 提示：×，H2分子中的H—H键没有方向性。 (4)共价键的方向性是由成键原子轨道的方向性决定的。 提示：√。 应用评价 2.下列各组物质中，所有化学键都是共价键的是 A.H2S和Na2O2 B.H2O2和CaF2 C.NH3和N2 D.HNO3和NaCl √ A项，Na2O2中既有离子键又有O—O共价键，不符合题意；B项，CaF2中只有离子键，不符合题意；D项，NaCl中只有离子键，不符合题意。 返回 任务二　σ键和π键 返回 1.分类标准：按电子云的重叠方式。 2.σ键和π键 新知构建 共 价 键 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 头碰头 肩并肩 3.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 H—H的s-s σ键的形成 s-p型 H—Cl的s-p σ键的形成 p-p型 Cl—Cl的p-p σ键的形成 (2)π键的常见类型——p-p π键 4.判断σ键、π键的一般规律 共价单键为____键；共价双键中有一个____键、一个____键；共价三键由一个____键和两个____键构成。 σ σ π σ π 观察下图中乙烷、乙烯和乙炔分子的球棍模型，回答相关问题。   (1)乙烯和乙炔分子中的碳原子间，既存在σ键，又存在π键，σ键和π键的成键方式有何不同？ 交流研讨 提示：σ键是原子轨道以“头碰头”方式发生重叠成键；π键是原子轨道以“肩并肩”方式发生重叠成键。 (2)从乙烷、乙烯和乙炔分子中存在的σ键和π键来看，σ键和π键的存在条件和数目有何规律？ 提示：σ键可以独立存在，π键不能单独存在。 所有的单键都是σ键；双键中有一个σ键和一个π键；三键中有一个σ键和两个π键。 (3)乙烯和乙炔的化学性质为什么比乙烷活泼？ 提示：乙烯分子中的碳碳双键和乙炔分子中的碳碳三键中分别含有一个和两个π键，π键原子轨道重叠程度较小，不稳定，容易断裂。而乙烷分子中没有π键，σ键原子轨道重叠程度大，比较稳定，不易断裂。 1.正误判断 (1)分子中含有共价键，则至少含有一个σ键。 提示：√。 (2)s-s σ键与p-p σ键的电子云图像都呈轴对称。 提示：√。 (3)s轨道与s轨道不能形成π键，p轨道与p轨道能形成π键。 提示：√。 (4)乙烯与乙烷化学性质不同，主要是因为乙烯中的π键不如σ键牢固。 提示：√。 (5)1个1，3-丁二烯(CH2==CHCH==CH2)分子中含有7个σ键、2个π键。 提示：×，由结构简式可知1个1，3-丁二烯的分子中含有9个σ键、2个π键。 应用评价 2.几种分子的成键方式 (1)N2中含有_____个σ键和_____个π键，结构式为______。 N2中含有氮氮三键，有1个σ键和2个π键，结构式为N≡N。 1 　2　 N≡N (2)乙烷分子中碳原子与碳原子之间形成___个σ键，乙烯分子中碳原子与碳原子之间形成___个σ键和___个π键，乙炔分子中碳原子与碳原子之间形成____个σ键和___个π键。 乙烷分子中碳原子与碳原子之间形成1个σ键；乙烯分子中碳原子与碳原子之间为双键，故形成1个σ键和1个π键；乙炔分子中碳原子与碳原子之间为三键，故形成1个σ键和2个π键。 1 1 1 1 2 (3)有机化合物中，碳原子与碳原子之间形成σ键比π键_______，在化学反应中，π键__________。 有机化合物中，碳原子与碳原子之间形成σ键比π键牢固，在化学反应中，π键容易断裂。 牢固　 容易断裂 返回 随堂演练 返回 1.下列关于共价键的说法正确的是 A.构成单质分子的粒子一定含有共价键 B.由非金属元素组成的化合物不一定是共价化合物 C.非极性键只存在于双原子单质分子里 D.不同元素组成的多原子分子里的化学键一定是极性键 √ 稀有气体单质分子不含共价键，A错误；氯化铵是由非金属元素组成的离子化合物，B正确；非极性键也可存在于多原子化合物分子中，如过氧化氢，C错误；不同元素组成的多原子分子里可能有非极性键，如乙醇分子中碳碳键是非极性键，D错误。 2.下列关于σ键和π键的说法错误的是 A.单键一定是σ键，双键一定是一个σ键和一个π键 B.σ键是镜面对称，而π键是轴对称 C.乙烯分子中σ键与π键数目之比为5∶1 D.乙烷分子中没有π键 √ σ键是轴对称，π键是镜面对称，B错误；单键一定是σ键，双键含一个σ键和一个π键，A正确；乙烯分子中有5个σ键和1个π键，C正确；乙烷分子中只有σ键，D正确。 3.下列分子中的σ键是由一个原子的s轨道和另一个原子的p轨道以“头碰头”方式重叠构建而成的是 A.H2 B.Cl2 C.NaH D.HF √ A项，氢气分子中的σ键是由两个1s轨道形成的，不符合题意；B项，Cl2分子中的σ键是由两个3p轨道形成的，不符合题意；C项，NaH是离子化合物，其中没有共价键，不符合题意；D项，HF中的σ键是由1s和2p轨道形成的，符合题意。 4.回答下列问题： (1)1个CO(NH2)2分子中含有σ键的个数为___。1 mol乙醛分子中含有σ键的数目为______________________个。 乙醛和CO(NH2)2的结构简式分别为 、 ，1个CO(NH2)2分子中含有7个σ键。1 mol乙醛中含有σ键6NA个。 7　 6NA(或3.612×1024) (2)已知CO和CN－与N2结构相似，CO分子内σ键与π键个数之比为_____。HCN分子内σ键与π键数目之比为_______。 N2的结构式为N≡N，推知：CO结构式为C≡O，1个CO分子含有1个σ键、2个π键；CN－结构式为C≡N－，HCN的结构式为H—C≡N，1个HCN分子中σ键与π键均为2个。 1∶2 1∶1 (3)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_______。 设分子式为CmHn，则6m＋n＝16，解之得m＝2，n＝4，即C2H4，结构式为 。单键为σ键，双键有1个σ键和1个π键，所以1个C2H4分子中共含有5个σ键和1个π键。 5∶1 返回 课时测评 返回 题点一　共价键的形成与特征 1.共价键具有饱和性和方向性，下列关于共价键这两个特征的叙述中，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.共价键的方向性与成键原子的轨道的方向性有关 C.共价键的饱和性决定了分子内部原子的数量关系 D.共价键的饱和性与原子轨道的重叠程度有关 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 一般地，原子的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具有饱和性，这一饱和性也就决定了该原子成键时最多连接的原子数，故A、C两项正确；形成共价键时，原子轨道重叠的程度越大越好，为了达到原子轨道的最大重叠程度，成键的方向与原子轨道的伸展方向存在着必然的联系，则共价键方向性是由成键原子的轨道方向性决定的，B项正确；共价键的饱和性与原子轨道重叠程度无关，与原子的未成对电子数有关，D项错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 2.下列关于共价键的说法正确的是 A.共价键只存在于非金属原子间 B.两个原子形成共价键时，原子之间只能存在一对共用电子对 C.两个原子形成共价键时，每个原子周围都有8个电子 D.共价键是通过共用电子对形成的一种相互作用 √ 共价键不只存在于非金属原子间，例：AlCl3中存在共价键，是共价化合物，A错误；两个原子形成共价键时，原子之间可能存在多对共用电子对，例：O2、N2，B错误；两个原子形成共价键时，不是每个原子周围都有8个电子，例：HF，H原子周围只有2个电子，C错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 3.下列关于共价键方向性的说法错误的是 A．与原子轨道的方向性有关 B．影响分子的空间结构 C．所有共价键都具有方向性 D．s轨道成键不具有方向性 √ 共价键具有方向性，源于原子轨道的空间取向，沿特定方向重叠以达到最大重叠程度，使键更牢固，A正确；轨道重叠方向影响键角，故而影响分子的空间结构，B正确；s轨道是球形对称结构，因此s-s轨道重叠形成的σ键(如H2分子中的H—H键)不具有方向性，故C错误、D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 题点二　σ键和π键的比较与判断 4.下列物质中，属于含有σ键的电解质的是 A.Ba(OH)2 B.C2H5OH C.Na2O D.SiO2 √ 在水溶液里或熔融状态下能够导电的化合物为电解质，所有的酸、碱、盐和大多数金属氧化物均为电解质。Ba(OH)2中OH－中含有σ键，为强碱，属于电解质，A符合题意；C2H5OH是非电解质，B不合题意；Na2O中不含σ键，属于电解质，C不合题意；SiO2为非金属氧化物，含有σ键，但不属于电解质，D不合题意。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 5.在N2F2分子中，所有原子均符合8电子稳定结构，则该分子中两个氮原子之间的键型构成是 A.仅有一个σ键 B.仅有一个π键 C.一个σ键，一个π键 D.一个σ键，两个π键 √ 由N2F2分子中所有原子均符合8电子稳定结构可知，其结构式应为F—N==N—F，则两个氮原子之间为氮氮双键，即有一个σ键，一个π键。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 6.下列关于共价键的理解不正确的是(　　) A．共价键都具有方向性和饱和性 B．σ键可以绕键轴旋转，而π键不能绕键轴旋转 C．C2H4分子和N2H4分子中都含有5个σ键 D．σ键以“头碰头”方式重叠，π键以“肩并肩”方式重叠 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 s轨道的电子云是球形对称，相互重叠时无方向性，A错误；σ键以“头碰头”方式重叠，为轴对称，π键以“肩并肩”方式重叠，为镜面对称，故σ键可以绕键轴旋转，而 π键不能绕键轴旋转，B、D正确；C2H4的结构式为 ，N2H4的结构式 为 ，两个分子中都含有5个σ键，C正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 7.(双选)下列关于共价键的描述正确的是 A.p-p σ键与p-p π键的对称性相同 B.HCl分子中的共价键是s-p σ键 C.CN－与N2结构相似，CH2 CHCN分子中σ键与π键数目之比为2∶1 D.气体单质中一定存在σ键，可能存在π键 √ A项，p-p σ键为轴对称，p-p π键为镜面对称，则两者对称性不同，错误；B项，HCl分子中的共价键是H原子的1s轨道与Cl原子的3p轨道形成的s-p σ键，正确；C项，CH2 CHCN分子中含有6个σ键和3个π键，所以其数目之比为2∶1，正确；D项，稀有气体是单原子分子，分子中不存在共价键，所以稀有气体中没有σ键，错误。 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 8.下列对分子中σ键重叠方式的分析不正确的是 √ A B C D H2 HCl Cl2 ClF 两个原子的s轨道重叠 氢原子的s轨道和氯原子的p轨道重叠 一个氯原子的s轨道和另一个氯原子的p轨道重叠 氯原子的p轨道和氟原子的p轨道重叠 A项，H2分子中σ键重叠方式是两个原子的1s轨道重叠，正确；B项，HCl分子中σ键重叠方式是氢原子的1s轨道和氯原子的3p轨道重叠，正确；C项，Cl2分子中σ键重叠方式是两个氯原子的3p轨道重叠，错误；D项，ClF分子中σ键重叠方式是氯原子的3p轨道和氟原子的2p轨道重叠，正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 9.下列有关σ键的说法错误的是 A.如果电子云图像是由两个s电子重叠形成的，即形成s-s σ键 B.s电子与p电子形成s-p σ键 C.p电子与p电子不能形成σ键 D.HCl分子里含一个s-p σ键 √ s电子与s电子，s电子与p电子只能形成σ键，p电子与p电子“头碰头”形成σ键，“肩并肩”形成π键；HCl分子中的σ键是由H的s电子和Cl的p电子形成的s-p σ键。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 10. (8分)(2026·山东高二上检测)请回答下列问题。 (1)下列物质分子中既有σ键，又有π键的是________(填序号)。 ①HCl　②H2O　③N2　④C2H2　⑤C2H4 单键全是σ键，双键中有1个σ键、1个π键，三键中有1个σ键、2个π键。①HCl的结构式为H—Cl，只有1个σ键；②H2O分子的结构式为H—O—H，只有2个σ键；③N2的结构式为N≡N，含1个σ键、2个π键；④C2H2的结构式为 H—C≡C—H，有3个σ键、2个π键；⑤C2H4的结构式为 ，有5个σ键、1个π键；既有σ键，又有π键的是③④⑤。 ③④⑤ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 (2) 分子中，σ键和π键比例为________。 共价单键是σ键，共价双键中含有1个π键、1个σ键，分子两边的单键碳原子还分别含有2个C—H键，所以σ键和π键比例为9∶1。 若该反应中有4 mol N—H键断裂，则生成1.5 mol氮气，N2分子中含1个σ键、2个π键，则形成的π键的数目是3NA。 (3)已知反应N2O4(l)＋2N2H4(l)===3N2(g)＋4H2O(l)，若该反应中有4 mol N—H键断裂，则形成的π键的数目为________。 9∶1 3NA 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 (4)含有由一个原子的p轨道与另一个原子的p轨道重叠形成的σ键的是______________。 ②④⑤⑥⑧⑨ 含有由一个原子的p轨道与另一个原子的p轨道重叠形成的σ键的有②④⑤⑥⑧⑨。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 11.(8分)有A、B、C、D、E五种元素，已知： ①它们分别位于3个不同的短周期，核电荷数依次增大。 ②E元素的电离能数据见下表(kJ·mol－1)： I1 I2 I3 I4 …… 496 4 562 6 912 9 543 …… ③A、E分别都能与D按原子个数比1∶1或2∶1形成化合物。 ④B、C分别都能与D按原子个数比1∶1或1∶2形成化合物。 (1)写出两种只含有A、B、D、E四种元素的无水盐的化学式：________、_____________________________。 NaHCO3 CH3COONa(或其他有机酸的盐) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 (2)B2A2分子中存在_____个σ键和_____个π键。 (3)分别写出③中按原子个数比1∶1和④中按原子个数比1∶2形成的化合物的化学式：________、________、_______、_______。 I1 I2 I3 I4 …… 496 4 562 6 912 9 543 …… 3　 2 H2O2 Na2O2 CO2 NO2 根据五种元素分别位于3个不同的短周期且核电荷数依次增大，可知A为H元素；根据E的电离能数据可知E为第ⅠA族的碱金属元素，为Na元素；H、Na和O均能形成原子个数比为1∶1或2∶1的化合物，所以D为O元素；原子序数比O小且与O可以按照原子个数比1∶1或1∶2形成化合物的元素为C元素和N元素，所以B、C分别为C元素和N元素。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 12.(8分)有三种物质AC2、B2C2、AD4，在常温下分别为气体、固体和液体。元素A的最高正价和最低负价的绝对值相等；元素B的单质能在C的气态单质中剧烈燃烧，火焰呈黄色，并生成淡黄色固体B2C2；元素D的负一价阴离子的电子层结构与氩原子相同。则： (1)A、B、C、D元素的名称分别为______、_______、______、______。 碳　 钠　 氧　 氯 火焰呈黄色，说明有钠元素，则淡黄色固体为Na2O2，所以元素B为Na，元素C为O。由“元素D的负一价阴离子的电子层结构与氩原子相同”知，D为Cl。由“元素A的最高正价和最低负价的绝对值相等”，可知A为第ⅣA族元素，又由于常温下AC2是气体，AD4是液体，所以AC2是二氧化碳(第ⅣA族元素中Si及其以下元素形成的氧化物常温下均为固体)，AD4是CCl4，即A是C(碳)。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 (2)AD4分子中含有的σ键类型为______ (填“s-s”“s-p”或“p-p”)σ键。 (3)D的负一价阴离子的电子排布式为______________，B2C2属于_______ (填“离子”或“共价”)化合物。 1s22s22p63s23p6 p-p 离子 (2)CCl4中只有σ键，且其类型为p-p σ键。 返回 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 谢 谢 观 看 第1课时　共价键 返回 $