化学人教版（2019）选择性必修2 2.1.1共价键（共28张ppt）

(共28张PPT)
第二章 分子结构与性质
第一节　共价键
1、共价键
x
y
z
x
y
z
理查德 费曼
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”。
科学史话
原子是如何构成物质的呢？
物质
原子
分子
离子
回顾旧知
1、分子中相邻原子之间是靠什么作用而结合在一起？
化学键：相邻原子之间强烈的相互作用
2. 化学键的类型有哪些？
①离子键：阴、阳离子之间通过静电作用形成的化学键
②共价键：原子间通过共用电子对形成的化学键
由离子键构成的化合物叫离子化合物
只含共价键的化合物叫共价化合物
3.电子式
用“ ”或者“X”来表示原子或分子最外层电子的方法。
HClO H2O2 NaOH
练习：
写出以下物质的电子式。
O
H
··
··
·
·
·
·
Cl
··
··
·
·
H O O H
·
·
·
·
·
·
··
··
··
··
Na [ O H]
+
-
··
··
·
·
·
·
回顾旧知
4.用电子式表示以下物质的形成过程
离子键
共价键
H2 HCl Cl2 NaBr
·
·
H
H
H
H
·
·
+
Cl
·
·
··
··
·
Cl
·
·
··
··
·
Cl
·
·
··
··
·
·
··
··
Cl
·
·
+
·
·
H
H
Cl
·
+
·
·
·
··
··
Cl
··
··
·
·
·
Na
·
Br
·
·
··
··
·
·
··
-
+
Na [ Br ]
··
·
·
+
共价键
共价键
一般是非金属原子之间，因成键原子最外层电子未达到饱和状态，通过形成共用电子对成键。
如：H2、N2、 HCl、H2O、HF
特殊：AlCl3、 (CH3COO)2Pb等
活泼金属（IA、IIA） 活泼非金属（VIA、VIIA）
或NH4+ 或原子团阴离子（OH－、O22－、SO42－等）
+
1、离子键
2、共价键
回顾旧知
5、化学键的类型与电负性的差值的关系
成键原子之间的电负性差值
大于1.7
小于1.7
通常形成离子键，相应的化合物为离子化合物
通常形成共价键，相应的化合物为共价化合物
离子键
H和Cl的电负性的差值
Na和Cl的电负性的差值
共价键
0
0.9
2.1
电负性的差值
任务一：从原子轨道的角度理解共价键
活动一：阅读教材P34-35页，从原子轨道的角度进一步理解共价键的形成
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。
成键微粒
本质
【思考与讨论1】①通过电子式分析为何H2、Cl2、HCl是稳定的物质？
H达到2电子，Cl达到8电子稳定结构
②你认为是否存在H3、H2Cl、Cl3这样的物质？说出你判断的理由。
任务一：从原子轨道的角度理解共价键
②你认为是否存在H3、H2Cl、Cl3这样的物质？说出你判断的理由。
不存在，因为H和Cl都只差1个电子达到稳定结构，只需共用一次电子。
H
↑
1s1
Cl
↑↓
↑↓
↑
↑↓
3s2
3p5
H 原子、Cl原子都只有一个未成对电子
①共价键具有饱和性
2、特征
原子形成的共价键数＝_____________
未成对电子数
——电子配对原理
按照共价键的共用电子对理论，一个原子有几个 ，便可和几个 电子配对成键，这就是共价键的饱和性。
未成对电子
自旋状态相反的
任务一：从原子轨道的角度理解共价键
如何从原子轨道进一步理解共价键呢？
氢原子形成氢分子的示意图
H
↑
1s1
H
↓
1s1
H2
相互靠拢
原子轨道相互重叠
形成氢分子的共价键(H-H)
“头碰头”
σ 键
共价键类型①σ 键——特征：
①“头碰头”
②轴对称，可绕轴旋转
③H2的σ键是由两个s轨道重叠形成，可称为 s-s σ键，重叠程度大，不易断裂
任务一：从原子轨道的角度理解共价键
2、特征
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
——最大重叠原理
②共价键具有方向性
H
H
H
H
H―H：s-s σ键
键轴
轴对称
（s-s轨道无方向性）
任务一：从原子轨道的角度理解共价键
除了s轨道和s轨道重叠形成共价键外，还能找到其他轨道重叠形成共价键的例子吗？
H—Cl的s-p σ键的形成
HCl中的共价键是由氢原子提供的未成对电子的1s原子轨道和氯原子提供的未成对电子的3p原子轨道重叠形成
H
↑
1s1
Cl
3p5
↑↓
↑↓
↓
↑↓
3s2
HCl
H
Cl
H
Cl
HCl
未成对电子的原子轨道相互靠拢
原子轨道相互重叠
形成的共价单键
σ键——s-p σ键
任务一：从原子轨道的角度理解共价键
Cl—Cl的p-p σ键的形成
Cl2中的共价键是由2个氯原子各提供1个未成对电子的3p原子轨道重叠形成的
Cl
3p5
↑↓
↑↓
↓
↑↓
3s2
Cl2
Cl
Cl
未成对电子的原子轨道相互靠拢
原子轨道相互重叠
形成的共价单键
Cl2
Cl
3p5
↑↓
↑↓
↑
↑↓
3s2
σ键——p-p σ键
任务一：从原子轨道的角度理解共价键
原子轨道除了以“头碰头”的方式重叠以外，还有没有可能以其他的方式重叠成键？
【思考与讨论】
未成对电子的原子轨道相互靠拢
原子轨道相互重叠
形成的π键
按电子云重叠方式分类，共价键分为σ 键和π键
共价键类型②π 键
（1）概念：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。
（2）成键特点：
① “肩并肩”重叠成键；呈镜像对称。
② 电子云重叠程度不及σ键大，较活泼；
③ π键必须与σ键共存；
④ π键不能自由旋转。
任务一：从原子轨道的角度理解共价键
注意：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。即π键不能单独存在！
任务一：从原子轨道的角度理解共价键
哪些共价键是σ键？哪些共价键是π 键呢？
①共价单键为 键；
②共价双键中有一个 键、一个 键；
③共价三键由一个 键和两个 键组成。
σ
σ
π
σ
π
H-H
O=O
N≡N
Cl-C-Cl
O
∣
∣
1个σ键，1个π键
1个σ键
1个σ键，2个π键
3个σ键，1个π键
σ键与π键的对比
σ键 π键
重叠方式
重叠方向
重叠形状
强度 “头碰头”
“肩碰肩”
沿键轴的方向
与轨道对称轴相互平行的方向
轴对称
镜面对称
不同
例如乙烯、乙炔中的π键不如σ键牢固，比较容易断裂
课堂小结
评价任务
正误判断
(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对电子数决定的( )
(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( )
√
√
√
√
×
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
方向性
共价键的方向性决定了共价化合物的立体构型。
最大重叠原理：
课堂小结
化学键
离子键
共价键
σ键
π键
s-s σ键键
s-p σ键键
p-p σ键键
p-p π键键
课堂小结
任务二：深入探究共价键的形成过程
用电子式表示N2的形成过程，并用原子轨道重叠来解释其共价键的形成过程。
【思考与讨论2】
N
：
：
：
：
N
：
N
N
·
·
·
：
＋
N
·
·
·
：
↑
↑
↑
↑↓
2s
2px
2py
2pz
x
y
z
N的2p轨道示意图
x
y
z
x
y
z
N2中共价三键的形成过程
“头碰头”
σ键
任务二：深入探究共价键的形成过程
任务二：深入探究共价键的形成过程
x
y
z
x
y
z
N2中共价三键的形成过程
σ键
“头碰头”
“肩并肩”
π键
“肩并肩”
π键
N≡N
z
z
y
y
x
π
π
σ
N2中1个p-p σ键和2个p-p π键的形成过程
N≡N
↑ ↑ ↑
2P3轨道
任务二：深入探究共价键的形成过程
“头碰头”
“肩并肩”
“肩并肩”
p-p σ键
p-p π键
p-p π键
N≡N
任务二：深入探究共价键的形成过程
1、观察下图乙烷、乙烯和乙炔分子的结构，并回答下列问题。
(1)乙烷中有___个σ键，乙烯、乙炔中σ键与π键的个数之比分别为_____、_____。
(2)乙烯和乙炔的化学性质为什么比乙烷活泼？
乙烯的碳碳双键和乙炔的碳碳三键中分别含1个和2个π键，π键原子轨道重叠程度小，不稳定，容易断裂。而乙烷中没有π键，σ键稳定，不易断裂。
7
3∶2
5∶1
评价任务
2.下列分子中存在的共价键类型完全相同(从σ键、π键的形成方式角度分析)的是( )
A.CH4与NH3 B.C2H6与C2H4
C.H2与Cl2 D.Cl2与N2
A
3.下列四组物质中只含有共价键的是( )
A.H2、O3、C60、N60、
B.Cl2、S8、NaCl、Na2O2、NaHCO3
C.P4、Br2、H2O2、Xe、XeF4
D.NH4HCO3、N2H4、NH3、 、KNO3
A
评价任务
4.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
C
5.分析下列化学式中画有横线的元素，选出符合要求的物质，填空。
A.NH3　B.H2O　C.HCl　 D.CH4　E.C2H6　F.N2
(1)所有的价电子都参与形成共价键的是_______。
(2)只有一个价电子参与形成共价键的是___。
(3)最外层有未参与成键的电子对的是_____________。
(4)既有σ键又有π键的是___。
D、E
C
A、B、C、F
F
评价任务
6.有以下物质：①HF，②Cl2，③H2O，④N2，⑤C2H4，⑥C2H6，⑦H2，⑧H2O2，⑨HCN(H—C≡N)。
(1)只有σ键的是_____________(填序号，下同)；既有σ键又有π键的是_______。
①②③⑥⑦⑧
④⑤⑨
(2)含有由两个原子的s轨道重叠形成的σ键的是______。
⑦
(3)含有由一个原子的s轨道与另一个原子的p轨道重叠形成的σ键的是______________。
①③⑤⑥⑧⑨
(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
评价任务