2023-2024學(xué)年蘇教版選擇性必修2 專題3　第3單元　課時(shí)1　共價(jià)鍵的形成　共價(jià)鍵的類型 課件（59張）

專題3微粒間作用力與物質(zhì)性質(zhì)第三單元共價(jià)鍵共價(jià)晶體課時(shí)1共價(jià)鍵的形成共價(jià)鍵的類型內(nèi)容索引學(xué)習(xí)目標(biāo)活動(dòng)方案課堂反饋學(xué)習(xí)目標(biāo)1．認(rèn)識(shí)共價(jià)鍵的本質(zhì)，認(rèn)識(shí)原子間通過原子軌道重疊形成共價(jià)鍵，了解共價(jià)鍵具有飽和性和方向性。2．知道根據(jù)原子軌道的重疊方式，共價(jià)鍵可分為

σ鍵和

π鍵等類型。3．知道共價(jià)鍵可分為極性共價(jià)鍵和非極性共價(jià)鍵，能分析不同類型的共價(jià)鍵對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響。4．知道配位鍵的特點(diǎn)，認(rèn)識(shí)配位鍵的成鍵特征?；顒?dòng)方案1．什么是共價(jià)鍵？哪些原子間一般可形成共價(jià)鍵？【答案】

原子間通過共用電子對(duì)所形成的強(qiáng)烈的相互作用叫共價(jià)鍵。非金屬元素的原子相互化合時(shí)，原子間一般形成共價(jià)鍵。2．用電子式表示H2O、CCl4分子中共價(jià)鍵的形成?！敬鸢浮?/p>

活動(dòng)一：回顧共價(jià)鍵的形成與共價(jià)分子3．什么是共價(jià)分子？含共價(jià)鍵的物質(zhì)一定是共價(jià)分子嗎？【答案】

原子之間全部以共價(jià)鍵結(jié)合的分子叫共價(jià)分子。含共價(jià)鍵的物質(zhì)不一定是共價(jià)分子，如

NaOH中含共價(jià)鍵，但也含離子鍵，所以不是共價(jià)分子。1．下圖是氫分子的能量與核間距的關(guān)系圖，閱讀教材，以氫分子為例分析共價(jià)鍵的形成?；顒?dòng)二：討論共價(jià)鍵的形成、本質(zhì)氫分子的能量與核間距的關(guān)系(1)當(dāng)兩個(gè)氫原子相互接近時(shí)，若兩個(gè)氫原子核外電子的自旋方向相反(圖中a線)，相互接近時(shí)是如何形成氫分子的？【答案】

當(dāng)兩個(gè)氫原子相互接近時(shí)，若兩個(gè)氫原子核外電子的自旋方向相反(圖中a線)，它們接近到一定距離時(shí)，兩個(gè)1s軌道發(fā)生重疊，電子在兩個(gè)原子核間出現(xiàn)的機(jī)會(huì)較大，隨著核間距離的減小，核間電子出現(xiàn)的機(jī)會(huì)增大，體系的能量逐漸降低，達(dá)到能量最低狀態(tài)。核間距離進(jìn)一步減小時(shí)，兩原子間的斥力使體系的能量迅速上升，這種斥力作用使原子回到能量最低的平衡狀態(tài)，即形成H2分子。(2)若兩個(gè)氫原子核外電子的自旋方向相同(圖中b線)，當(dāng)它們相互接近時(shí)為什么不能形成氫分子？【答案】

若兩個(gè)氫原子核外電子的自旋方向相同(圖中b線)，當(dāng)它們相互接近時(shí)，原子間總是斥力占主導(dǎo)地位，所以兩個(gè)帶有自旋方向相同的電子的氫原子，不可能形成氫分子。2．共價(jià)鍵的本質(zhì)當(dāng)成鍵原子相互接近時(shí)，原子軌道發(fā)生_______，自旋方向_______的未成對(duì)電子形成_____________，兩原子核間的電子云密度_______，體系的能量_______。重疊相反共用電子對(duì)增加降低1．按照共價(jià)鍵的共用電子對(duì)理論，一個(gè)原子有幾個(gè)未成對(duì)電子，便可和幾個(gè)自旋方向相反的電子配對(duì)成鍵，這就是共價(jià)鍵的“飽和性”。如H原子、Cl原子都只有一個(gè)未成對(duì)電子，因而只能形成H2、HCl、Cl2分子，不能形成H2Cl、Cl3分子等。(1)以HF分子為例，用軌道表示式表示共用電子對(duì)的形成過程。討論思考，F(xiàn)原子與H原子間形成的分子的化學(xué)式為什么只能是HF?活動(dòng)三：探討共價(jià)鍵的飽和性與方向性【答案】

F原子只有1個(gè)未成對(duì)電子，所以只能與H原子間形成1個(gè)共價(jià)鍵，所形成的簡(jiǎn)單化合物為HF。(2)下表中是N、O的電子排布式和軌道表示式：原子電子排布式軌道表示式氮(N)1s22s22p3

氧(O)1s22s22p4

結(jié)合上表，討論分子式NH3、H2O中原子個(gè)數(shù)的比例關(guān)系，領(lǐng)悟N、O形成的共價(jià)鍵的飽和性?！敬鸢浮?/p>

O原子含兩個(gè)未成對(duì)電子，所以可與2個(gè)H原子形成2對(duì)共用電子對(duì)，N原子中含3個(gè)未成對(duì)電子，所以可以形成3對(duì)共用電子。(3)閱讀教材，討論、領(lǐng)悟什么是共價(jià)鍵的飽和性，共價(jià)鍵為什么具有飽和性？【答案】

因?yàn)樾纬晒矁r(jià)鍵時(shí)，只有成鍵原子中自旋方向相反的未成對(duì)電子才能形成共用電子對(duì)。成鍵過程中，每種元素的原子有幾個(gè)未成對(duì)電子，通常就只能和幾個(gè)自旋方向相反的電子形成共價(jià)鍵。所以在共價(jià)分子中，每個(gè)原子形成共價(jià)鍵的數(shù)目是一定的，這就是共價(jià)鍵的飽和性。2．閱讀教材，討論共價(jià)鍵具有方向性的原因。(1)一個(gè)原子與周圍原子形成的共價(jià)鍵時(shí)為什么會(huì)表現(xiàn)出方向性？【答案】

形成共價(jià)鍵時(shí)，兩個(gè)參與成鍵的原子軌道總是盡可能沿著電子出現(xiàn)機(jī)會(huì)最大的方向重疊成鍵。原子軌道重疊越多，電子在兩核間出現(xiàn)的機(jī)會(huì)越多，體系的能量下降也越多，形成的共價(jià)鍵越牢固。(2)下圖是s軌道和p軌道形成穩(wěn)定的共價(jià)鍵的幾種重疊方式：s-ss-pp-pp-ps軌道和p軌道形成穩(wěn)定共價(jià)鍵的幾種重疊方式上述所有共價(jià)鍵均有方向性嗎？【答案】

不是。s軌道與s軌道重疊形成的共價(jià)鍵無方向性，s軌道與p軌道、p軌道與p軌道形成的共價(jià)鍵具有方向性。1．氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)很不活潑，為什么？寫出其電子式和結(jié)構(gòu)式。【答案】

氮?dú)夥肿又写嬖诘I，鍵能大，所以化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。電子式為∶N??N∶，結(jié)構(gòu)式為N≡N。活動(dòng)四：共價(jià)鍵的成鍵方式2．閱讀教材中的方法導(dǎo)引，氮?dú)夥肿又性榆壍赖闹丿B方式是怎樣的？σπ3．依據(jù)成鍵原子的原子軌道重疊方式，共價(jià)鍵有σ鍵和π鍵之分，閱讀教材，討論、比較σ鍵與π鍵：共價(jià)鍵類型σ鍵π鍵電子云重疊方式

形成

沿核間連線方向相對(duì)重疊在軌道連線兩側(cè)s-sσ鍵s-pσ鍵p-pσ鍵共價(jià)鍵類型σ鍵π鍵電子云重疊程度

鍵的強(qiáng)度

化學(xué)活潑性

大小較大較小不活潑活潑4．N2分子中的共價(jià)鍵成鍵方式是什么？乙烷、乙烯、乙炔中的碳碳間共價(jià)鍵的成鍵方式有哪些？小結(jié)單鍵、雙鍵、三鍵中σ鍵、π鍵各有多少？【答案】

氮?dú)夥肿又泻幸粋€(gè)σ鍵和兩個(gè)π鍵。乙烷分子中碳原子與碳原子之間形成一個(gè)σ鍵，乙烯分子中碳原子與碳原子之間形成一個(gè)σ鍵和一個(gè)π鍵，乙炔分子中碳原子與碳原子之間形成一個(gè)σ鍵和兩個(gè)π鍵。共價(jià)單鍵是σ鍵；共價(jià)雙鍵中一個(gè)是σ鍵，一個(gè)是π鍵；共價(jià)三鍵中一個(gè)是σ鍵，兩個(gè)是π鍵。5．在有機(jī)化合物中，碳原子與碳原子之間形成π鍵的重疊程度比σ鍵的重疊程度小得多。所以，碳原子與碳原子之間形成的σ鍵比π鍵牢固，在化學(xué)反應(yīng)中，π鍵往往容易斷裂。閱讀教材學(xué)以致用，結(jié)合乙烯、乙炔的球棍模型，回答教材問題：乙烯乙炔乙烯、乙炔分子的球棍模型(1)乙烯和乙炔與溴加成的產(chǎn)物是什么？請(qǐng)寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式?！敬鸢浮?2)在乙烯和乙炔分子與溴發(fā)生的加成反應(yīng)中，乙烯、乙炔分子斷裂什么類型的共價(jià)鍵？【答案】

乙烯、乙炔與溴的反應(yīng)中斷裂的都是π鍵。6．下圖是苯分子中的共價(jià)鍵：苯分子中的π鍵示意圖閱讀教材相關(guān)介紹，討論苯分子中共價(jià)鍵的成鍵方式，討論苯分子中相鄰碳原子間共價(jià)鍵的鍵能和核間距離完全相同的原因。【答案】

苯分子中的6個(gè)碳原子都以σ鍵與氫原子結(jié)合，每個(gè)碳原子以兩個(gè)σ鍵與其他碳原子形成環(huán)狀結(jié)構(gòu)，同時(shí)，每個(gè)碳原子各有一個(gè)垂直于分子平面的p軌道，形成了一個(gè)以6個(gè)碳原子為中心的π鍵。苯的這種結(jié)構(gòu)，使任意兩個(gè)相鄰碳原子間形成的共價(jià)鍵的鍵能和核間距離完全相同。1．閱讀教材，討論什么是極性共價(jià)鍵，什么是非極性共價(jià)鍵？分類依據(jù)是什么？【答案】

兩個(gè)成鍵原子吸引電子的能力相同，共用電子對(duì)不發(fā)生偏移的共價(jià)鍵是非極性鍵；兩個(gè)成鍵原子吸引電子的能力不同，共用電子對(duì)發(fā)生偏移的共價(jià)鍵是極性鍵。分類依據(jù)是共用電子對(duì)是否發(fā)生偏移?；顒?dòng)五：討論共價(jià)鍵的極性與判斷方法、理解配位鍵2．在極性共價(jià)鍵中共價(jià)鍵的極性與什么有關(guān)？如何判斷共價(jià)鍵的極性？【答案】

成鍵原子吸引電子的能力差別越大，共用電子對(duì)發(fā)生偏移的程度越大，共價(jià)鍵的極性越強(qiáng)。3．比較F—H、O—H、N—H、C—H鍵的極性強(qiáng)弱?！敬鸢浮?/p>

F—H>O—H>N—H>C—H

(2)閱讀教材，根據(jù)下圖分析氨分子與H＋是如何形成共價(jià)鍵的？什么是配位鍵？如何表示配位鍵？寫出銨根離子的結(jié)構(gòu)式。H＋銨根離子形成過程示意圖【答案】

氮原子和氫原子形成氨分子時(shí)，氮原子提供3個(gè)未成對(duì)電子與3個(gè)氫原子形成3對(duì)共用電子對(duì)，還有1對(duì)電子未與其他原子共用，這對(duì)電子稱為孤電子對(duì)。當(dāng)氨分子遇到氫離子時(shí)，氨分子中的氮原子提供孤電子對(duì)與氫離子形成共價(jià)鍵，即氨分子中氮原子上的孤電子對(duì)所占據(jù)的軌道與氫離子的1s空軌道發(fā)生重疊形成共價(jià)鍵，從而形成銨根離子。由一個(gè)原子提供一對(duì)電子與另一個(gè)接受電子的原子形成共價(jià)鍵，這類共價(jià)鍵稱為配位鍵。在表示分子或離子的結(jié)構(gòu)式時(shí)，常用“→”表示配位鍵，其箭頭指向接受孤電子對(duì)的原子。(3)用電子式表示H3O＋的形成，寫出H3O＋結(jié)構(gòu)式。【答案】

(4)思考與交流，配位鍵與共價(jià)鍵之間有什么關(guān)系？課堂反饋123456789101112【解析】氫氣分子中只存在σ鍵，A錯(cuò)誤；氯氣分子中只存在σ鍵，B錯(cuò)誤；氮?dú)夥肿拥慕Y(jié)構(gòu)式為N≡N，1個(gè)分子中存在1個(gè)σ鍵和2個(gè)π鍵，C正確；氯化氫分子中只存在σ鍵，D錯(cuò)誤。1．(2020·徐州一中月考)下列分子中存在π鍵的是 (

)A．H2

B．Cl2

C．N2

D．HClC1234567891011122．(2020·河北正定中學(xué)月考)σ鍵可由兩個(gè)原子的s軌道、一個(gè)原子的s軌道和另一個(gè)原子的p軌道以及一個(gè)原子的p軌道和另一個(gè)原子的p軌道以“頭碰頭”方式重疊而成。下列分子中的σ鍵是由一個(gè)原子的s軌道和另一個(gè)原子的p軌道以“頭碰頭”方式重疊而成的是

(

)A．H2

B．HCl

C．Cl2

D．F2B【解析】H2中的σ鍵是兩個(gè)氫原子的s軌道重疊而成的，A錯(cuò)誤；HCl中的σ鍵是氫原子的s軌道和氯原子的p軌道重疊而成的，B正確；Cl2中的σ鍵是兩個(gè)氯原子的p軌道以“頭碰頭”方式重疊而成的，C錯(cuò)誤；F2中的σ鍵是兩個(gè)氟原子的p軌道以“頭碰頭”方式重疊而成的，D錯(cuò)誤。1234567891011121234567891011123．下列敘述錯(cuò)誤的是

(

)A．兩個(gè)非金屬元素原子之間形成的化學(xué)鍵是共價(jià)鍵B．化學(xué)鍵包含σ鍵、π鍵兩種類型C．π鍵不能單獨(dú)存在，一定和σ鍵共存D．成鍵的兩原子間原子軌道重疊程度越大，共價(jià)鍵越牢固B【解析】?jī)蓚€(gè)非金屬元素原子間只能形成共價(jià)鍵，A正確；化學(xué)鍵包含離子鍵、共價(jià)鍵、金屬鍵等，共價(jià)鍵包括σ鍵、π鍵兩種類型，B錯(cuò)誤；分子中共價(jià)單鍵均為σ鍵，共價(jià)雙鍵和三鍵中含σ鍵和π鍵兩種類型，π鍵不能單獨(dú)存在，一定和σ鍵共存，C正確；成鍵的兩原子間原子軌道重疊程度越大，電子在核間出現(xiàn)的概率就越大，所形成的共價(jià)鍵就越牢固，D正確。1234567891011121234567891011124．下列關(guān)于共價(jià)鍵的說法不正確的是 (

)A．在雙鍵中，σ鍵比π鍵穩(wěn)定B．N2與CO分子中σ鍵和π鍵個(gè)數(shù)對(duì)應(yīng)相等C．兩個(gè)原子形成共價(jià)鍵時(shí)至少有1個(gè)σ鍵D．HCHO分子中σ鍵與π鍵個(gè)數(shù)比為2∶1D【解析】在雙鍵中，σ鍵比單個(gè)的π鍵電子云重疊程度大，更加穩(wěn)定，A正確；CO與N2每個(gè)分子中σ鍵都是1個(gè)，π鍵都為2個(gè)，B正確；共價(jià)單鍵為σ鍵，雙鍵中含有1個(gè)σ鍵和1個(gè)π鍵，三鍵中含有1個(gè)σ鍵和2個(gè)π鍵，則兩個(gè)原子形成共價(jià)鍵時(shí)至少有1個(gè)σ鍵，C正確；1個(gè)HCHO分子中含有2個(gè)單鍵和一個(gè)雙鍵，則σ鍵與π鍵個(gè)數(shù)之比為3∶1，D錯(cuò)誤。123456789101112【解析】NaCl中只有離子鍵，A不符合題意；NaOH中含有離子鍵和極性共價(jià)鍵，B不符合題意；H2S中只有極性共價(jià)鍵，C不符合題意；H2中只有非極性共價(jià)鍵，D符合題意。1234567891011125．(2021·北京大興區(qū)期末)下列物質(zhì)中只有非極性共價(jià)鍵的是

(

)A．NaCl

B．NaOH

C．H2S

D．H2D1234567891011126．(2021·徐州期中)下列關(guān)于化學(xué)鍵和化合物的說法正確的是

(

)A．完全由非金屬元素形成的化合物一定是共價(jià)化合物B．含有共價(jià)鍵的化合物一定是共價(jià)化合物C．化學(xué)鍵是直接相鄰的原子或離子之間存在的強(qiáng)烈的相互作用D．由金屬元素和非金屬元素形成的化合物一定是離子化合物C【解析】一般非金屬之間易形成共價(jià)化合物，但完全由非金屬元素形成的化合物不一定是共價(jià)化合物，如氯化銨為離子化合物，A錯(cuò)誤；含有共價(jià)鍵的化合物不一定是共價(jià)化合物，如氫氧化鈉為離子化合物，只含有共價(jià)鍵的化合物一定是共價(jià)化合物，B錯(cuò)誤；相鄰的原子或離子之間存在的強(qiáng)烈的相互作用叫作化學(xué)鍵，C正確；一般活潑金屬與活潑非金屬之間易形成離子鍵，但由金屬元素和非金屬元素形成的化合物不一定是離子化合物，如氯化鋁是共價(jià)化合物，D錯(cuò)誤。123456789101112【解析】一般σ鍵比π鍵更穩(wěn)定，A錯(cuò)誤；s-sσ鍵無方向性，B錯(cuò)誤；原子軌道以“頭碰頭”方式相互重疊形成的共價(jià)鍵為σ鍵，C錯(cuò)誤；兩個(gè)原子之間形成共價(jià)鍵時(shí)，單鍵為σ鍵，雙鍵和三鍵中都只有一個(gè)σ鍵，D正確。1234567891011127．下列說法正確的是

(

)A．σ鍵強(qiáng)度小，容易斷裂，而π鍵強(qiáng)度較大，不易斷裂B．共價(jià)鍵都具有方向性C．π鍵是由兩個(gè)原子的p軌道“頭碰頭”重疊形成的D．兩個(gè)原子之間形成共價(jià)鍵時(shí)，最多有一個(gè)σ鍵D1234567891011128．下圖是氫分子的電子云重疊示意圖。以下說法錯(cuò)誤的是

(

)A．圖中電子云重疊意味著電子在核間出現(xiàn)的概率增大B．氫原子核外的s軌道重疊形成共價(jià)鍵C．氫原子的核外電子呈云霧狀，在兩核間分布得濃一些，將兩核吸引D．氫原子之間形成s－sσ鍵C【解析】電子云重疊說明電子在核間出現(xiàn)的概率增大，A正確；兩個(gè)H原子之間形成s-sσ鍵，B、D正確；電子云是對(duì)核外電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的形象化描述，并不是指電子呈云霧狀，原子間通過共用電子對(duì)(即電子云重疊)形成共價(jià)鍵，C錯(cuò)誤。1234567891011121234567891011129．下列有關(guān)σ鍵和π鍵的判斷不正確的是 (

)A．s-sσ鍵與s-pσ鍵的對(duì)稱性不同B．分子中含有共價(jià)鍵，則至少含有一個(gè)σ鍵C．已知乙炔的結(jié)構(gòu)式為H—C≡C—H，則乙炔分子中存在2個(gè)σ鍵和3個(gè)π鍵D．乙烷分子中只存在σ鍵，即6個(gè)C—H鍵和1個(gè)C—C鍵都為σ鍵，不存在π鍵C【解析】s-sσ鍵無方向性，s-pσ鍵軸對(duì)稱，A正確；在含有共價(jià)鍵的分子中一定有

σ鍵，可能有

π鍵，如HCl、N2等，B正確；共價(jià)三鍵中有一個(gè)為σ鍵，另外兩個(gè)為π鍵，故乙炔(H—C≡C—H)分子中有2個(gè)C—Hσ鍵，C≡C鍵中有1個(gè)σ鍵、2個(gè)π鍵，C錯(cuò)誤；單鍵都為σ鍵，乙烷分子結(jié)構(gòu)式為

，即6個(gè)C—H鍵和1個(gè)C—C鍵都為σ鍵，D正確。12345678910111212345678910111210．下列說法正確的是

(

)A．σ鍵比π鍵重疊程度大，所以C══C中σ鍵強(qiáng)于π鍵B．兩個(gè)原子間能形成共價(jià)鍵，多個(gè)原子間不能形成共價(jià)鍵C．氣體單質(zhì)分子中，一定有σ鍵，可能有π鍵D．HClO分子中有s-pσ鍵和p-pπ鍵A【解析】σ鍵的原子軌道采用“頭碰頭”方式重疊成鍵，π鍵的原子軌道采用“肩并肩”方式重疊成鍵，前者比后者重疊程度大，所以C══C中σ鍵強(qiáng)于π鍵，A正確；苯分子中的六個(gè)碳原子間形成大π鍵，是共價(jià)鍵，B錯(cuò)誤；稀有氣體單質(zhì)是單原子分子，沒有σ鍵也沒有π鍵，C錯(cuò)誤；HClO分子的結(jié)構(gòu)為H—O—Cl，H—O間為s-pσ鍵，O—Cl間為p-pσ鍵，D錯(cuò)誤。12345678910111212345678910111211．有以下物質(zhì)：①HF；②Cl2；③H2O；④N2；⑤C2H4；⑥C2H6；⑦H2；⑧H2O2；⑨HCN。(1)只含有極性鍵的是_________(填序號(hào)，下同)；只含有非極性鍵的是_________；既有極性鍵又有非極性鍵的是______