2020高中化学 第一章 原子结构与元素的性质 第2节 第1课时 原子结构与元素周期表课件 新人教版

第一节共价键第1课时共价键的特征与类型课程目标核心素养建构1.了解共价键的成因，知道共价键的特征（方向性和饱和性）。2.知道共价键的主要成键方式（σ键和π键）。3.理解σ键和π键的性质和特征。共价键特征方向性饱和性主要成键方式σ键π键[知识梳理]共用电子对（1）概念：原子间通过所形成的相互作用，叫做共价键。（2）成键的粒子：一般为非金属(相同或不相同)或金属原子与非金属原子。（3）键的本质：原子间通过产生的强烈相互作用。（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）含共价键的物质：非金属单质、共价化合物和某些离子化合物。一、共价键的形成与特征1.共价键的形成原子共用电子对(即电子云重叠)原子（1）饱和性：决定分子的组成。（2）方向性：决定分子的立体构型。2.共价键的特征答案不是。金属元素与非金属元素原子间形成的化学键也可能是共价键，如AlCl3中的化学键是共价键。【自主思考】1.只有非金属元素原子间才能形成共价键吗？答案因为氖原子轨道中不含有未成对电子，原子轨道间不能发生重叠而形成化学键。而氯原子3p轨道上有一个未成对电子，两个氯原子之间能发生原子轨道重叠而形成双原子分子。O原子最外层有2个未成对电子，分别与H原子的核外电子形成共用电子对，O原子达到8电子稳定结构，H原子达到2电子稳定结构，故1个O原子只能结合2个H原子，符合共价键的饱和性。2.为什么氖分子是单原子分子，而氯分子是双原子分子？H2O分子中每个O原子结合2个H原子的原因是什么？（1）σ键二、共价键的类型、σ键与π键形成成键原子的s轨道或p轨道“_________”重叠而形成类型s­s型H—H的s­sσ键的形成s­p型H—Cl的s­pσ键的形成p­p型Cl—Cl的p­pσ键的形成特征以形成化学键的两原子核的_______为轴作旋转操作，共价键电子云的图形_______，这种特征称为_________；σ键的强度_______头碰头连线不变轴对称较大（2）π键形成由两个原子的p轨道“__________”重叠形成p­pπ键p­pπ键的形成特征π键的电子云具有______________性，即每个π键的电子云由两块组成，分别位于由______________构成平面的两侧，如果以它们之间包含原子核的平面为镜面，它们互为_______；π键_______旋转；不如σ键_______，较易_______肩并肩镜面对称两原子核镜像不能牢固断裂（3）σ键、π键的存在规律共价单键为_______键；共价双键中有一个_______键、一个_______键；共价三键是由一个_______键和两个_______键组成。σπσσπ（1）乙烷、乙烯和乙炔分子中的共价键分别由几个σ键和几个π键组成？（2）乙烯和乙炔比乙烷化学性质活泼的原因是什么？【自主思考】1.观察下图乙烷、乙烯和乙炔分子的结构回答：答案（1）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。（2）乙烯的碳碳双键和乙炔的碳碳三键中分别含有一个、两个π键，π键原子轨道重叠程度小，π键不稳定容易断裂，而乙烷中碳与碳之间以σ键结合，原子轨道重叠程度大，σ键稳定，不易断裂。答案不相同。H原子的未成对电子位于1s轨道，Cl原子的未成对电子位于3p轨道，即H原子和H原子成键以1s和1s轨道“头碰头”重叠，H原子和Cl原子以1s和3p轨道“头碰头”重叠，Cl原子和Cl原子以3p和3p轨道“头碰头”重叠。2.H原子和H原子、H原子和Cl原子、Cl原子和Cl原子分别均以σ键结合成H2、HCl和Cl2分子，共价键轨道完全相同吗？[效果自测]（1）HF和HCl分子中共价键都是σ键。（）（2）所有的共价键都有方向性。（）（3）HF比HCl的稳定性强。（）（4）氢原子和氟原子、氯原子均可以σ键相结合，其成键轨道完全相同。（）（5）1mol丙酮分子中含有σ键的数目为9×6.02×1023。（）答案（1）√（2）×（3）√（4）×（5）√1.判断正误，正确的打“√”；错误的打“×”。共价键名称举例①，___________________________________；②，__________________________________；③，__________________________________；④，_________________________________；⑤，___________________________________；2.指出下图所表示的共价键名称，并列举含有该共价键的一种物质，写出其分子式：答案①ssσ键H2②spσ键HCl③ppσ键Cl2④pzpzπ键N2⑤pypyπ键N2分子中只有σ键的是（填序号，下同），分子中含有π键的是，分子中所有原子都满足最外层为8个电子结构的是，分子中含有由两个原子的s轨道重叠形成的σ键的是，分子中含有由一个原子的s轨道与另一个原子的p轨道重叠形成的σ键的是，分子中含有由一个原子的p轨道与另一个原子的p轨道重叠形成的σ键的是。答案①②③⑥⑦④⑤⑧②④⑤⑥①③⑦⑧②④⑤⑦⑧3.在下列分子中，①HF，②Br2，③H2O，④N2，⑤CO2，⑥H2，⑦H2O2，⑧HCN。提示（1）所有的共价键都有饱和性，但不是所有的共价键都有方向性，如两个1s轨道（H原子与H原子）重叠形成的ssσ键没有方向性。探究一共价键的本质特征【探究讨论】1.所有的共价键都有饱和性和方向性吗？提示并不是所有的单质中都有共价键，稀有气体中不存在化学键，金属单质中不存在共价键。2.所有单质都有共价键吗？共价键的存在范围（1）非金属单质分子中（稀有气体除外）。如O2、F2、H2、C60等。（2）非金属元素形成的化合物中。如H2SO4、CO2、H2O2、有机物分子等。（3）某些金属与非金属元素形成的共价化合物中。如BeCl2、HgCl2、AlCl3等。（4）某些离子化合物中。如Na2O2、NH4Cl等。【点拨提升】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项对；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；H2分子中，H原子的s轨道成键时，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；两个原子轨道发生重叠后，电子只是在两核之间出现的机会大，D项错。答案A【典题例证1】下列说法中正确的是（）A.H2S和Na2O2B.H2O2和CaF2C.NH3和N2D.HNO3和NaCl解析A项，Na2O2中既有离子键又有O—O共价键，不正确；B项，CaF2中只有离子键，不正确；D项，NaCl属于离子化合物，没有共价键。答案C【学以致用1】下列各组物质中，所有化学键都是共价键的是（）提示探究二共价键的类型与σ键和π键的比较【探究讨论】1.σ键与π键的判断方法提示（1）s轨道与s轨道（或p轨道）只能形成σ键，不能形成π键。（2）两个原子间可以只形成σ键，但不可以只形成π键。（3）在同一个分子中，σ键一般比π键强度大。2.分子中一定含有π键吗？【点拨提升】1.共价键的类型分类标准类型共用电子对数单键、双键、三键共用电子对是否偏移极性键、非极性键原子轨道重叠方式σ键、π键2.σ键与π键的区别键类型σ键π键原子轨道重叠方式沿键轴方向“头碰头”重叠沿键轴方向“肩并肩”重叠类型ssσ键、spσ键、ppσ键ppπ键原子轨道重叠部分两原子核之间，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较小化学活泼性不活泼活泼键的存在共价单键为σ键，共价双键、三键中含有一个σ键共价双键、三键分别含有1个、2个π键。两原子间最多能形成2个π键③N2④HCl⑤CO2⑥CH3CH3⑦C2H4⑧C2H2⑨H2O2⑩HCHO请按要求回答下列问题（填写编号）：（1）只有σ键的有，既有σ键又有π键的有。（2）只含有极性键的化合物有，既含有极性键，又含有非极性键的化合物有。（3）含有双键的有，含有三键的有。【典题例证2】有下列十种物质：①CH4②CH3CH2OH解析十种物质的结构式分别为、。根据以下两点判断化学键类型：①单键只有σ键，双键中有1个σ键和1个π键，三键中有1个σ键和2个π键；②同种元素原子之间形成的共价键是非极性键，不同种元素原子之间形成的共价键是极性键。答案（1）①②④⑥⑨③⑤⑦⑧⑩（2）①④⑤⑩②⑥⑦⑧⑨（3）⑤⑦⑩③⑧A.σ键比π键重叠程度大，形成的共价键强B.两个原子之间形成共价键时，最多有一个σ键C.气体单质中，一定有σ键，可能有π键D.N2分子中有一个σ键，两个π键解析从原子轨道重叠程度看，π键轨道重叠程度比σ键重叠程度小，故π键稳定性低于σ键，在气体单质分子中存在σ键（如Cl2、H2）、π键（N2中存在σ键和π键），稀有气体为单原子分子，不存在化学键。答案C【学以致用2】下列说法中不正确的是（）