共价键+第1课时 【 备课精讲精研 】高二下学期人教版+(2019)化学选择性必修2

第二章分子结构与性质第一节共价键

学习

目标第1课时

共价键的类型：σ键和π键PART01PART02PART03认识原子间通过原子轨道的重叠形成共价键,了解共价键具有饱和性、方向性。知道根据原子轨道的重叠方式,共价键可分为σ键和π键等类型。理解共价键中σ键和π键的区别,建立判断σ键和π键的思维模型,熟练判断分子中σ键和π键的存在及个数。（1）概念：原子间通过共用电子对所形成的相互作用.一般为非金属原子（相同或不同）或金属原子与非金属原子。（2）本质:1.共价键一、共价键的形成与特征

（3）成键粒子：

H2、HCl、Cl2均通过共用电子对相结合，为什么难以形成H3、H2Cl、Cl3等分子？

H︰H电子式H︰Cl︰‥‥︰Cl︰Cl︰‥‥‥‥思考与交流原子间通过共用电子对（即电子云重叠）产生的强烈作用。（4）形成条件：非金属元素的原子之间形成共价键，大多数电负性之差小于1.7的金属与非金属原子之间形成共价键。氯化铝属于共价化合物，铵盐属于离子化合物，铵根和阴离子之间是离子键。

注意：（1）共价键具有饱和性：共价键的饱和性决定了共价化合物的分子组成。

而H原子、Cl原子都只有一个未成对电子,因而只能形成H2、HCl、Cl2分子,不能形成H3、H2Cl、Cl3等分子。按照共用电子对理论，一个原子有几个未成对电子，便可和几个自旋相反的电子配对成键，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。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形状,在形成共价键时，原子轨道重叠的越多，电子在核间出现的概率越大，所形成的共价键就越牢固，因此共价键将尽可能沿着电子出现概率最大的方向形成，所以共价键必然具有方向性。（2）共价键具有方向性：CH4正四面体形共价键的方向性决定着分子的空间结构2.共价键的特征

一、共价键的形成与特征

并非所有共价键都有方向性，如只有s轨道重叠形成的共价键。

注意：(4)所有共价键都有饱和性，但并不是所有的共价键都有方向性，如s-sσ键就没有方向性。例1.下列说法正确的是（

）A.Cl2是双原子分子，H2S是三原子分子，这是由共价键的方向性决定的B.H2O与H2S的空间结构一样是由共价键的饱和性决定的C.并非所有的共价键都有方向性D.两原子轨道发生重叠后，电子在两核间出现的概率减小C2.共价键的特征

一、共价键的形成与特征

题后反思：所有共价键都有饱和性，但并不是所有的共价键都有方向性，如s-sσ键就没有方向性。按成键原子的原子轨道的重叠方式分类，可分为：共价键σ键π键未成对电子的原子轨道以”头碰头“重叠形成共价键。未成对电子的原子轨道以”肩并肩“重叠形成共价键。回顾：前面已经学过用电子式来表示H2

的形成过程：H··H＋H:H现在学习了原子轨道理论模型，如何用原子轨道来进一步理解共价键？共价键的分类：二、共价键的类型

1.

σ键

(2)类型：s-sσ键s-pσ键p-pσ键(1)概念：未成对电子的原子轨道以”头碰头“方式重叠形成的共价键叫σ键。二、共价键的类型

①s-sσ键(下面以H原子形成H2分子为例：)原子轨道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，因此可以说，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。思考：H2分子中，1s轨道电子的电子云重叠有方向性吗？

—分析：s-s轨道都是球形，从任何方向发生电子云重叠（成键）时，重叠程度都相同，因此s-sσ键无方向性。二、共价键的类型

1.

σ键

氢原子形成氢分子的过程二、共价键的类型

②s-pσ键(下面以HCl的形成为例：)图2-2-1H-Cl的s-pσ

键原子轨道相互重叠形成氯化氢分子的共价单键(H-Cl)未成对电子的原子轨道相互靠拢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原子轨道重叠形成的。1.

σ键

二、共价键的类型

H-Cl的s-pσ键形成二、共价键的类型

③p-pσ键(下面以Cl2的形成为例：)

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。图2-2-2Cl-Cl的p-pσ键原子轨道相互重叠形成氯分子的共价单键(Cl-Cl)未成对电子的原子轨道相互靠拢1.

σ键

二、共价键的类型

Cl-Cl的p-pσ键形成二、共价键的类型

②强度大：“头碰头”重叠形成σ键的原子轨道重叠程度较大，故σ键有较强稳定性。③可旋转：以形成σ键的两原子核的连线为轴，任何一个原子均可以旋转，旋转时并不破坏σ键的结构。(3)σ键特征：①轴对称：以形成化学键的两原子核的连线为轴作旋转操作，共价键电子云的图形不变，这种特征称为轴对称。1.

σ键

二、共价键的类型

p轨道与p轨道除了能形成σ键外，还能形成π键。π键的特征是两个原子轨道以平行或“肩”方式重叠；原子重叠的部分分别位于两原子核构成平面的两侧。每个π键的电子云由两块组成，它们互为镜像，这种特征称为镜面对称。2.

π键

二、共价键的类型

P-P

π键的形成过程主要为p-pπ键。其形成过程如下图：(1)概念:2.

π键

二、共价键的类型

(2)类型：未成对电子的原子轨道以“肩并肩”方式重叠形成共价键叫π键。p-p

π键的形成2.

π键

二、共价键的类型

p-pσ键p-pπ键两对孤对电子对电子云↑↑2p2轨道①p-pπ键(以乙烯中的碳碳双键为例：)2.

π键

二、共价键的类型

结论：双键中有1个σ键和1个π键结论:三键中有1个σ键和2个π键↑↑↑2P3轨道①p-pπ键(下面以N2

的形成过程为例：)2.

π键

二、共价键的类型

N2中共价三键的形成过程①p-pπ键二、共价键的类型

①镜面对称：每个π键的电子云由两块组成，分别位于由两原子核

构成平面的两侧，如果以它们之间包含原子核的平面为镜面，它们互为镜像，这种特征称为镜面对称。。②强度小：形成π键时电子云重叠程度比σ键小，π键不如σ键牢固，易断裂（如乙烯、乙炔易发生加成反应）。特例：N2分子中的π键比σ键稳定。(3)π键特征：

③不能旋转：以形成π键的两个原子核的连线为轴，任意一个原子并不能单独旋转，若单独旋转则会破坏π键,如以py－pyπ键为例，若旋转其中一个成键原子，则两原子的py轨道不再平行，也就无法“肩并肩”。2.

π键

二、共价键的类型

单键双键三键σ键1个σ键、1个π键1个σ键、2个π键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p-p电子先形成σ键，后形成π键。②共价单键是σ键；共价双键中有一个σ键,另一个是π键；共价三键由一个σ键和两个π键构成。(4)判断σ键、π键的一般规律2.

π键

二、共价键的类型

键的类型σ键π键原子轨道重叠方式原子轨道重叠程度对称类型键的强度旋转情况成键情况σ键与π键的比较“头碰头”“肩并肩”大小轴对称镜面对称键的强度大，键牢固,不活泼键的强度小，易断裂,活泼单键可以绕键轴任意旋转，不破坏σ键不能旋转，否则破坏π键单键都是σ键，双键含一个σ键和一个π键，三键含一个σ键和二个π键【小结】2.

π键

二、共价键的类型

[问题与讨论]

钠和氯通过得失电子同样也是形成电子对，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：原子NaClHClCO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_____键是电负性相差不大的原子之间形成的化学键。0.93.02.13.02.53.52.10.91.0离子共价1.7二、共价键的类型

一、化学键本质：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，电子云呈轴对称特征π键原子轨道“肩并肩”重叠，电子云呈镜面对称特征共价三键——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键一般规律课堂小结二、共价键的类型

练习1.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()√√√√×二、共价键的类型

练习2.下列说法正确的是()A.Cl2是双原子分子，H2S是三原子分子，这是由共价键的方向性决定的B.H2O与H2S的空间结构一样是由共价键的饱和性决定的C.并非所有的共价键都有方向性D.两原子轨道发生重叠后，电子在两核间出现的概率减小C二、共价键的类型

练习3.下列各组物质中，所有化学键都是共价键的是(

)

A.H2S和Na2O2B.H2O2和CaF2C.NH3和N2D.HNO3和NaClC二、共价键的类型

共价键[问题与预测](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？探究C2H6C2H4C2H2σ键π键705132二、共价键的类型

共价键(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。乙烯分子中π键由一个2p轨道重叠形成的↑↑↑↓2s2pCxyzxyz肩并肩x探究二、共价键的类型

共价键(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。探究解析：乙烯分子的碳原子采取sp2轨道杂化，2个碳原子各以2个sp2杂化轨道与氢原子形成2个碳氢σ键，而2个碳原子之间又各以1个sp2杂化轨道形成1个碳碳σ键，除此之外，2个碳原子中未参加杂化的p轨道形成了1个π键，因此，乙烯的双键中有1个σ键和1个π键。乙炔分子的碳原子采取sp轨道杂化，2个碳原子各以1个sp杂化轨道与氢原子形成1个碳氢σ键，同时又各以其另一个sp杂化轨道形成1个碳碳σ键，除此之外，每个碳原子通过2个未参加杂化的p轨道形成了2个π键（暂不作要求)二、共价键的类型

共价键[绘制图示]模仿图2-3，绘制乙炔分子中的π键。乙炔