【高中化学】第2章 第1节 共价键模型课件 2022-2023学年下学期高二化学人教版（2019）选择性必修2

§2.1.1

共价键模型第1节共价键模型第1课时共价键[学习要求]

1.能说出微粒间作用的主要类型、特征和实质。2.了解σ键和π键的形成及特点。3.会判断极性共价键和非极性共价键。[素养目标]认识微观粒子间的相互作用与物质性质的关系，发展宏观辨识与微观探析的核心素养。温故知新1.什么是化学键？定义：相邻原子或离子间强烈的相互作用2.化学键的类型？离子键共价键金属键配位键3.化学反应发生的本质？旧键的断裂与新键的形成一、共价键的形成及其本质1、概念：相邻原子间通过共用电子对形成的强烈的相互作用2、形成过程：(以氢气分子的形成过程为例说明)当氢原子距离较远时，体系能量较高，能量等于两个原子能量的之和当氢原子相互靠近时，体系能量降低，每个氢原子核都会对自己及对方的1s轨道电子产生引力作用当氢原子继续靠近时，会产生原子轨道重叠，导致电子在两个原子核间出现的概率会增加，当氢原子间的距离为0.074nm时，两个氢原子各提供的一个电子以自旋方向相反的方式配对，体系的能量降到最低（降低436KJ/mol）vr0V：势能

r：核间距r0vr0r0V：势能r：核间距r0vr0r0V：势能

r：核间距r0vr0r0V：势能

r：核间距vr0V：势能

r：核间距静电作用力3、共价键的本质高概率地出现在两个原子核之间的电子与两个原子核之间的电性作用静电引力静电斥力平衡过程4、形成条件①电负性相同或相差很小的非金属元素原子。②成键原子有未成对电子。③成键原子的原子轨道在空间重叠。5、共价键的表示方法(1)电子式：(2)结构式：

H-HNN

用一根短线表示一对共用电子所形成的共价键。写出下列分子的电子式和结构式：

分子：NH3H2ON2CO2

二、共价键的类型利用所学知识分析一下N2的成键过程？思考交流N原子的价电子排布式：2S2P23N原子的价电子轨道表示式：↑↓↑↑↑N2的结构式：N三N原子轨道的重叠方式？2S2PNNNN“头碰头”式σ键π键“肩并肩”式电子云重叠时优先形成σ键，且任何两个原子之间只能形成一个σ键。1、σ键与π键按电子云重叠方式分类（1）σ键：原子轨道以“头碰头”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。【小结】σ键的成键特点：

①沿键轴（两核的连线）方向

“头碰头”重叠成键

②σ键可以沿键轴旋转；

③σ键较稳定，存在于一切共价键中。因而，只含有σ键的化合物性质是比较稳定的（烷烃）。

【小结】

π键的成键特点:

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。（2）π键：

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。①s-sσ键，电子不是只在两核间运动，而是在两核间出现概率增大。②s轨道球形，故s-sσ键无方向性。两个s轨道只成σ键，不成π键。③两个原子间可以只形成σ键，但不能只形成π键。特别提醒（3）σ键与π键比较：键类型σ键π键原子轨道重叠方式原子轨道重叠部位原子轨道重叠程度键的强度分类化学活泼性稳定性沿键轴方向“头碰头”重叠沿键轴方向“肩并肩”重叠两原子核之间，在键轴处键轴上方和下方，键轴处为零大小较大较小s­s，s­p，p­pp­p不活泼较活泼一般来说σ键比π键稳定，但不是绝对的5个σ键和1个π键7个σ键3个σ键和2个π键2、极性键与非极性键按共用电子对是否偏移分类类型形成元素共用电子对偏移原子电性非极性键

元素两原子电负性相同，共用电子对

两原子都不显电性极性键

元素共用电子对偏向电负性

的原子电负性较大的原子显

电性，电负性较小的原子显正电性同种不偏移不同种较大负三、共价键的特征特征概念作用饱和性每个原子所能形成的共价键的

或以单键连接的

是一定的共价键的饱和性决定着原子形成分子时互相结合的

关系方向性共价键将尽可能沿着

的方向形成，这就是共价键的方向性。在形成共价键时，原子轨道重叠得

，电子在核间出现的概率愈大，所形成的共价键就

共价键的方向性决定分子的

总数原子数目数量电子出现概率最大愈多愈牢固空间构型[自

我

检

测]1．判断正误，正确的打“√”；错误的打“×”。(1)HF和HCl分子中共价键都是σ键。(

)(2)所有的共价键都有方向性。(

)(3)HF比HCl的稳定性强。(

)(4)氢原子和氟原子、氯原子均可以σ键相结合，其成键轨道完全相同。(

)(5)1mol丙酮分子中含有σ键的数目为9×6.02×1023。(

)答案(1)√

(2)×

(3)√

(4)×

(5)√2．指出下图所表示的共价键名称，并列举含有该共价键的一种物质，写出其分子式：

共价键名称举例①________________，_________________________________________________；②________________，_________________________________________________；③________________，_________________________________________________；④________________，_________________________________________________；⑤________________，_________________________________________________；答案①s­s

σ键H2

②s­p

σ键HCl

③p­p

σ键Cl2

④pz­pz

π键N2

⑤py­py

π键N23．在下列分子中，①HF，②Br2，③H2O，④N2，⑤CO2，⑥H2，⑦H2O2，⑧HCN。分子中只有σ键的是________(填序号，下同)，分子中含有π键的是________，分子中所有原子都满足最外层为8个电子结构的是________，分子中含有由两个原子的s轨道重叠形成的σ键的是________，分子中含有由一个原子的s轨道与另一个原子的p轨道重叠形成的σ键的是________，分子中含有由一个原子的p轨道与另一个原子的p轨道重叠形成的σ键的是________。答案①②③⑥⑦

④⑤⑧

②④⑤

⑥

①③⑦⑧

②④⑤⑦⑧学习任务一、共价键的本质特征【深度思考】1．所有的共价键都有饱和性和方向性吗？提示(1)所有的共价键都有饱和性，但不是所有的共价键都有方向性，如两个1s轨道(H原子与H原子)重叠形成的s­-sσ键没有方向性。提示并不是所有的单质中都有共价键，稀有气体中不存在化学键，金属单质中不存在共价键。2．所有单质都有共价键吗？【名师点拨】共价键的存在范围(1)非金属单质分子中(稀有气体除外)。如O2、F2、H2、C60等。(2)非金属元素形成的化合物中。如H2SO4、CO2、H2O2、有机物分子等。(3)某些金属与非金属元素形成的共价化合物中。如BeCl2、HgCl2、AlCl3等。(4)某些离子化合物中。如Na2O2、NH4Cl等。【典例1】下列说法中正确的是(

)A．若把H2S分子写成H3S分子，违背了共价键的饱和性B．H3O＋的存在说明共价键不具有饱和性C．所有共价键都有方向性D．两个原子轨道发生重叠后，电子仅存在于两核之间答案A解析S原子有两个未成对电子，根据共价键的饱和性，形成的氢化物为H2S，A项对；H2O能结合1个H＋形成H3O＋，不能说明共价键不具有饱和性，B项错；H2分子中，H原子的s轨道成键时，因为s轨道为球形，所以H2分子中的H—H键没有方向性，C项错；两个原子轨道发生重叠后，电子只是在两核之间出现的机会大，D项错。【变式训练1】下列各组物质中，所有化学键都是共价键的是(

)解析A项，Na2O2中既有离子键又有O—O共价键，不正确；B项，CaF2中只有离子键，不正确；D项，NaCl属于离子化合物，没有共价键。答案CA．H2S和Na2O2 B.H2O2和CaF2C．NH3和N2 D.HNO3和NaClA．氯化氢的水溶液显酸性B．液态氯化氢不导电C．氯化氢溶于水发生电离D．氯化氢不易分解解析氯化氢的水溶液电离产生氢离子，溶液呈酸性，与是不是共价化合物无关，A错误；因共价化合物的构成微粒不带电，离子化合物的构成微粒带电，则可利用液态氯化氢不导电来证明氯化氢是共价化合物，B正确；共价化合物、离子化合物的溶液都可以电离，C错误；不能利用分解来判断是否为共价化合物，如KCl受热也不易分解，但属于离子化合物，D错误。答案B【变式训练2】下列实验事实可以证明氯化氢是共价化合物的是(

)学习任务二、共价键的类型与σ键和π键的比较【观图助学】1．σ键与π键的判断方法提示2．分子中一定含有π键吗？提示(1)s轨道与s轨道(或p轨道)只能形成σ键，不能形成π键。(2)两个原子间可以只形成σ键，但不可以只形成π键。(3)在同一个分子中，σ键一般比π键强度大。【名师点拨】1．共价键的类型分类标准类型共用电子对数单键、双键、三键共用电子对是否偏移极性键、非极性键原子轨道重叠方式σ键、π键键类型σ键π键原子轨道重叠方式沿键轴方向“头碰头”重叠沿键轴方向“肩并肩”重叠类型s­-sσ键、s-­pσ键、p­-pσ键p­-pπ键原子轨道重叠部分两原子核之间，在键轴处键轴上方和下方，键轴处为零原子轨道重叠程度大小键的强度较大较小化学活泼性不活泼活泼键的存在共价单键为σ键，共价双键、三键中含有一个σ键共价双键、三键分别含有1个、2个π键。两原子间最多能形成2个π键2.σ键与π键的区别【典例2】有下列十种物质：①CH4

②CH3CH2OH ③N2

④HCl

⑤CO2

⑥CH3CH3

⑦C2H4

⑧C2H2⑨H2O2

⑩HCHO请按要求回答下列问题(填写编号)：(1)只有σ键的有________，既有σ键又有π键的有________。(2)只含有极性键的化合物有__________，既含有极性键，又含有非极性键的化合物有________。(3)含有双键的有_____