2.1共价键课件(共34张PPT)2023-2024学年高二化学人教版（2019）选择性必修2
文档属性
| 名称 | 2.1共价键课件(共34张PPT)2023-2024学年高二化学人教版（2019）选择性必修2 |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 9.6MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-12-18 22:49:15 | ||
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文档简介
(共34张PPT)
第二章 分子的结构与性质
第一节 共价键
第1课时 共价键
1、从原子轨道重叠的视角认识共价键的本质（重点），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（难点），能说明C2H6、C2H4和C2H2等分子的成键类型。
化学键
使离子相结合或原子相结合的强烈相互作用通称为化学键。
定义
只存在于相邻的原子或离子之间，分子间不存在化学键。
存在范围
化学键的类型
离子键：阴阳离子间的强烈静电作用
共价键：
相邻原子之间通过共用电子对形成的强烈作用力
金属键：
金属阳离子与自由电子之间的强烈静电作用
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）
+
如CsCl、Na2O、MgBr2、KOH、Na2O2等
1、离子键
2、共价键
物质
化学键类型
物质
化学键类型
物质
化学键类型
Ar Na2O Na NaOH
K2O2 H2O2 NH4Cl I2
非极性键
极性键
离子键
极性键
不存在
化学键
离子键
离子键、
非极性键
极性键、非极性键
金属键
离子键、极性键
H2 HBr CsCl H2O
非极性键
练习1：完成下表
离子键、极性键
复习二、电子式：
用“ · ”或“ × ”表示原子最外层电子的式子
微粒 H Mg Al C
电子式
微粒 N O Cl Na
电子式
微粒 Na+ Cl－ S2－
电子式
H·
Na·
·Mg·
·Al·
·
·C·
·
·
·N·
·
·
·
·O·
·
·
·
·
·
·
Cl·
·
·
·
·
Na+
[ ]－
·
·
Cl
·
·
·
·
·
·
·
·
[ ]2－
·
·
S
·
·
·
·
练习：写出下列物质的电子式
HBr Cl2 H2O N2 CO2
CaCl2 K2S NaOH Na2O2 H2O2
H—Br
H—O—H
H—O—O—H
Cl—Cl
N≡N
O＝C＝O
复习三、离子化合物和共价化合物：
HBr Cl2 H2O N2 CO2
1、离子化合物：
含有离子键的化合物（可能含有共价键）
熔融状态可以导电
2、共价化合物：
只含有共价键的化合物
练习：下列物质属于共价化合物的是：
CaCl2 K2S NaOH Na2O2 H2O2
用电子式表示NaCl、HCl和H2的形成过程：
Na+
Cl
Na
Cl
H Cl
H
+
Cl
离子键
共价键
阴、阳离子间通过静电作用所形成的化学键
原子间通过共用电子对所形成的化学键。
分为极性共价键（极性键）和非极性共价键（非极性键）。
如何用原子轨道的概念来进一步理解共价键的形成？
H·
·H
＋
H:H
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
a.电子配对原理：
b.最大重叠原理：
两原子各自提供一个自旋方向相反的电子彼此配对。
两原子轨道重叠部分越大，两核间电子的概率密度越大，形成的共价键越牢固，分子越稳定。
电子云在两个原子核间重叠，意味着电子出现在核间的概率增大，电子带负电，因而可以形象的说，核间电子好比在核间架起一座带负电的桥梁，把带正电的两个原子核“黏结”在一起了。
现代价键理论的基本要点
饱和性
方向性
笔记
1、饱和性
H·
·H
＋
H:H
↑
1S
↓
1S
↑↓
↑↓
↑↓
↓
3s2
3p5
H Cl
H
+
Cl
所以只能有H2、HCl、Cl2、等而不可能有H3、H2Cl、Cl3等
1s1
↑
共价键的饱和性决定了共价化合物的分子组成。
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。如果原子没有未成对电子，则不能形成共价键。
未成对电子
自旋状态相反的
一、共价键的特征
笔记
2、方向性
最大重叠原理：
两个原子轨道重叠越大，两核间电子的概率密度越大，形成的共价键越牢固，分子越稳定。
除s轨道是球形外，原子轨道都有一定的空间取向，所以要使原子轨道最大重叠，共价键必然有______。
方向性
并不是所有共价键都有方向性！如s-s轨道重叠形成的共价键就没有方向性。
共价键的方向性决定了共价化合物的空间构型。
一、共价键的特征
共价键
按共用电子对是否偏移
按共用电子对数目
极性键：不同原子之间
非极性键：相同原子之间
单键
双键
三键
按原子轨道的重叠方式
二、共价键的类型
H2分子中共价键的形成
1、 σ键
二、共价键的类型
s-s σ键
σ键是两原子在成键时，原子轨道以“头碰头”的方式重叠形成的共价键。
靠拢
重叠
成键
靠拢
重叠
成键
HCl分子
1s 3p
H Cl
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。
1、 σ键
二、共价键的类型
1、 σ键
二、共价键的类型
HCl分子中共价键的形成
s-p σ键
1、 σ键
二、共价键的类型
Cl2分子中共价键的形成
p-p σ键
二、共价键的类型
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。
σ 键
“头碰头”
原子轨道的重叠方式：
特征：电子云图形轴对称，能旋转
s-s σ键，如：H-H
s-p σ键，如：H-Cl
p-p σ键，如：Cl-Cl
种类
σ键较稳定：形成σ键的原子轨道的重叠程度较大
单键均为σ键，双键、三键均有σ键，任何两个原子形成的共价键且只有一个σ键
笔记
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
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！
稳定性：π键不如σ键牢固,较易断裂（形成π键时，原子轨道重叠程度比σ键的小）
笔记
两原子形成共价键时，先形成σ键，然后才能形成π键。
N2（N N）形成过程
二、共价键的类型
思考与讨论：N2分子中的化学键是如何形成的？具体形成哪些类型的化学键？
p-pσ键
p-pπ键
p-pπ键
N2分子中含1个
σ键和2个π键
↑ ↑ ↑
2P3轨道
思考与讨论：O2分子中的化学键是如何形成的？具体形成哪些类型的化学键？p-pσ键p-pπ键两对孤对电子对电子云↑↓↑↑2P4轨道O2分子中含1个σ键和1个π键↑↓↑↑②共价单键是σ键；
共价双键中一个σ键，另一个π键；
共价三键由一个σ键和两个π键
H-H
O=O
N≡N
Cl-C-Cl
O
∣
∣
①s-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，且先形成σ键后形成π键。
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
注意：σ键能单独存在，π键不能单独存在
3、σ 键和 π 键的成键规律
笔记
头碰头；
轴对称；
可旋转；
σ键重叠程度较大，较强的稳定性。
σ键
π键
肩并肩；
镜面对称；
不可旋转；
π键重叠程度较小，易断裂，较活泼
共价单键是σ键；
共价双键中有1个σ键，1个π键
共价三键中有1个σ键，2个π键
思考与讨论
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；
2、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
思考与讨论
防晒霜与π键
防晒霜之所以能有效地减轻紫外光对人体的伤害，其原因之一是它的有效成分的分子中含有π键。这些分子中的π电子在吸收紫外光后被激发，从而能阻挡部分紫外光。
1、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
2、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。
2、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。（ ）
第二章 分子的结构与性质
第一节 共价键
第1课时 共价键
1、从原子轨道重叠的视角认识共价键的本质（重点），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（难点），能说明C2H6、C2H4和C2H2等分子的成键类型。
化学键
使离子相结合或原子相结合的强烈相互作用通称为化学键。
定义
只存在于相邻的原子或离子之间，分子间不存在化学键。
存在范围
化学键的类型
离子键：阴阳离子间的强烈静电作用
共价键：
相邻原子之间通过共用电子对形成的强烈作用力
金属键：
金属阳离子与自由电子之间的强烈静电作用
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）
+
如CsCl、Na2O、MgBr2、KOH、Na2O2等
1、离子键
2、共价键
物质
化学键类型
物质
化学键类型
物质
化学键类型
Ar Na2O Na NaOH
K2O2 H2O2 NH4Cl I2
非极性键
极性键
离子键
极性键
不存在
化学键
离子键
离子键、
非极性键
极性键、非极性键
金属键
离子键、极性键
H2 HBr CsCl H2O
非极性键
练习1：完成下表
离子键、极性键
复习二、电子式：
用“ · ”或“ × ”表示原子最外层电子的式子
微粒 H Mg Al C
电子式
微粒 N O Cl Na
电子式
微粒 Na+ Cl－ S2－
电子式
H·
Na·
·Mg·
·Al·
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·C·
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·N·
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Na+
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Cl
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[ ]2－
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练习：写出下列物质的电子式
HBr Cl2 H2O N2 CO2
CaCl2 K2S NaOH Na2O2 H2O2
H—Br
H—O—H
H—O—O—H
Cl—Cl
N≡N
O＝C＝O
复习三、离子化合物和共价化合物：
HBr Cl2 H2O N2 CO2
1、离子化合物：
含有离子键的化合物（可能含有共价键）
熔融状态可以导电
2、共价化合物：
只含有共价键的化合物
练习：下列物质属于共价化合物的是：
CaCl2 K2S NaOH Na2O2 H2O2
用电子式表示NaCl、HCl和H2的形成过程：
Na+
Cl
Na
Cl
H Cl
H
+
Cl
离子键
共价键
阴、阳离子间通过静电作用所形成的化学键
原子间通过共用电子对所形成的化学键。
分为极性共价键（极性键）和非极性共价键（非极性键）。
如何用原子轨道的概念来进一步理解共价键的形成？
H·
·H
＋
H:H
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
a.电子配对原理：
b.最大重叠原理：
两原子各自提供一个自旋方向相反的电子彼此配对。
两原子轨道重叠部分越大，两核间电子的概率密度越大，形成的共价键越牢固，分子越稳定。
电子云在两个原子核间重叠，意味着电子出现在核间的概率增大，电子带负电，因而可以形象的说，核间电子好比在核间架起一座带负电的桥梁，把带正电的两个原子核“黏结”在一起了。
现代价键理论的基本要点
饱和性
方向性
笔记
1、饱和性
H·
·H
＋
H:H
↑
1S
↓
1S
↑↓
↑↓
↑↓
↓
3s2
3p5
H Cl
H
+
Cl
所以只能有H2、HCl、Cl2、等而不可能有H3、H2Cl、Cl3等
1s1
↑
共价键的饱和性决定了共价化合物的分子组成。
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。如果原子没有未成对电子，则不能形成共价键。
未成对电子
自旋状态相反的
一、共价键的特征
笔记
2、方向性
最大重叠原理：
两个原子轨道重叠越大，两核间电子的概率密度越大，形成的共价键越牢固，分子越稳定。
除s轨道是球形外，原子轨道都有一定的空间取向，所以要使原子轨道最大重叠，共价键必然有______。
方向性
并不是所有共价键都有方向性！如s-s轨道重叠形成的共价键就没有方向性。
共价键的方向性决定了共价化合物的空间构型。
一、共价键的特征
共价键
按共用电子对是否偏移
按共用电子对数目
极性键：不同原子之间
非极性键：相同原子之间
单键
双键
三键
按原子轨道的重叠方式
二、共价键的类型
H2分子中共价键的形成
1、 σ键
二、共价键的类型
s-s σ键
σ键是两原子在成键时，原子轨道以“头碰头”的方式重叠形成的共价键。
靠拢
重叠
成键
靠拢
重叠
成键
HCl分子
1s 3p
H Cl
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。
1、 σ键
二、共价键的类型
1、 σ键
二、共价键的类型
HCl分子中共价键的形成
s-p σ键
1、 σ键
二、共价键的类型
Cl2分子中共价键的形成
p-p σ键
二、共价键的类型
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。
σ 键
“头碰头”
原子轨道的重叠方式：
特征：电子云图形轴对称，能旋转
s-s σ键，如：H-H
s-p σ键，如：H-Cl
p-p σ键，如：Cl-Cl
种类
σ键较稳定：形成σ键的原子轨道的重叠程度较大
单键均为σ键，双键、三键均有σ键，任何两个原子形成的共价键且只有一个σ键
笔记
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
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！
稳定性：π键不如σ键牢固,较易断裂（形成π键时，原子轨道重叠程度比σ键的小）
笔记
两原子形成共价键时，先形成σ键，然后才能形成π键。
N2（N N）形成过程
二、共价键的类型
思考与讨论：N2分子中的化学键是如何形成的？具体形成哪些类型的化学键？
p-pσ键
p-pπ键
p-pπ键
N2分子中含1个
σ键和2个π键
↑ ↑ ↑
2P3轨道
思考与讨论：O2分子中的化学键是如何形成的？具体形成哪些类型的化学键？p-pσ键p-pπ键两对孤对电子对电子云↑↓↑↑2P4轨道O2分子中含1个σ键和1个π键↑↓↑↑②共价单键是σ键；
共价双键中一个σ键，另一个π键；
共价三键由一个σ键和两个π键
H-H
O=O
N≡N
Cl-C-Cl
O
∣
∣
①s-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，且先形成σ键后形成π键。
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
注意：σ键能单独存在，π键不能单独存在
3、σ 键和 π 键的成键规律
笔记
头碰头；
轴对称；
可旋转；
σ键重叠程度较大，较强的稳定性。
σ键
π键
肩并肩；
镜面对称；
不可旋转；
π键重叠程度较小，易断裂，较活泼
共价单键是σ键；
共价双键中有1个σ键，1个π键
共价三键中有1个σ键，2个π键
思考与讨论
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；
2、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
思考与讨论
防晒霜与π键
防晒霜之所以能有效地减轻紫外光对人体的伤害，其原因之一是它的有效成分的分子中含有π键。这些分子中的π电子在吸收紫外光后被激发，从而能阻挡部分紫外光。
1、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
2、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。
2、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。（ ）