高中化学 第2章 第一节 第1课时 共价键的特征与类型课件 新人教版选修3-新人教版高中选修3化学课件

1、第一节共价键第一节共价键第第1课时共价键的特征与类型课时共价键的特征与类型学业要求学业要求素养对接素养对接1.认识原子间通过原子轨道重叠形成共价认识原子间通过原子轨道重叠形成共价键，了解共价键具有饱和性和方向性。键，了解共价键具有饱和性和方向性。2.能说出共价键的主要类型、特征和实质。能说出共价键的主要类型、特征和实质。微观探析：共价键的形成。微观探析：共价键的形成。模型认知：共价键类型的判断。模型认知：共价键类型的判断。知知 识识 梳梳 理理一、共价键的形成与特征一、共价键的形成与特征1.共价键的形成共价键的形成(1)概念：原子间通过概念：原子间通过_所形成的相互作用，叫做共价键。所形成的相

2、互作用，叫做共价键。(2)成键的粒子：一般为非金属成键的粒子：一般为非金属_(相同或不相同相同或不相同)或金属原子与非金属原子或金属原子与非金属原子。(3)键的本质：原子间通过键的本质：原子间通过_产生的强烈相互作用。产生的强烈相互作用。(4)键的形成条件：非金属元素的键的形成条件：非金属元素的_之间形成共价键，大多数电负性之差小之间形成共价键，大多数电负性之差小于于1.7的金属与非金属原子之间形成共价键。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。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。共用电子对共用电子对原子原子共用电子对

3、共用电子对(即电子云重叠即电子云重叠)原子原子2.共价键的特征共价键的特征(1)饱和性：决定分子的组成。饱和性：决定分子的组成。(2)方向性：决定分子的立体构型。方向性：决定分子的立体构型。二、共价键的类型：二、共价键的类型：键与键与键键1.键键头碰头头碰头连线连线不变不变轴对称轴对称较大较大2.键键肩并肩肩并肩镜像对称镜像对称两原子核两原子核镜像镜像不能不能牢固牢固断裂断裂3.键、键、键的存在规律键的存在规律共价单键为共价单键为_键；共价双键中有一个键；共价双键中有一个_键、一个键、一个_键；共价三键是由一个键；共价三键是由一个_键和两个键和两个_键组成。键组成。1.判断正误，正确的打判断正

4、误，正确的打“”“”；错误的打；错误的打“”。(1)HF和和HCl分子中共价键都是分子中共价键都是键。键。()(2)所有的共价键都有方向性。所有的共价键都有方向性。()(3)HF比比HCl的稳定性强。的稳定性强。()(4)氢原子和氟原子、氯原子均可以氢原子和氟原子、氯原子均可以键相结合，其成键轨道完全相同。键相结合，其成键轨道完全相同。()(5)1 mol丙酮分子中含有丙酮分子中含有键的数目为键的数目为96.021023。()(6)CS2分子里有一个分子里有一个键和一个键和一个键。键。()(7)两个原子间可以只形成两个原子间可以只形成键，但不能只形成键，但不能只形成键。键。()答案答案(1)(

5、2)(3)(4)(5)(6)(7)自自 我我 检检 测测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：共价键名称举例共价键名称举例_，_；_，_；_，_；_，_；_，_；答案答案ss键键H2sp键键HClpp键键Cl2pzpz键键N2pypy键键N23.在下列分子中，在下列分子中，HF，Br2，H2O，N2，CO2，H2，H2O2，HCN。分子中只有分子中只有键的是键的是_(填序号，下同填序号，下同)，分子中含有，分子中含有键的是键的是_，分，分子中所有原子都满足最外层为子中所有原子都满足最外层

6、为8个电子结构的是个电子结构的是_，分子中含有由两个原，分子中含有由两个原子的子的s轨道重叠形成的轨道重叠形成的键的是键的是_，分子中含有由一个原子的，分子中含有由一个原子的s轨道与另一轨道与另一个原子的个原子的p轨道重叠形成的轨道重叠形成的键的是键的是_，分子中含有由一个原子的，分子中含有由一个原子的p轨道与轨道与另一个原子的另一个原子的p轨道重叠形成的轨道重叠形成的键的是键的是_。答案答案学习任务一共价键的本质特征学习任务一共价键的本质特征【合作交流】【合作交流】共价键是由键合原子双方各提供自旋方式相反的未成对价电子用以成对，核间电共价键是由键合原子双方各提供自旋方式相反的未成对价电子用以

7、成对，核间电子概率密度大吸引原子核而成的。即共价键形成的本质就是电子云的重叠，电子子概率密度大吸引原子核而成的。即共价键形成的本质就是电子云的重叠，电子云重叠越多，分子越稳定。且两个原子的未成对电子，只有自旋相反，才能配对云重叠越多，分子越稳定。且两个原子的未成对电子，只有自旋相反，才能配对形成一个共价键。形成一个共价键。1.任何分子中的共价键都有方向性吗？任何分子中的共价键都有方向性吗？提示提示不是。如不是。如H2分子中的共价键没有方向性。分子中的共价键没有方向性。2.所有单质都有共价键吗？所有单质都有共价键吗？提示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，金属单质中并不是所

8、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。不存在共价键。【点拨提升】【点拨提升】1.共价键的特征共价键的特征(2)方向性。方向性。共价键形成时，两个参与成键的原子轨道总是尽可能沿着电子出现概率最大的方向共价键形成时，两个参与成键的原子轨道总是尽可能沿着电子出现概率最大的方向重叠，重叠程度越大，形成的共价键越牢固。同种分子重叠，重叠程度越大，形成的共价键越牢固。同种分子(如如HX)中成键原子电子云中成键原子电子云(原子轨道原子轨道)重叠程度越大，形成的共价键越牢固，分子结构越稳定。如重叠程度越大，形成的共价键越牢固，分子结构越稳定。如HX的稳定性的稳定性：HFHClH

9、BrHI。共价键的方向性决定了分子的立体构型。共价键的方向性决定了分子的立体构型。2.共价键的表示方法共价键的表示方法3.共价键的存在范围共价键的存在范围【例【例1】下列说法中正确的是】下列说法中正确的是()A.若把若把H2S分子写成分子写成H3S分子，违背了共价键的饱和性分子，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两个原子轨道发生重叠后，电子仅存在于两核之间解析解析S原子有两个未成对电子，根据共价键的饱和性，形成的氢化物为原子有两个未成对电子，根据共价键

10、的饱和性，形成的氢化物为H2S，A项对；项对；H2O能结合能结合1个个H形成形成H3O，不能说明共价键不具有饱和性，不能说明共价键不具有饱和性，B项错；项错；H2分子中，分子中，H原子的原子的s轨道成键时，因为轨道成键时，因为s轨道为球形，所以轨道为球形，所以H2分子中的分子中的HH键没有键没有方向性，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。项错。答案答案A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了，故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了

11、，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，形成共价键时，原子轨道重叠的程度越大共定了该原子成键时最多连接的原子数，形成共价键时，原子轨道重叠的程度越大共价键越牢固，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价键越牢固，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。向就存在着必然的联系。【变式训练】【变式训练】1.下列不属于共价键成键因素的是下列不属于共价键成键因素的是()A.共用电子对在两原子核之间高概

12、率出现共用电子对在两原子核之间高概率出现B.共用的电子必须配对共用的电子必须配对C.成键后体系能量降低，趋于稳定成键后体系能量降低，趋于稳定D.两原子核体积大小要适中两原子核体积大小要适中解析解析共价键的成因和本质是，当成键原子相互靠近时，原子轨道发生重叠，自共价键的成因和本质是，当成键原子相互靠近时，原子轨道发生重叠，自旋方向相反的未成对电子形成共用电子对，两原子核间的电子云密度增加，体系旋方向相反的未成对电子形成共用电子对，两原子核间的电子云密度增加，体系的能量降低。的能量降低。答案答案D2.原子间形成分子时，决定各原子相互结合的数量关系的是原子间形成分子时，决定各原子相互结合的数量关系的

13、是()A.共价键的方向性共价键的方向性 B.B.共价键的饱和性共价键的饱和性C.形成共价键原子的大小形成共价键原子的大小 D.D.共价键的稳定性共价键的稳定性解析解析原子间形成分子时，形成了共价键，共价键具有饱和性和方向性，方向性原子间形成分子时，形成了共价键，共价键具有饱和性和方向性，方向性决定分子的立体构型，饱和性则决定分子中各原子的数量关系。决定分子的立体构型，饱和性则决定分子中各原子的数量关系。答案答案B3.共价键具有饱和性和方向性，下列关于共价键这两个特征的叙述中，不正确的是共价键具有饱和性和方向性，下列关于共价键这两个特征的叙述中，不正确的是()A.共价键的饱和性是由成键原子的未成

14、对电子数决定的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的轨道的方向性决定的共价键的方向性是由成键原子的轨道的方向性决定的C.共价键的饱和性决定了分子内部原子的数量关系共价键的饱和性决定了分子内部原子的数量关系D.共价键的饱和性与原子轨道的重叠程度有关共价键的饱和性与原子轨道的重叠程度有关解析解析一般地，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一般地，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了，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子配对成键了，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

15、，这一饱和性也就决定了该原子成键时最多连接的原子数，故，这一饱和性也就决定了该原子成键时最多连接的原子数，故A、C两项正确；两项正确；形成共价键时，原子轨道重叠的程度越大越好，为了达到原子轨道的最大重叠程形成共价键时，原子轨道重叠的程度越大越好，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存在着必然的联系，故度，成键的方向与原子轨道的伸展方向存在着必然的联系，故B项正确、项正确、D项错项错误。误。答案答案D学习任务二共价键的类型与学习任务二共价键的类型与键和键和键的比较键的比较【合作交流】【合作交流】观察下图乙烷、乙烯和乙炔分子的结构回答：观察下图乙烷、乙烯和乙炔分子的结构回

16、答：1.乙烷、乙烯和乙炔分子中的共价键分别由几个乙烷、乙烯和乙炔分子中的共价键分别由几个键和几个键和几个键组成？键组成？提示提示乙烷分子由乙烷分子由7个个键组成；乙烯分子由键组成；乙烯分子由5个个键和键和1个个键组成；乙炔分子由键组成；乙炔分子由3个个键和键和2个个键组成。键组成。2.乙烯和乙炔的化学性质为什么比乙烷活泼呢？乙烯和乙炔的化学性质为什么比乙烷活泼呢？提示提示乙烯的碳碳双键和乙炔的碳碳三键中分别含有乙烯的碳碳双键和乙炔的碳碳三键中分别含有1个和个和2个个键，键，键原子轨道键原子轨道重叠程度小，不稳定，容易断裂。而乙烷中没有重叠程度小，不稳定，容易断裂。而乙烷中没有键，键，键稳定，不

17、易断裂。键稳定，不易断裂。3.H原子和原子和H原子、原子、H原子和原子和Cl原子、原子、Cl原子和原子和Cl原子分别均以原子分别均以键结合成键结合成H2、HCl和和Cl2分子，共价键轨道完全相同吗？分子，共价键轨道完全相同吗？提示提示不相同。不相同。H原子的未成对电子位于原子的未成对电子位于1s轨道，轨道，Cl原子的未成对电子位于原子的未成对电子位于3p轨轨道，即道，即H原子和原子和H原子成键以原子成键以1s和和1s轨道轨道“头碰头头碰头”重叠，重叠，H原子和原子和Cl原子以原子以1s和和3p轨道轨道“头碰头头碰头”重叠，重叠，Cl原子和原子和Cl原子以原子以3p和和3p轨道轨道“头碰头头碰头

18、”重叠。重叠。【点拨提升】【点拨提升】1.共价键的类型共价键的类型分类标准分类标准类型类型共用电子对数共用电子对数单键、双键、三键单键、双键、三键共用电子对是否偏移共用电子对是否偏移极性键、非极性键极性键、非极性键原子轨道重叠方式原子轨道重叠方式键、键、键键2.键与键与键的区别键的区别键类型键类型键键键键原子轨道重叠方式原子轨道重叠方式沿键轴方向沿键轴方向“头碰头头碰头”重叠重叠沿键轴方向沿键轴方向“肩并肩肩并肩”重叠重叠类型类型ss 键、键、sp 键、键、pp 键键pp 键键原子轨道重叠部分原子轨道重叠部分两原子核之间，在键轴处两原子核之间，在键轴处键轴上方和下方，键轴处为零键轴上方和下方，

19、键轴处为零原子轨道重叠程度原子轨道重叠程度大大小小键的强度键的强度较大较大较小较小化学活泼性化学活泼性不活泼不活泼活泼活泼键的存在键的存在共价单键为共价单键为键，键，共价双键、三键中含有一个共价双键、三键中含有一个键键共价双键、三键分别含有共价双键、三键分别含有1个、个、2个个键。两原子间最多能形成键。两原子间最多能形成2个个键键【例【例2】有下列十种物质：】有下列十种物质：CH4CH3CH2OHN2HClCO2CH3CH3C2H4C2H2H2O2HCHO请按要求回答下列问题请按要求回答下列问题(填写编号填写编号)：(1)只有只有键的有键的有_，既有，既有键又有键又有键的有键的有_。(2)只含

20、有极性键的化合物有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，既含有极性键，又含有非极性键的化合物有物有_。(3)含有双键的有含有双键的有_，含有三键的有，含有三键的有_。答案答案(1)(2)(3)分子中分子中键与键与键的判断方法键的判断方法根据成键原子的价电子数来判断能形成几个共用电子对。如果只有一个共用电子对根据成键原子的价电子数来判断能形成几个共用电子对。如果只有一个共用电子对，则该共价键一定是，则该共价键一定是键；如果形成多个共用电子对时，则先形成键；如果形成多个共用电子对时，则先形成1个个键，另外的键，另外的原子轨道形成原子轨道形成键。键。【变式训练】【变式训练】4.根据氢原子和氟原子的核外电子排布，对根据氢原子和氟原子的核外电子排布，对F2和和HF分子中形成的共价键描述正确的分子中形成的共价键描述正确的是是()A.两者都为两者都为ss 键键B.两者都为两者都为pp 键键C.前者为前者为pp 键，后者为键，后者为sp 键键D.前者为前者为ss 键，后者为键，后者为sp 键键解析解析H原子的原子的1个电子排布在个电子排布在1s轨