化学人教版（2019）选择性必修2 2.1.1共价键 课件(共33张PPT，内嵌视频)

(共33张PPT)
1、从原子轨道重叠的视角认识共价键的本质，知道共价键具有饱和性和方向性，能用模型、图像和符号等正确表征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和C2H2等分子的成键类型。
2
1
本节重点
本节难点
从原子轨道重叠的视角认识共价键的本质
从原子轨道重叠方式的不同理解σ键和π键的区别和特征
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？
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？
共价键
物质
原子
分子
离子
从微观和符号的视角分析问题
1、书写H2、Cl2、HCl形成的电子式，解释形成共价键的本质？
2、为什么难形成H3、Cl3、H2Cl等分子？
共用电子对
H
+
Cl
H
Cl
Cl
+
Cl
Cl
Cl
H
H
+
H
H
共价键具有饱和性
特征
从微观和符号的视角分析问题
3、从N2、O2、F2的电子式分析共价键的饱和性？
+
N
N
N
N
+
O
O
O
O
+
F
F
F
F
↑↓
↑
↑
↑
2s
2p
↑↓
↑↓
↑
↑
2s
2p
↑↓
↑↓
↑↓
↑
2s
2p
从微观和符号的视角分析问题
4、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
从微观和符号的视角分析问题
4、从CH4、NH3、H2O、HF的电子式分析共价键的饱和性？
H
+
F
H
F
O
+
O
2H
H
H
↑↓
↑↓
↑↓
↑
2s
2p
↑
1s
↑↓
↑↓
↑
↑
2s
2p
↑
1s
共价键的饱和性决定了分子的组成。
一、共价键
1、概念
相邻原子之间通过共用电子对形成强烈的相互作用力。
2、特征
3、类型
①具有饱和性
极性键
非极性键
是否偏移
单键
双键
数目
三键
成键微粒
本质
②具有方向性
共价键理论能解释原子如何形成分子以及共价键的饱和性，下面我们将以原子轨道重叠的方式进一步学习共价键。
共价键
按共用电子对
两个原子共用电子，意味着两个原子的距离足够近使其原子轨道在核间出现了重叠，电子在重叠区域出现的概率增大。由于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呢？
H
H
1s1
1s1
H
H
H
H
原子轨道相互重叠
形成氢分子中的共价键
（H-H）
思考与讨论
s
s
s-s σ键
氢分子形成共价键示意图
未
成
对
电
子
的
原
子
轨
道
相
互
靠
拢
头碰头
无方向性
1s1
3p5
H
Cl
原子轨道相互重叠
形成氯化氢分子中的共价键
（Cl-H）
s
p
HCl分子中共价键的形成
s-p σ键
氯化氢分子形成共价键示意图
未
成
对
电
子
的
原
子
轨
道
相
互
靠
拢
头碰头
有方向性
3p5
3p5
Cl
Cl
原子轨道相互重叠
形成氯分子中的共价键
（Cl-Cl）
p
p
Cl2分子中共价键的形成
p-p σ键
氯气分子形成共价键示意图
未
成
对
电
子
的
原
子
轨
道
相
互
靠
拢
头碰头
有方向性
回顾σ键的形成过程
3p5
3p5
Cl
Cl
原子轨道相互重叠
形成氯分子中的共价键
（Cl-Cl）
p
p
未
成
对
电
子
的
原
子
轨
道
相
互
靠
拢
p-p π键的形成
p-p π键
肩并肩
有方向性
思考与讨论
σ键和π键有什么区别？
共价键 σ键 π键
轨道重叠类型
轨道重叠方式
对称类型
键的强度
共同特征
s-s、s-p、p-p
p-p
头碰头
肩并肩
轴对称
镜面对称
强
弱
具有方向性
思考与讨论
哪些共价键是σ键，哪些共价键是π键呢？
共价单键是σ键。
共价双键由一个σ键和一个π键构成。
共价三键由一个σ键和两个π键构成。
1
2
3
探究活动
1、观察乙烷、乙烯和乙炔的分子结构，它们的分子中的共价键分别由几个σ键和几个π键构成？
乙烷
乙烯
乙炔
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；
乙烯分子：每个碳原子s轨道、2个p轨道（sp2杂化轨道）分别与2个氢原子、另一个碳原子形成3个σ键，共5个σ键；每个碳原子p轨道均有一个未成对电子，两个p轨道以“肩并肩"相互重叠，形成π键。
乙炔分子：每个碳原子s轨道、1个p轨道分别（sp杂化轨道）与1个氢原子、另一个碳原子形成2个σ键，共3个σ键；碳原子中另外两个p轨道与碳原子中的两个p轨道以“肩并肩”相互重叠，形成两个π键。
探究活动
2、解释乙烯分子中π键是如何形成的，预测乙炔分子中π键是如何形成的？
探究活动
3、模仿图2-3所示，绘制乙炔分子中的π键。（提示：两个碳原子各自用2个p轨道形成2个π键。）
学生自己制作模型
探究活动
4、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：
元素 Na Cl H Cl C O
电负性
电负性之差 （绝对值 ）
结论：当元素的电负性相差很大，化学反应形成的电子对不会被共用，形成的将是____________键；而____________键是元素电负性相差不大的原子之间形成的化学键。
0.9 3.0
2.1 3.0
2.5 3.5
2.1
0.9
1.0
离子
共价
例1、下列说法正确吗？
1、形成共价键后体系的能量降低，趋于稳定。（ ）
2、共价键的饱和性是由成键原子的未成键电子数决定的。（ ）
3、共价键的饱和性决定了分子内部原子的数量关系。（ ）
4、共价键的方向性是由成键原子轨道的方向性决定的。（ ）
5、原子轨道在空间都具有方向性。（ ）
例2、σ键的常见类型有(1)s-s, (2)s-p, (3)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
例3、下列关于σ键和π键的说法错误的是（ ）
A、含有π键的分子在反应时，π键是化学反应的积极参与者
B、当原子形成分子时，首先形成σ键，可能形成π键
C、有些原子在与其它原子形成分子时只能形成σ键，不能形成π键
D、在分子中，化学键可能只有π键而没有σ键
D
提示：稀有气体的单质分子中不含化学键；多原子分子中一定含有σ键，可能含有π键。
例4、已知：元素 的电负性为2.5，元素 的电负性为3.5，元素 的电负性为1.2，元素 的电负性为2.4。
你认为上述四种元素中，最容易形成共价键的是( @47@ )。
A、 与 B、 与 C、 与 D、 与
B
例5、P元素的价电子排布为3s23p3，P与Cl形成的化合物有PCl3、PCl5，对此判断正确的是( )
A、磷原子最外层有三个未成对电子，故只能结合三个氯原子形成PCl3
B、PCl3分子中的P—Cl键含有π键
C、PCl5分子中的P—Cl键都是π键
D、磷原子最外层有三个未成对电子，但是能形成PCl5，说明传统的价键理论存在缺陷
D
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
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、共价键的方向性是由成键原子的轨道的方向性决定的
C、共价键的饱和性决定了分子内部的原子的数量关系
D、共价键的饱和性与原子轨道的重叠程度有关
D
2、下列不属于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
3、下列说法正确的是(　　)。
A、π键是由两个p轨道“头碰头”重叠形成的
B、σ键的电子云图形是镜面对称的,而π键的电子云图形是轴对称的
C、一般 键比 键重叠程度大，形成的共价键强
D、气体单质中，一定有 键，可能有 键
C
A、电负性：
B、S2Cl2为含有极性键和非极性键的分子
C、S2Br2 与 S2Cl2>结构相似，都含有键和键
D、S2Cl2 与H2O反应的化学方程式可能为
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。下列说法错误的是( @63@ )。
C
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