2019-2020学年高中化学 第2章 第1节 共价键模型 第1课时 共价键课件 鲁科版选修3

第2章第1节共价键模型1.熟知共价键的概念与形成，知道共价键的特征——具有饱和性和方向性。2.能够从不同的角度对共价键分类，会分析σ键和π键的形成及特点。3.会判断极性共价键和非极性共价键。学习目标定位达标检测检测评价达标过关新知导学启迪思维探究规律内容索引NEIRONGSUOYIN新知导学XINZHIDAOXUE011.共价键的形成及本质(1)概念：原子间通过形成的化学键称为共价键。(2)形成：以H2分子的形成为例共用电子一、共价键的特征——饱和性和方向性当两个氢原子相互接近时，它们原子轨道发生，导致两个氢原子的电子更多地处于两个原子核之间，即电子在核间区域出现的概率。体系的能量，形成化学键。重叠增加降低(3)键的本质：高概率地出现在两个原子核之间的电子与两个原子核之间的。(4)键的形成条件：非金属元素的之间形成共价键，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。(5)共价键的表示方法①用一条短线表示由所形成的共价键，如H—H。②用“==”表示原子间共用所形成的共价键，如C==C。③用“≡”表示原子间共用所形成的共价键，如C≡C。电性作用原子一对共用电子两对电子三对电子2.共价键的特征(1)饱和性按照共价键的共用电子对理论，一个原子有几个，便可和几个_______的电子配对成键，这就是共价键的“饱和性”。(2)方向性除s轨道是球形对称外，其他的原子轨道都具有一定的空间分布。在形成共价键时，原子轨道重叠得愈，电子在核间出现的愈大，所形成的共价键就愈，因此共价键将尽可能沿着电子出现概率最大的方向形成，这就是共价键的方向性。未成对电子自旋状态相反多概率牢固归纳总结共价键的特征及应用(1)共价键的饱和性决定了各种原子形成分子时相互结合的数量关系。(2)共价键的方向性决定了分子的立体构型，并不是所有共价键都具有方向性，如两个s电子形成共价键时就没有方向性。例1下列有关共价键的成因说法错误的是A.若成键后两原子的原子核距离更近些，体系的能量会更低B.成键原子的原子轨道在空间最大程度重叠C.共用电子对在形成共价键的原子的核间区域出现的概率大D.形成化学键，体系的能量降低√解析成键的两原子相互靠近，且两原子的原子轨道重叠，共用电子在两原子核之间出现的概率增大；两个原子形成共价键时，体系的能量最低，若成键后原子核距离更近些，则两个带正电荷的原子核之间的排斥作用又将导致体系能量升高，A项错误。例2下列说法正确的是A.若把H2S分子写成H3S分子，违背了共价键的饱和性B.H3O＋的存在说明共价键不具有饱和性C.所有共价键都有方向性D.两个原子轨道发生重叠后，电子仅存在于两核之间√解析S原子有两个未成对电子，根据共价键的饱和性，形成的氢化物为H2S，A项正确；H2O能结合1个H＋形成H3O＋，不能说明共价键不具有饱和性，B项错误；因为s轨道为球形，所以H2分子中的H—H键没有方向性，C项错误；两个原子轨道发生重叠后，电子只是在两核之间出现的几率大，D项错误。易错警示(1)所有的共价键都有饱和性，但并不是所有的共价键都有方向性，如两个1s轨道重叠形成的共价键没有方向性。(2)共价键的饱和性与原子轨道和重叠程度无关，而是由成键原子的未成对电子数决定的。(3)H2S分子中两个成键原子的夹角与硫原子的两个未成对电子所在的原子轨道的夹角有关。1.σ键与π键——按原子轨道重叠方式分类(1)σ键①定义：原子轨道以“头碰头”方式相互重叠导致电子在核间出现的概率增大而形成的共价键称为σ键。②类型：a.s－sσ键：两个成键原子均提供形成的共价键。b.s－pσ键：两个成键原子分别提供和形成的共价键。c.p－pσ键：两个成键原子均提供形成的共价键。s轨道s轨道二、共价键的类型p轨道p轨道③σ键的特征：a.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，这种特征称为轴对称。b.形成σ键的原子轨道重叠程度，故σ键有较强的稳定性。④存在：共价单键为σ键；共价双键和共价叁键中存在个σ键。(2)π键①定义：原子轨道以“”方式相互重叠，导致电子在核间出现的概率增大而形成的共价键称为π键。不变较大一肩并肩②特征：a.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，如果以它们之间包含原子核的平面为镜面，它们互为，这种特征称为镜面对称。b.形成π键时原子轨道重叠程度比形成σ键时，π键没有σ键。③存在：π键通常存在于中。两侧镜像小牢固双键和叁键2.极性键和非极性键——按共用电子对是否偏移分类类型形成元素共用电子对偏移原子电性非极性键元素两原子电负性相同，共用电子对_______两原子都不显电性极性键元素共用电子对偏向电负性的原子电负性较大的原子显电性，电负性较小的原子显电性同种不偏移不同种较大负正归纳总结(1)共价键的分类(2)σ键和π键的比较键的类型σ键π键原子轨道重叠方式沿键轴方向“头碰头”重叠，特征为轴对称沿键轴方向“肩并肩”重叠，特征为镜面对称原子轨道重叠部位两原子核之间，在键轴处键轴上方和下方，键轴处为零原子轨道重叠程度大小键的强度较大、稳定较小、易断裂化学活泼性不活泼活泼类型s-s、s-p、p-pp-p键的存在共价单键为σ键，共价双键、叁键中有一个σ键共价双键、叁键分别有一个、两个π键(3)极性键和非极性键①共价键极性判断：同种元素的原子间形成非极性键，不同种元素的原子间形成极性键。②共价键极性强弱判断：电负性差值越大，键的极性越强。如键的极性由强到弱的顺序为H—FH—OH—NH—P。例3下列有关σ键和π键的说法错误的是A.含有π键的分子在反应时，π键是化学反应的积极参与者B.当原子形成分子时，首先形成σ键，可能形成π键C.有些原子在与其他原子形成分子时只能形成σ键，不能形成π键D.在分子中，化学键可能只有π键而没有σ键√解析共价键形成时，原子轨道首先以“头碰头”的方式重叠形成σ键，然后才可能以“肩并肩”的方式重叠形成π键，故B、C正确，D错误；从原子轨道重叠程度看，π键的重叠程度比σ键的重叠程度小，故π键的稳定性比σ键小，易被破坏，是化学反应的积极参与者，A正确。方法规律σ键和π键的判断思路化学式—结构式—单键：σ键双键：1个σ键、1个π键叁键：1个σ键、2个π键例4(2019·南昌期中)下列关于共价键的叙述中，不正确的是A.由不同元素原子形成的共价键一定是极性键B.由同种元素的两个原子形成的双原子分子中的共价键一定是非极性键C.化合物中不可能含有非极性键D.当氧原子与氟原子形成共价键时，共用电子偏向氟原子一方√解析不同元素的原子吸引电子的能力不同，形成极性键；同种元素的原子形成的双原子分子中，两原子吸引电子的能力相同，形成非极性键。某些化合物中，如Na2O2、H2O2中均含有非极性键。氟原子吸引电子的能力强于氧原子，二者成键时共用电子偏向氟原子。学习小结返回共价键本质：高概率地出现在两个原子核之间的电子与两个原子核之间的电性作用类型①σ键电子云呈轴对称π键电子云呈镜面对称②共价单键——σ键共价双键——1个σ键、1个π键共价叁键——1个σ键、2个π键③极性键——不同元素原子形成的共价键非极性键——同一元素原子形成的共价键特征：具有方向性和饱和性―――――→特征―――――→特征达标检测DABIAOJIANCE021.下列关于共价键的饱和性和方向性的叙述中，不正确的是A.共价键的饱和性是由成键原子的未成对电子数决定的B.共价键的方向性是由成键原子轨道的方向性决定的C.共价键的方向性决定了分子的空间构型D.共价键的饱和性与原子轨道的重叠程度有关√解析原子的未成对电子一旦配对成键，就不再与其他原子的未成对电子配对成键，故原子的未成对电子数目决定了该原子形成的共价键具有饱和性，这一饱和性也就决定了该原子成键时最多连接的原子数，A项正确；形成共价键时，为了达到原子轨道的最大重叠程度，成键的方向与原子轨道的伸展方向就存在着必然的联系，这种成键的方向性也就决定了所形成分子的空间构型，故B、C项正确，D项不正确。1234562.下列分子的结构式与共价键的饱和性不相符的是A.H2O2：H—O==O—HB.CH3COOOH：C.CH4S：D.SiHCl3：√123456解析由共价键的饱和性可知：C、Si均形成4个共价键，H形成1个共价键，O、S均形成2个共价键。A项中O原子之间不可能形成双键，B项是过氧乙酸，含有过氧键“O—O”，C项相当于S取代了CH3OH中的氧原子，D项中Si原子形成4个共价键。1234563.关于σ键和π键的比较，下列说法不正确的是A.σ键是轴对称的，π键是镜面对称的B.σ键是“头碰头”式重叠，π键是“肩并肩”式重叠C.σ键不能断裂，π键容易断裂D.H原子只能形成σ键，O原子可以形成σ键和π键√解析σ键较稳定，不易断裂，而不是不能断裂。化学反应的实质是旧键的断裂和新键的形成。1234564.(2019·成都月考)共价键①H—H键、②H—F键、③H—O键、④N—H键、⑤P—H键中，键的极性由弱到强的顺序正确的是A.①②③④⑤B.⑤④③②①C.①⑤④③②D.②③④⑤①√解析元素周期表中，同一周期的主族元素原子，从左到右吸引电子的能力逐渐增强，题中涉及的元素原子吸引电子的能力由弱到强的顺序是N、O、F；同一主族从上到下，元素原子半径逐渐增大，吸引电子的能力逐渐减弱，故吸引电子的能力：N＞P；H—H键是由吸引电子能力相同的同种原子形成的非极性键。所以C项正确。1234565.下列有关化学键类型的判断不正确的是A.s-sσ键与s-pσ键的对称性不同B.分子中含有共价键，则至少含有一个σ键C.已知乙炔的结构式为H—C≡C—H，则乙炔分子中存在2个σ键(C—H)和3个π键(C≡C)D.乙烷分子中只存在σ键，即6个C—H键和1个C—C键都为σ键，不存在π键√123456解析s-sσ键无方向性，s-pσ键轴对称，A项正确；在含有共价键的分子中一定有σ键，可能有π键，如HCl、N2等，B项正确；单键都为σ键，乙烷分子结构式为，其6个C—H键和1个C—C键都为σ键，D项正确；共价叁键中一个为σ键，另外两个为π键，故乙炔(H—C≡C—H)分子中有2个C—Hσ键，C≡C键中有1个σ键、2个π键，C项错。1234566.回答下列问题：(1)判断1mol下列含碳化合物中σ键的数目为多少。①CO2；②乙醛；③CH3COOH；④CO(NH2)2.1234562NA(或1.204×1024)6NA(或3.612×1024)7NA(或4.214×1024)7NA(或4.214×1024)解析4种化合物的结构简式或结构式分别为O==C==O，双键中有一个σ键和一个π键，单键全部是σ键。(2)已知CO和CN－与N2结构相似，CO分子内σ键与π键个数之比为。HCN分子中σ键与π键数目之比为。123456解析N2的结构式为N≡N，推知CO结构式为C≡O，含有1个σ键、2个π键；CN－结构式为[C≡N]－，HCN分子结构式为H—C≡N，HCN分子中σ键与π键均为2个。1∶21∶1(3)C、H元素形成的化合物分子中共有16个电子，该分子中σ键与π键的个数比为。123456返回5∶1解析设分子式为CmHn，则6m＋n＝16，解之得m＝2，n＝4，即C2H4，结构式为单键为σ键，双键有1个σ键和1个π键，所以一个C2H4分子中共含有5个σ键和1个π键。