2.1 共价键 课件 2026-2027学年高二上学期化学人教版选择性必修2

2.1共价键ChemistryH2、HCl、Cl2

、N2Chemistry1.定义原子之间通过共用电子对所形成的强烈的相互作用。

2.成键微粒原子

3.成键元素一般为非金属元素之间不活泼金属与非金属（AlCl3、BeCl2）

（一）共价键的基本概念环节一：认识传统价键理论用电子式表示H2、HCl、Cl2的形成过程。共用电子对(共价键)4.表示方法环节一：认识传统价键理论化学史话

美国著名物理化学家路易斯被公认为共价键理论的提出者，1916年在“原子与分子”一文中，他首次提出双中心双电子成键的假设，指出2个（或多个）原子可以通过共用一对电子或多对电子形成具有稀有气体原子的电子层结构，而生成稳定的分子。1.为什么要形成具有稀有气体原子的电子层结构？2.为什么要共用成对电子（双电子成键）？交流讨论1环节二：理解传统价键理论“葡萄干布丁”模型（汤姆生1904）电子分布在均匀的正电荷连续体内实心球模型（道尔顿1803）原子是不可再分的12行星模型（卢瑟福1911）原子由原子核核外电子组成3圆形轨道模型（玻尔1913）核外电子在特定轨道上高速运动4原子结构模型的演变化学史话191619世纪以前化学史话1904年德国化学家恩倍格根据稀有气体的价电子排布使得稀有气体性质稳定的事实提出，原子中并没有钩子，原子间之所以能相互结合，是因为通过这个过程可以使原子达到更为稳定的状态，即著名的著名的“八隅规则”。1.为什么要形成具有稀有气体原子的电子层结构？（八隅规则）2.为什么要共用成对电子（双电子成键）？交流讨论1环节二：理解传统价键理论“葡萄干布丁”模型（汤姆生1904）电子分布在均匀的正电荷连续体内原子结构模型的演变实心球模型（道尔顿1803）原子是不可再分的12行星模型（卢瑟福1911）原子由原子核核外电子组成3圆形轨道模型（玻尔1913）核外电子在特定轨道上高速运动4电子云模型（薛定谔1926）电子只能用概率大小来描述在某处出现的可能性5化学史话——191619世纪以前环节三：发展传统价键理论（现代价键理论）电子云模型├─电子运动状态│ ├─能层 K,L,M,N……│ ├─能级 s,p,d,f……│ ├─轨道 s,px,py,pz……│ └─自旋└─电子排布规律  ├─能量最低原理  ├─洪特规则  └─泡利不相容原理环节三：发展传统价键理论（现代价键理论）

在形成H2、HCl、Cl2

、N2这些分子中，H、N、Cl追求的稳定结构是怎样的？He:Ne:2s2p1s交流讨论2环节三：发展传统价键理论（现代价键理论）（二）共价键的形成1s1s+1s+1sL核间距大氢分子的能量与核间距的关系环节三：发展传统价键理论（现代价键理论）（二）共价键的形成1.共价键形成的本质当成键原子相互接近时，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，两原子核间的电子密度增加，体系的能量降低。环节三：发展传统价键理论（现代价键理论）交流讨论31.根据H2分子的形成过程，与同学讨论HCl和Cl2分子是怎样形成的?2.根据H2、HCl、Cl2分子中共价键的形成，你认为共价键的形成需满足什么样的条件？环节三：发展传统价键理论（现代价键理论）交流讨论3H-Cl1s3ps-p3p3pCl-Clp-p环节三：发展传统价键理论（现代价键理论）（二）共价键的形成2.共价键形成的条件⑴（通常）两个有未成对电子的非金属原子电负性相同或相近⑵成键的两未成对电子自旋方向相反⑶成键原子的原子轨道在空间最大程度重叠，两核间电子云密度增加,体系能量降低。环节三：发展传统价键理论（现代价键理论）课堂练习

写出N、O、F原子的轨道表示式，思考为什么它们与H原子形成的简单化合物分别为NH3、H2O和HF？环节三：发展传统价键理论（现代价键理论）（二）共价键的形成3.共价键的特征⑴具有饱和性成键过程中，每种元素的一个原子有几个未成对电子，通常就只能和几个自旋方向相反的电子形成共价键。⑵一般具有方向性不同类型的原子轨道在空间的伸展方向不同，只有两原子轨道在一定方向实现最大程度重叠，才能形成稳定的共价键。（s轨道与s轨道重叠形成的共价键无方向性）环节三：发展传统价键理论（现代价键理论）交流讨论4

根据氮原子的轨道表示式，分析氮分子中氮原子的轨道是如何重叠形成共价键的。N2中共价键的形成过程p-pσ键p-pπ键p-pπ键1个σ键2个π键（三）共价键的类型1.根据原子轨道重叠方式不同（1）σ键

：“头碰头”

（2）π键

：“肩并肩”重叠方式电子云形状轴对称

镜像对称类型有

s-sσ键，如H2有

s-pσ键，如HCl有

p-p

σ键，如Cl2特征重叠多，较稳定常见的有

p-pπ键，如N2中不能单独存在，重叠少，不稳定，易断环节三：发展传统价键理论（现代价键理论）课堂练习1.如何判断共价键是σ键或是π键?规律：共价单键：σ键；双键：1个σ键，1个π键

叁键：1个σ键，2个π键2.请指出乙烷、乙烯、乙炔分子中存在哪些类型的共价键，分别有几个σ键，几个π键？乙烷：

个σ键；

乙烯：

个σ键

个π键；乙炔：

个σ键

个π键75132环节三：发展传统价键理论（现代价键理论）课堂练习3.σ键的常见类型有s-s、s-p、p-p,请指出下列分子σ键所属类型:A、HBrB、NH3C、F2D、H2s-ps-pp-ps-s（三）共价键的类型2.根据共用电子对是否发生偏移（1）非极性共价键

（非极性键）（2）极性共价键

（极性键）共用电子对是否偏移不偏移

偏移

成键元素相同元素间

不同元素间

成键原子电负性相差越大，共用电子对偏移程度越大，共价键极性越强NH3能与H+结合生成NH4＋，请用电子式表示NH３和H＋是如何形成NH4+的。

﹕HN

﹕﹕

﹕HH+H+

↑↓2s1s原子轨道重叠

交流讨论5（三）共价键的类型3.配位键——特殊共价键（按共用电子对的来源）(1)定义：由一个原子提供孤对电子，另一个原子提供空轨道形成的共价键称配位键。(2)成键条件：一个原子（A）有孤电子对一个原子（B）有空轨道(3)表示方法：A→B研究表明4个N—H键完全相同！

写出下列氢化物的热稳定性由弱到强的顺序，并从微观角度解释原因。CH4、NH３、H2O、HFCH4＜NH３＜H2O＜HFHHOHFHHHNHHHHC由

的强弱决定N－HO－HC－HF－H交流讨论61.键能——衡量共价键强弱(1)定义：在101kPa、298K条件下，1mol气态AB分子生成气态A原子和气态B原子的过程所吸收的能量，称为AB间共价键的键能。(2)意义：衡量共价键的强弱。键能越大，共价键越牢固，分子越稳定。（四）共价键的参数1.键能键能：C－HN－HO－HF－H366kJ·mol-1393463567＜

＜

＜热稳定性：CH4＜NH３

＜H2O＜HF（四）共价键的参数2.键长当两个原子形成共价键时，原子轨道发生重叠。原子轨道重叠程度越大，共价键的键能越大。两原子核间的平均间距。(1)定义：(2)规律：①一般原子半径越小，键长越短，键能越大。②相同元素：叁键<双键<单键键长：叁键>双键>单键键能：键长：C－HN－HO－HF－H>>>（四）共价键的参数（四）共价键的参数3.键角相邻共价键之间的夹角。(1)定义：(2)意义：109º28´共价键

决定分子空间构型。原子结构模型演变实心球模型（道尔顿1803）1“葡萄干布丁”模型（汤姆生1904）2行星模型（卢瑟福1911）3圆形轨道模型（玻尔1913）45电子云模型（薛定谔1926）化学史话带钩的原子金属性/非金属性、化合价、原子半径现代共价理论八隅规则、传统共价理论电负性、第一电离能长/短周期，主族，副族，第八族，0族分区：s，p，d，ds，f区元素周期表再探化学键的发展元素周期律的认识····················1932年美国化学家慕里肯和德国化学家洪特又提出分子轨道理论