【化学】共价键课件 2023-2024学年高二化学人教版（2019）选择性必修二

第一节共价键2.1.1共价键人教版高中化学选必二目录σ键和π键的判断0304共价键的概念与特征01共价键的形成02探究共价键——问题与讨论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是离子键呢？你能从元素的电负性差别来理解吗？原子NaClHClCO电负性0.93.02.13.02.53.5电负性之差(绝对值)2.10.91.0当成键原子的电负性相差很大时，形成的电子对不会被共用，形成的将是离子键；而共价键是电负性相差不大的原子之间形成的化学键。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【知识回顾】战01化学键

形成过程

原子原子离子化合物单质或化合物得失电子静电作用共用电子【思考】HCl为何只有一对共用电子对？H2、O2、N2也是有一对吗？电负性的差值1.7

形成条件

非极性键极性键离子键0战02化学键共价键

类型单键：相邻原子之间共用一对电子双键：相邻原子之间共用两对电子三键：相邻原子之间共用三对电子极性键：不同原子之间非极性键：相同原子之间共用电子对数电子对数偏移成键的粒子：一般为

原子

(相同或不相同)之间或少部分金属原子与非金属原子之间（如AlCl3、BeCl2等化合物）非金属

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”。原子是如何构成物质的？共价键的特征与分类比较由①到④过程是两个氢原子的核间距逐渐减小的过程，核间距逐渐减小时，两个氢原子的原子轨道会相互重叠，导致电子在核间出现的概率增大。现代价键理论的基本要点：2.最大重叠原理：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1、共用电子对理论:共价键形成的过程是成键原子相互接近，原子轨道发生重叠，自旋方向相反的未成对电子形成共用电子对。

3、通过成键时的重叠方式将共价键分为:σ键和

键σ键的形成氢原子形成氢分子的过程s-sσ键两个s轨道重叠电子出现在核间的概率增大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。特征：轴对称σ键的形成H-Cl的s-pσ键形成↑1s1↑↓↑↓↑↓↑3s23p5s-p轨道以“头碰头”的方式重叠s-pσ键特征：轴对称s轨道呈球形对称，p轨道呈哑铃形，只有当沿着键轴方向以“头碰头”方式重叠，才能实现原子轨道最大重叠。σ键的形成Cl-Cl的p-pσ键形成↑↓↑↓↑↓↑3s23p5↑↓↑↓↑↓↑3s23p5p-pσ键特征：轴对称p-p轨道以“头碰头”的方式重叠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。（1）σ键的概念1S1SH2的s-sσ键（2）σ键的分类H2中的σ键是由两个s轨道重叠形成的①s-sσ键原子轨道相互重叠未成对电子的原子轨道互相靠拢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。②s-pσ键1S3PHCl的s-pσ键HCl中的σ键是由H提供s轨道和Cl提供的p轨道重叠形成的Cl2中的σ键是由两个p轨道重叠形成的③p-pσ键3P3PCl2p-pσ键两个3p轨道沿着键轴方向以“头碰头”方式重叠，形成p—pσ键①轴对称：②稳定：③可旋转：（3）σ键的特征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。形成σ键的原子轨道重叠程度较大，故σ键有较强稳定性。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。共价单键都是σ键。p-pσ键p-pπ键p-pπ键↑↑↑2p3轨道氮分子的形成过程↓↓↓2p3轨道π键的形成π键的形成O2中

p-pσ键和

p-pπ键的形成过程p-p

σ键p-p

π键两对孤对电子对电子云↑↓↑↑2P4轨道π键的形成p轨道与p轨道除了能形成σ键外，还能形成π键。p-pπ键特征：镜面对称p-p轨道以“肩并肩”的方式重叠π键特征是两个原子轨道以平行或“肩并肩”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。①镜面对称：②强度小：③不能旋转：（1）π键的特征：每个π键的电子云由两块组成，它们互为镜像。形成π键时电子云重叠程度比σ键小，π键不如σ键牢固，比较容易断裂。比如：乙烯易发生加成反应。特例：N2分子中的π键比σ键稳定。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。由两个p原子轨道以“肩并肩”方式重叠σ键和

π键的成键规律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-HO=ON≡NCl-C-ClO∣∣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。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键不能单独存在探究共价键——问题和预测观察乙烷、乙烯和乙炔的分子的结构，它们的分子中的共价键分别由几个σ键和几个π键构成？乙烷分子中由7个σ键组成；乙烯分子中由5个σ键和1个π键组成；乙炔分子中由3个σ键和2个π键组成。乙烷乙烯乙炔共价键的类型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“头碰头”“肩并肩”大小轴对称镜面对称键的强度大，键牢固键的强度小，易断裂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σ键和

π键的比较氢原子和氯原子都有一个未成对电子，从分子的形成过程来看，只有未成对电子才能形成共用电子对，在H2、HCl、Cl2分子中，由两个原子各提供一个未成对电子形成一个共用电子对，因此H2、HCl、Cl2只能由两个原子形成。

按照现代价键理论中的电子配对理论，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。①饱和性H··H＋H:H↑1S↓1S↑↓↑↓↑↓↓3s23p5HClH+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。共价键的特征②方向性共价键的方向性决定了共价化合物的立体构型。CH4

NH3

H2OCO2

正四面体形三角锥形V形直线形

除s轨道是球形对称外，其他原子轨道在空间都有一定是的分布特点，按照现代价键理论中的最大重叠原理，两原子在形成共价键时将尽可能沿着电子出现概率最大的方向形成，所以共价键有方向性。（注意：s-s轨道重叠无方向性）(1)共价键形成时，共用电子对并不是只在两核间运动，只是电子在两核间出现的概率大。(2)因s轨道是球形的，故s轨道与s轨道形成σ键时，无方向性。两个s轨道只能形成σ键，不能形成π键。(3)两个原子间有且仅有一个σ键，且优先形成σ，故可以只形成σ键，但不能只形成π键。对于σ键和π键应特别注意的问题课堂小结本质：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键一般规律本质和特征战1.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NaCl课堂练习√战2.下列说法正确的是A.若把H2S写成H3S,则违背了共价键的饱和性B.H3O+的存在说明共价键不应有饱和性C.所有共价键都有方向性D.金属元素与非金属元素的原子间只形成离子键课堂练习√3.下列说法不正确的是A.σ键一般比π键原子轨道重叠程度大,形成的共价键强B.两个原子之间形成共价键时,最多有1个σ键C.气体单质中,一定有σ键,可能有π键D.一个N2分子中有1个σ键,2个π键课堂练习√课堂练习√4.下列不属于共价键成键因素的是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课堂练习√5.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课堂练习√6.下列说法对σ键和π键的认识不正确的是A.分子中只要含有共价键，则至少含有一个σ键B.s-sσ键、p-pσ键与s-pσ键都是轴对称的C.p-pσ键和p-pπ键的重叠方式是相同的D.含有π键的分子在反应时，π键是化学反应的积极参与者课堂练习7.(1)

分子中σ键和π键的比例为________。9∶1(2)已知反应N2O4(l)＋2N2H4(l)===3N2(g)＋4H2O(l)，若该反应中有4molN—H断裂，则形成的π键的数目为_____。3NA①②③⑥⑦⑧

④⑤⑨

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_____________。②④⑤⑥⑧⑨只有H原子间成键含有非H原子间成键课堂练习8．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________。(2)含有由两个原子的s轨道重叠形成的σ键的是________。(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________。①