第二章第一节 共价键课件-2025-2026学年高二化学人教版选择性必修2

第一节 共价键 第二章 分子结构与性质 第1课时 共价键 1 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 复习回顾 原子为什么能聚会在一起构成物质呢？ 化学键 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。 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。 复习回顾 复习回顾 离子键 共价键 共价键的定义：原子间通过共用电子对所形成的强烈相互作用。 化学键的分类 思考：为什么Na原子和Cl原子间形成离子键，而H原子和CI原子 间形成共价键呢？你能从元素的电负性差别来解释吗？ 共用电子对 复习回顾 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 共价键的特征 【思考1】书写H2、HCl、Cl2的电子式，分析它们为什么是稳定的物质？ 【思考2】是否存在H3、H2Cl、Cl3分子？ H Cl Cl Cl H H H、Cl都只有1个未成对e- ，只能形成一个共价键。 共价键的特征：饱和性 形成的共价键数 = 未成对电子数 + N N N N + O O O O 因为共价键具有饱和性，H原子只有一个未成对电子，只能形成一个共价键。 2、方向性 原子轨道重叠的越多 电子出现的概率越大 共价键越牢固 沿着电子出现概率最大的方向 形成 共价键的 方向性 决定了共价化合物的 立体构型。 s、p等原子轨道的形状是不一样的，它们如何才能发生有效的重叠？ 原子轨道重叠 电子式表示出H2的形成过程： 原子轨道重叠-σ键 原子轨道描述H2的形成： 相互靠拢 原子轨道相互重叠 形成共价键(H-H) σ 键 沿着原子核连线方向重叠，原子轨道以头碰头方式形成的共价键 s-s σ 键 头碰头 1s 1s 【思考】s轨道和p轨道、p轨道和p轨道重叠是否也能形成σ 键？ 原子轨道描述HCl的形成： 靠拢 重叠 成键 靠拢 重叠 成键 1s 3p H Cl ✔ ↑ 1s ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑ 3s 3p 共价键的特征：方向性 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。 原子轨道重叠-σ键 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。 H Cl 原子轨道相互重叠 HCl 形成的共价单键 相互靠拢 原子轨道描述HCl的形成： s-p σ 键 头碰头 H Cl 1s 3p 原子轨道重叠-σ键 原子轨道描述Cl2的形成： 相互靠拢 原子轨道相互重叠 形成的共价单键 Cl2 p-p σ 键 头碰头 3s 3p Cl 3s 3p Cl Cl Cl 3p 3p 原子轨道重叠-σ键 σ 键的总结 σ键的种类 s-s σ键 s-p σ键 p-p σ键 H-H H-Cl Cl-Cl 原子轨道重叠方式： 电子云对称方式： 头碰头 轴对称 σ键的特征： ②较强的稳定性 ③共价单键均为σ键 ①可以绕键轴旋转 无方向性 有方向性 有方向性 可绕键轴旋转，旋转并不破坏σ键的结构。②、σ键的原子轨道重叠程度较大，故σ键有较强的稳定性思考：所有的σ 型共价键都具有方向性吗？s-s轨道都是球形，从任何方向发生电子云重叠(成键)时，重叠程度相同 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 习题 【思考】p轨道和p轨道除了能“头碰头”重叠外，还有其他重叠方式吗？ 形成的π键 相互靠拢 原子轨道相互重叠 p p p-p π键 肩并肩 π键的特征： ①不可以旋转 ②π键不如σ键牢固，易断裂，更易发生化学反应 电子云对称方式： 原子轨道重叠方式： 肩并肩 镜面对称 特例：N2中π键较σ键更牢固 π键 ③ 只有p-p能形成π键，且π键不能单独存在，通常存在于共价双键或共价三键中。 每个π键的电子云由两块组成，它们互为镜像。以形成π键的两个原子核的连线为轴，任意一个原子不能单独旋转，若单独旋转则会破坏π键。形成π键时电子云重叠程度比σ键小，π键不如σ键牢固，比较容易断裂。 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，任意一个原子不能单独旋转，若单独旋转则会破坏π键 π键 总结：σ键与π键的比较 键类型 σ键 π键 常见类型 原子轨道重叠方式 对称性 原子轨道重叠程度 键的强度 成键规律判断 s−s 、s−p、p−p p−p 头碰头 肩并肩 轴对称 镜面对称 大 小 单键：σ键； 双键：1个σ键、1个π键； 三键：1个σ键、2个π键 强 弱 一般来说，π键不如σ键强，容易断裂 先形成σ键，后形成π键。 写出N的价层轨道排布式，从原子轨道重叠角度解释N2如何形成 ↓ ↓ ↓ ↑↓ 2s 2p N ↑ ↑ ↑ ↑↓ 2s 2p N N2 x y z x y z p p 共价键的形成 x 头碰头 p-p σ键 肩并肩 p-p π键 肩并肩 p-p π键 N2共价三键： 1个σ键，2个π键 p-p电子先形成σ键，后形成π键 π键不能单独存在 共价键的形成 规律 【注意】σ键可以单独存在；π键不能单独存在！ 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。 共价键的形成 乙烯、乙炔中的π键，原子轨道重叠程度小，不牢固，易断裂，而乙烷中没有π键，σ键牢固，不易断裂。 H—C≡C—H 5个σ键、1个π键 7个σ键 3个σ键、2个π键 乙烷 乙烯 乙炔 1、观察乙烷、乙烯和乙炔的分子的结构，它们的分子中的共价键分别 由几个σ键和几个π键构成？ 习题 解释乙烯和乙炔的化学性质为什么比乙烷活泼？ 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 习题 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 习题 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 习题 习题 下列有关σ键和π键的说法错误的是(　　) A、在某些分子中，化学键可能只有π键而没有σ键 B、当原子形成分子时，首先形成σ键，可能形成π键 C、σ键的特征是轴对称，π键的特征是镜面对称 D、含有π键的分子在反应时，π键是化学反应的积极参与者 A 下列关于共价键的描述正确的是(　　) A、两个原子的单电子若自旋方向相同，则两两配对可形成共价键 B、原子轨道具有一定的伸展方向，所形成的共价键都具有方向性 C、两个原子的p轨道不仅能形成σ键，也能形成π键 D、气体单质中一定存在σ键，可能存在π键 习题 C (1) 1 mol CO2中含有的σ键数目为　　　　　　。  (2) HCN的结构式为H—C≡N，则该分子中σ键与π键的数目之比为　             。  (5) 1mol乙醛分子中含σ键的数目为　　   　         。 习题 1.204×1024 1∶1 3.612×1024 $