2.1.1共價鍵（第1課時共價鍵的特征與類型）課件高二下學期化學人教版選擇性必修2

組織建設第二章

分子結構與性質第一節(jié)共價鍵（第1課時共價鍵的特征與類型）衡陽市八中高二化學備課組

何燁【復習回顧】化學鍵共價鍵離子鍵只存在于相鄰的原子或離子之間,分子間不存在化學鍵共用電子對靜電作用1、化學鍵的定義相鄰的原子(離子)間的強烈的相互作用叫做化學鍵。2、化學鍵的種類一、共價鍵（1）成鍵粒子：（2）成鍵實質：（3）形成條件：原子共用電子對一般由電負性相同或相差不大的非金屬元素的原子結合【小試牛刀】寫出以下物質的電子式。HClOH2O2NaOHNH4Cl【再來一刀】請用電子式表示H2、HCl、Cl2的形成過程。H+

H··H·H·共用電子對——共價鍵

··

·Cl

··：H

·＋→

··

··

Cl

H

··

··

··

·Cl

··：＋→

··

··

Cl

··

··

Cl

··

··

···

Cl

··

··

··【思考】為什么H原子、Cl原子只能形成H2、HCl、Cl2分子，不能形成H3、H2Cl、Cl3分子？（4）表示方法：內容內容內容(5)共價鍵的特征為什么只能有H2、HCl、Cl2，不可能有H3、H2Cl和Cl3

？【思考】H↑1s1Cl↑↓↑↓↑↑↓3s23p5共價鍵具有飽和性

按照現代價鍵理論中的電子配對理論，一個原子有幾個未成對電子，便可和幾個自旋相反的電子配對成鍵，這就是共價鍵的“飽和性”;如果原子沒有未成對電子，則不能形成共價鍵。①飽和性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↑共價鍵的飽和性決定了共價化合物的分子組成。(5)共價鍵的特征②方向性共價鍵的方向性決定了共價化合物的立體構型。除s軌道是球形對稱外，其他原子軌道在空間都有一定的分布特點，按照現代價鍵理論中的最大重疊原理，兩原子在形成共價鍵時將盡可能沿著電子出現概率最大的方向形成，所以共價鍵有方向性。（注意：s-s軌道重疊無方向性）（5）共價鍵的特征共價鍵具有飽和性：共價鍵具有方向性：分子組成共價鍵將沿著電子出現概率最大的方向形成。最大重疊分子結構OO↓↑2s↓↑↓↓2pCH4

NH3

H2O一個原子有幾個未成對電子,便可以與幾個自旋相反的電子配對成鍵。課堂練習1.共價鍵具有飽和性和方向性,下列關于共價鍵這兩個特征的敘述中,不正確的是()A、共價鍵的飽和性是由成鍵原子的未成對電子數決定的B、共價鍵的方向性是由成鍵原子的軌道的方向性決定的C、共價鍵的飽和性決定了分子內部的原子的數量關系D、共價鍵的飽和性與原子軌道的重疊程度有關D（6）共價鍵的分類按成鍵原子的原子軌道重疊方式分類σ鍵π鍵按共用電子對是否發(fā)生偏移分類極性共價鍵：不同種原子，電子對偏移非極性共價鍵：同種原子，電子對不偏移原子間形成共用電子對成鍵原子相互接近時，原子軌道發(fā)生重疊，自旋相反的未成對電子形成共用電子對。從電子云角度理解

電子云在兩個原子核間重疊，意味著電子出現在核間的概率增大。電子帶負電，會與兩個帶正電原子核產生強烈的靜電作用，因此核間電子就像溝通兩原子核的橋梁，把帶正電的兩個原子核“黏結”在一起了。HH思考：如何用電子云和原子軌道的概念來進一步理解共價鍵呢氫原子形成氫分子的過程：↑1S↓1S氫原子形成氫分子的過程原子軌道在兩個原子核間重疊，意味著電子出現在核間的概率增大，因而可以形象的說，核間電子好比在核間架起一座帶負電的橋梁，把帶正電的兩個原子核“黏結”在一起了。s-s

σ鍵HHHH一、理論基礎：現代價鍵理論兩原子各自提供1個自旋方向相反的電子彼此配對兩個原子軌道重疊部分越大，兩核間電子的概率密度越大，體系能量越低，形成的共價鍵越牢固，分子越穩(wěn)定。①電子配對原理②最大重疊原理二、實質原子間形成共用電子對成鍵原子相互接近時，原子軌道發(fā)生重疊（電子云重疊），自旋相反的未成對電子形成共用電子對。從電子云角度理解1、σ鍵的形成注：①以“頭碰頭”的方式相互重疊

②形成σ鍵的電子稱為σ電子,s-sσ鍵無方向性。（1）s-sσ鍵的形成(H2)1s1s互相靠攏電子云重疊H－H的s-sσ共價鍵二、電子云重疊方式：常見的σ鍵有s-sσ鍵、s-pσ鍵、p-pσ鍵s、p軌道，p、p軌道重疊是否也能形成σ鍵呢？【思考】H2中的σ鍵是由兩個s軌道重疊形成的（2）s-pσ鍵的形成(HCl)相互靠攏1s3pH－Cl共價鍵電子云相互重疊

HCl中的共價鍵是由氫原子提供的未成對電子的1s原子軌道和氯原子提供的未成對電子的3p原子軌道重疊形成的。（3）p-pσ鍵的形成(Cl2)相互靠攏電子云相互重疊3p3pCl－Cl共價鍵－氯氣分子的形成過程ClClClCl↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑1S2S2P3S3P↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑1S2S2P3S3Ps-s重疊，無方向：小結:σ鍵成鍵方式“頭碰頭”XX軸對稱s-p重疊，沿p軌道的鍵軸方向重疊：軸對稱p-p重疊，沿p軌道的鍵軸方向重疊：X軸對稱（4）σ鍵的特征①軸對稱:以形成化學鍵的兩原子核的連線為軸作旋轉操作，共價鍵電子云的圖形不變,稱為軸對稱。②沿軸方向頭碰頭重疊③形成σ鍵的原子軌道重疊程度較大σ鍵強度大，不易斷裂,較穩(wěn)定。（5）共價鍵的特征：方向性和飽和性

（6）σ鍵的存在：共價單鍵為σ鍵；共價雙鍵和共價三鍵中存在一個σ鍵。以形成σ鍵的兩原子核的連線為軸，任何一個原子均可以旋轉，旋轉時并不破壞σ鍵的結構。p軌道與p軌道除了能形成σ鍵外，還能形成π鍵。π鍵的特征是兩個原子軌道以平行或“肩并肩”方式重疊；原子重疊的部分分別位于兩原子核構成平面的兩側。每個π鍵的電子云由兩塊組成，它們互為鏡像，這種特征稱為鏡面對稱。2、π鍵的形成2、π鍵的形成（1）p-pπ鍵的形成“肩并肩”鏡面對稱注意：兩個s軌道不能成π鍵，形成π鍵的電子稱為π電子互相靠攏電子云重疊π鍵的電子云PP（2）

鍵特點:①鏡面對稱:

原子重疊的部分分別位于兩原子核構成平面的兩側，如果以它們之間包含原子核的平面為鏡面，它們互為鏡像，稱為鏡面對稱.②兩個原子軌道以平行或肩并肩方式重疊③π鍵重疊程度比σ鍵小,鍵強度較小，易斷裂，較活潑。④無法旋轉：

以形成π鍵的兩個原子核的連線為軸，任意一個原子并不能單獨旋轉，若單獨旋轉則會破壞π鍵,如以py－pyπ鍵為例，若旋轉其中一個成鍵原子，則兩原子的py軌道不再平行，也就無法“肩并肩”

共價單鍵是σ鍵；共價雙鍵中一個是σ鍵，另一個是π鍵；共價三鍵中一個是σ鍵，另兩個為π鍵。3、

成鍵判斷規(guī)律：（3）π鍵的存在：π鍵通常存在于雙鍵或三鍵中。[注意]σ鍵可以單獨存在；π鍵不能單獨存在！(2)共價單鍵是σ鍵；共價雙鍵中一個σ鍵，另一個π鍵；共價三鍵中一個σ鍵和兩個π鍵H-HO=ON≡N(1)s-s電子、s-p電子只形成σ鍵；p-p電子既形成σ鍵，又形成π鍵；且p-p電子先形成σ鍵，后形成π鍵。1個σ鍵，1個π鍵1個σ鍵1個σ鍵，2個π鍵3個σ鍵，1個π鍵注意：σ鍵能單獨存在，π鍵不能單獨存在σ鍵和π鍵的成鍵規(guī)律課堂練習3.請指出下列分子中所含σ鍵和π鍵的數目Cl-C-ClO∣【思考】乙烷、乙烯和乙炔分子中的共價鍵分別有幾個σ鍵和幾個π鍵組成？CH3－CH3分子結構CH2＝CH2分子結構CH≡CH分子結構7個σ鍵5個σ鍵,1個π鍵3個σ鍵,2個π鍵【思考】1、所有的共價鍵都有方向性嗎？不是，如s-sσ鍵就沒有方向性。3、通過氮氣中氮氮三鍵形成過程的分析，如何判斷共價鍵是σ鍵或是π鍵？2、σ鍵和π鍵，哪個更牢固？σ鍵更牢固，π鍵較易斷裂。σ鍵和π鍵強度不同。p-pσ鍵p-pπ鍵p-pπ鍵↑↑↑2p3軌道氮分子的形成過程↓↓↓2p3軌道zzyyxN2中1個p-pσ鍵和2個p-p

π鍵的形成過程zzyyxN2中p-pσ鍵和p-pπ鍵的形成過程：【科學探究1】已知氮分子的共價鍵是三鍵，你能通過畫圖來描述嗎？【小結】共價鍵按電子云重疊方式分為：σ鍵——頭碰頭

π鍵——肩并肩共價單鍵都是σ鍵σ鍵比π鍵重疊程度更大，σ鍵更牢固總結：σ鍵和π鍵的比較鍵的類型σ鍵π鍵原子軌道重疊方式兩個原子的成鍵軌道沿著鍵軸的方向以“

”的方式重疊兩個原子的成鍵軌道以“

”的方式重疊原子軌道重疊部位_____________________________________________________頭碰頭肩并肩兩原子核之間，在鍵軸處鍵軸上方和下方，

鍵軸處為零原子軌道重疊程度________鍵的強度較大較小化學活潑性_____________大小不活潑活潑共價鍵的類型按照不同的分類方法,可將共價鍵分為不同的類型:【總結】（1）按共用電子對數目單鍵：如H-H鍵雙鍵：如C=C鍵三鍵：如N≡N鍵（2）按共用電子對是否偏移非極性鍵：如Cl-Cl鍵極性鍵：如H-Cl鍵（3）按原子軌道的重疊方式σ鍵π鍵1、判斷下列分子中，只含σ鍵的是

，既含σ鍵又含有π鍵的是

。（填序號）（1）H2（2）HCl（3）NH3（4）H2O（5）CO2

（6）N2（7）C2H4

（8）C2H2

（9）F2

（10）CH3CH3

（11）H2O2

只含σ鍵的是：(1)(2)(3)(4)(9)(10)(11)既含σ鍵又含π鍵的是：(5)(6)(7)(8)2024/8/1032課堂練習：2．下列說法中正確的是（）

A.p軌道之間以“肩并肩”重疊可形成σ鍵B.p軌道之間以“頭碰頭”重疊可形成π鍵C.s和p軌道以“頭碰頭”重疊可形成σ鍵D.共價鍵是兩個原子軌道以“頭碰頭”重疊形成的C3．下列物質分子中無π鍵的是（

）A.N2

B.O2

C.Cl2

D.C2H4C

①②③④⑤化學鍵類型s-sσ鍵s-pσ鍵p-pσ鍵pz-pzπ鍵py-pyπ鍵舉例H2HClCl2N2N24.（1）如下圖所示，寫出下列共價鍵的名稱，并各舉一例說明含有這些共價鍵類型的物質。（2）某有機物的結構式如下所示，則分子中有

個σ鍵，

個π鍵。73(2)乙烯和乙炔的化學性質為什么比乙