【高中化學(xué)】第2章 第1節(jié) 共價(jià)鍵模型課件 2022-2023學(xué)年下學(xué)期高二化學(xué)人教版（2019）選擇性必修2

§2.1.1

共價(jià)鍵模型第1節(jié)共價(jià)鍵模型第1課時(shí)共價(jià)鍵[學(xué)習(xí)要求]

1.能說(shuō)出微粒間作用的主要類型、特征和實(shí)質(zhì)。2.了解σ鍵和π鍵的形成及特點(diǎn)。3.會(huì)判斷極性共價(jià)鍵和非極性共價(jià)鍵。[素養(yǎng)目標(biāo)]認(rèn)識(shí)微觀粒子間的相互作用與物質(zhì)性質(zhì)的關(guān)系，發(fā)展宏觀辨識(shí)與微觀探析的核心素養(yǎng)。溫故知新1.什么是化學(xué)鍵？定義：相鄰原子或離子間強(qiáng)烈的相互作用2.化學(xué)鍵的類型？離子鍵共價(jià)鍵金屬鍵配位鍵3.化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的本質(zhì)？舊鍵的斷裂與新鍵的形成一、共價(jià)鍵的形成及其本質(zhì)1、概念：相鄰原子間通過共用電子對(duì)形成的強(qiáng)烈的相互作用2、形成過程：(以氫氣分子的形成過程為例說(shuō)明)當(dāng)氫原子距離較遠(yuǎn)時(shí)，體系能量較高，能量等于兩個(gè)原子能量的之和當(dāng)氫原子相互靠近時(shí)，體系能量降低，每個(gè)氫原子核都會(huì)對(duì)自己及對(duì)方的1s軌道電子產(chǎn)生引力作用當(dāng)氫原子繼續(xù)靠近時(shí)，會(huì)產(chǎn)生原子軌道重疊，導(dǎo)致電子在兩個(gè)原子核間出現(xiàn)的概率會(huì)增加，當(dāng)氫原子間的距離為0.074nm時(shí)，兩個(gè)氫原子各提供的一個(gè)電子以自旋方向相反的方式配對(duì)，體系的能量降到最低（降低436KJ/mol）vr0V：勢(shì)能

r：核間距r0vr0r0V：勢(shì)能r：核間距r0vr0r0V：勢(shì)能

r：核間距r0vr0r0V：勢(shì)能

r：核間距vr0V：勢(shì)能

r：核間距靜電作用力3、共價(jià)鍵的本質(zhì)高概率地出現(xiàn)在兩個(gè)原子核之間的電子與兩個(gè)原子核之間的電性作用靜電引力靜電斥力平衡過程4、形成條件①電負(fù)性相同或相差很小的非金屬元素原子。②成鍵原子有未成對(duì)電子。③成鍵原子的原子軌道在空間重疊。5、共價(jià)鍵的表示方法(1)電子式：(2)結(jié)構(gòu)式：

H-HNN

用一根短線表示一對(duì)共用電子所形成的共價(jià)鍵。寫出下列分子的電子式和結(jié)構(gòu)式：

分子：NH3H2ON2CO2

二、共價(jià)鍵的類型利用所學(xué)知識(shí)分析一下N2的成鍵過程？思考交流N原子的價(jià)電子排布式：2S2P23N原子的價(jià)電子軌道表示式：↑↓↑↑↑N2的結(jié)構(gòu)式：N三N原子軌道的重疊方式？2S2PNNNN“頭碰頭”式σ鍵π鍵“肩并肩”式電子云重疊時(shí)優(yōu)先形成σ鍵，且任何兩個(gè)原子之間只能形成一個(gè)σ鍵。1、σ鍵與π鍵按電子云重疊方式分類（1）σ鍵：原子軌道以“頭碰頭”方式相互重疊導(dǎo)致電子在核間出現(xiàn)的概率增大而形成的共價(jià)鍵?！拘〗Y(jié)】σ鍵的成鍵特點(diǎn)：

①沿鍵軸（兩核的連線）方向

“頭碰頭”重疊成鍵

②σ鍵可以沿鍵軸旋轉(zhuǎn)；

③σ鍵較穩(wěn)定，存在于一切共價(jià)鍵中。因而，只含有σ鍵的化合物性質(zhì)是比較穩(wěn)定的（烷烴）。

【小結(jié)】

π鍵的成鍵特點(diǎn):

①

“肩并肩”重疊成鍵；呈鏡像對(duì)稱。

②

電子云重疊程度不及σ鍵大，較活潑；

③

π鍵必須與σ鍵共存；

④

π鍵不能自由旋轉(zhuǎn)。（2）π鍵：

原子軌道以“肩并肩”方式相互重疊導(dǎo)致電子在核間出現(xiàn)的概率增大而形成的共價(jià)鍵。①s-sσ鍵，電子不是只在兩核間運(yùn)動(dòng)，而是在兩核間出現(xiàn)概率增大。②s軌道球形，故s-sσ鍵無(wú)方向性。兩個(gè)s軌道只成σ鍵，不成π鍵。③兩個(gè)原子間可以只形成σ鍵，但不能只形成π鍵。特別提醒（3）σ鍵與π鍵比較：鍵類型σ鍵π鍵原子軌道重疊方式原子軌道重疊部位原子軌道重疊程度鍵的強(qiáng)度分類化學(xué)活潑性穩(wěn)定性沿鍵軸方向“頭碰頭”重疊沿鍵軸方向“肩并肩”重疊兩原子核之間，在鍵軸處鍵軸上方和下方，鍵軸處為零大小較大較小s-s，s-p，p-pp-p不活潑較活潑一般來(lái)說(shuō)σ鍵比π鍵穩(wěn)定，但不是絕對(duì)的5個(gè)σ鍵和1個(gè)π鍵7個(gè)σ鍵3個(gè)σ鍵和2個(gè)π鍵2、極性鍵與非極性鍵按共用電子對(duì)是否偏移分類類型形成元素共用電子對(duì)偏移原子電性非極性鍵

元素兩原子電負(fù)性相同，共用電子對(duì)

兩原子都不顯電性極性鍵

元素共用電子對(duì)偏向電負(fù)性

的原子電負(fù)性較大的原子顯

電性，電負(fù)性較小的原子顯正電性同種不偏移不同種較大負(fù)三、共價(jià)鍵的特征特征概念作用飽和性每個(gè)原子所能形成的共價(jià)鍵的

或以單鍵連接的

是一定的共價(jià)鍵的飽和性決定著原子形成分子時(shí)互相結(jié)合的

關(guān)系方向性共價(jià)鍵將盡可能沿著

的方向形成，這就是共價(jià)鍵的方向性。在形成共價(jià)鍵時(shí)，原子軌道重疊得

，電子在核間出現(xiàn)的概率愈大，所形成的共價(jià)鍵就

共價(jià)鍵的方向性決定分子的

總數(shù)原子數(shù)目數(shù)量電子出現(xiàn)概率最大愈多愈牢固空間構(gòu)型[自

我

檢

測(cè)]1．判斷正誤，正確的打“√”；錯(cuò)誤的打“×”。(1)HF和HCl分子中共價(jià)鍵都是σ鍵。(

)(2)所有的共價(jià)鍵都有方向性。(

)(3)HF比HCl的穩(wěn)定性強(qiáng)。(

)(4)氫原子和氟原子、氯原子均可以σ鍵相結(jié)合，其成鍵軌道完全相同。(

)(5)1mol丙酮分子中含有σ鍵的數(shù)目為9×6.02×1023。(

)答案(1)√

(2)×

(3)√

(4)×

(5)√2．指出下圖所表示的共價(jià)鍵名稱，并列舉含有該共價(jià)鍵的一種物質(zhì)，寫出其分子式：

共價(jià)鍵名稱舉例①________________，_________________________________________________；②________________，_________________________________________________；③________________，_________________________________________________；④________________，_________________________________________________；⑤________________，_________________________________________________；答案①s-s

σ鍵H2

②s-p

σ鍵HCl

③p-p

σ鍵Cl2

④pz-pz

π鍵N2

⑤py-py

π鍵N23．在下列分子中，①HF，②Br2，③H2O，④N2，⑤CO2，⑥H2，⑦H2O2，⑧HCN。分子中只有σ鍵的是________(填序號(hào)，下同)，分子中含有π鍵的是________，分子中所有原子都滿足最外層為8個(gè)電子結(jié)構(gòu)的是________，分子中含有由兩個(gè)原子的s軌道重疊形成的σ鍵的是________，分子中含有由一個(gè)原子的s軌道與另一個(gè)原子的p軌道重疊形成的σ鍵的是________，分子中含有由一個(gè)原子的p軌道與另一個(gè)原子的p軌道重疊形成的σ鍵的是________。答案①②③⑥⑦

④⑤⑧

②④⑤

⑥

①③⑦⑧

②④⑤⑦⑧學(xué)習(xí)任務(wù)一、共價(jià)鍵的本質(zhì)特征【深度思考】1．所有的共價(jià)鍵都有飽和性和方向性嗎？提示(1)所有的共價(jià)鍵都有飽和性，但不是所有的共價(jià)鍵都有方向性，如兩個(gè)1s軌道(H原子與H原子)重疊形成的s--sσ鍵沒有方向性。提示并不是所有的單質(zhì)中都有共價(jià)鍵，稀有氣體中不存在化學(xué)鍵，金屬單質(zhì)中不存在共價(jià)鍵。2．所有單質(zhì)都有共價(jià)鍵嗎？【名師點(diǎn)撥】共價(jià)鍵的存在范圍(1)非金屬單質(zhì)分子中(稀有氣體除外)。如O2、F2、H2、C60等。(2)非金屬元素形成的化合物中。如H2SO4、CO2、H2O2、有機(jī)物分子等。(3)某些金屬與非金屬元素形成的共價(jià)化合物中。如BeCl2、HgCl2、AlCl3等。(4)某些離子化合物中。如Na2O2、NH4Cl等?！镜淅?】下列說(shuō)法中正確的是(

)A．若把H2S分子寫成H3S分子，違背了共價(jià)鍵的飽和性B．H3O＋的存在說(shuō)明共價(jià)鍵不具有飽和性C．所有共價(jià)鍵都有方向性D．兩個(gè)原子軌道發(fā)生重疊后，電子僅存在于兩核之間答案A解析S原子有兩個(gè)未成對(duì)電子，根據(jù)共價(jià)鍵的飽和性，形成的氫化物為H2S，A項(xiàng)對(duì)；H2O能結(jié)合1個(gè)H＋形成H3O＋，不能說(shuō)明共價(jià)鍵不具有飽和性，B項(xiàng)錯(cuò)；H2分子中，H原子的s軌道成鍵時(shí)，因?yàn)閟軌道為球形，所以H2分子中的H—H鍵沒有方向性，C項(xiàng)錯(cuò)；兩個(gè)原子軌道發(fā)生重疊后，電子只是在兩核之間出現(xiàn)的機(jī)會(huì)大，D項(xiàng)錯(cuò)?！咀兪接?xùn)練1】下列各組物質(zhì)中，所有化學(xué)鍵都是共價(jià)鍵的是(

)解析A項(xiàng)，Na2O2中既有離子鍵又有O—O共價(jià)鍵，不正確；B項(xiàng)，CaF2中只有離子鍵，不正確；D項(xiàng)，NaCl屬于離子化合物，沒有共價(jià)鍵。答案CA．H2S和Na2O2 B.H2O2和CaF2C．NH3和N2 D.HNO3和NaClA．氯化氫的水溶液顯酸性B．液態(tài)氯化氫不導(dǎo)電C．氯化氫溶于水發(fā)生電離D．氯化氫不易分解解析氯化氫的水溶液電離產(chǎn)生氫離子，溶液呈酸性，與是不是共價(jià)化合物無(wú)關(guān)，A錯(cuò)誤；因共價(jià)化合物的構(gòu)成微粒不帶電，離子化合物的構(gòu)成微粒帶電，則可利用液態(tài)氯化氫不導(dǎo)電來(lái)證明氯化氫是共價(jià)化合物，B正確；共價(jià)化合物、離子化合物的溶液都可以電離，C錯(cuò)誤；不能利用分解來(lái)判斷是否為共價(jià)化合物，如KCl受熱也不易分解，但屬于離子化合物，D錯(cuò)誤。答案B【變式訓(xùn)練2】下列實(shí)驗(yàn)事實(shí)可以證明氯化氫是共價(jià)化合物的是(

)學(xué)習(xí)任務(wù)二、共價(jià)鍵的類型與σ鍵和π鍵的比較【觀圖助學(xué)】1．σ鍵與π鍵的判斷方法提示2．分子中一定含有π鍵嗎？提示(1)s軌道與s軌道(或p軌道)只能形成σ鍵，不能形成π鍵。(2)兩個(gè)原子間可以只形成σ鍵，但不可以只形成π鍵。(3)在同一個(gè)分子中，σ鍵一般比π鍵強(qiáng)度大?！久麕燑c(diǎn)撥】1．共價(jià)鍵的類型分類標(biāo)準(zhǔn)類型共用電子對(duì)數(shù)單鍵、雙鍵、三鍵共用電子對(duì)是否偏移極性鍵、非極性鍵原子軌道重疊方式σ鍵、π鍵鍵類型σ鍵π鍵原子軌道重疊方式沿鍵軸方向“頭碰頭”重疊沿鍵軸方向“肩并肩”重疊類型s--sσ鍵、s--pσ鍵、p--pσ鍵p--pπ鍵原子軌道重疊部分兩原子核之間，在鍵軸處鍵軸上方和下方，鍵軸處為零原子軌道重疊程度大小鍵的強(qiáng)度較大較小化學(xué)活潑性不活潑活潑鍵的存在共價(jià)單鍵為σ鍵，共價(jià)雙鍵、三鍵中含有一個(gè)σ鍵共價(jià)雙鍵、三鍵分別含有1個(gè)、2個(gè)π鍵。兩原子間最多能形成2個(gè)π鍵2.σ鍵與π鍵的區(qū)別【典例2】有下列十種物質(zhì)：①CH4

②CH3CH2OH ③N2

④HCl

⑤CO2

⑥CH3CH3

⑦C2H4

⑧C2H2⑨H2O2

⑩HCHO請(qǐng)按要求回答下列問題(填寫編號(hào))：(1)只有σ鍵的有________，既有σ鍵又有π鍵的有________。(2)只含有極性鍵的化合物有__________，既含有極性鍵，又含有非極性鍵的化合物有________。(3)含有雙鍵的有_____