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(共31张PPT)
2.1.1共价键
第一章 原子结构与性质
知识与技能
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。
过程与方法
情感态度与价值观
引导学生树立由量变到质变以及“客观事物本来是相互联系的和具有内部规律的”辩证唯物主义观点。
知道根据原子轨道的重叠方式，共价键可以分为 键和 键等类型，理解 键和 键的区别和特征，建立判断 键和 键的思维模型，熟练判断分子中 键和 键的存在及个数
1
2
3
学习目标
课堂探究
温故知新
【学生活动】
二氯化二硫 是广泛用于橡胶工业的硫化剂，
其分子结构如图所示。
回忆必修第一册学过的化学键的知识，该分子
中含有哪些类型的共价键呢？
[答案] 两个硫原子之间形成的为非极性共价键，硫
原子与氯原子之间形成的为极性共价键。
化学键
使离子相结合或原子相结合的强烈相互作用通称为化学键。
定义
只存在于相邻的原子或离子之间，分子间不存在化学键。
存在范围
化学键的类型
离子键：阴阳离子间的强烈静电作用
共价键：
相邻原子之间通过共用电子对形成的强烈作用力
金属键：
金属阳离子与自由电子之间的强烈静电作用
课堂探究
温故知新
NaCl
HCl
离子键
共价键
原子是如何构成物质的？如NaCl和HCl是怎么形成过程的呢？
电子的转移
共用电子对
课堂探究
温故知新
化学键的类型与电负性的差值的关系
离子键
H和Cl的电负性的差值
Na和Cl的电负性的差值
共价键
0
0.9
2.1
电负性的差值
成键原子之间的电负性差值
大于1.7
小于1.7
通常形成离子键，相应的化合物为离子化合物
通常形成共价键，相应的化合物为共价化合物
课堂探究
新课讲解
Gilbert Newton Lewis
(吉尔伯特·牛顿·路易斯)
1916年，吉尔伯特·牛顿·路易斯提出共价键的电子理论。该理论认为2个(或多个)原子可以相互“共用”一对或多对电子，以便达成惰性气体原子的电子层结构，而形成共价键，路易斯在1916年《原子和分子》和1923年《价键及原子和分子的结构》中阐述了共价键电子理论的观点，并列出无机物和有机物的电子结构式。
课堂探究
化学史料
书写H2、Cl2、HCl形成的电子式，解释形成共价键的本质？
为什么难形成H3、Cl3、H2Cl等分子？
共用电子对
H
+
Cl
H
Cl
Cl
+
Cl
Cl
Cl
H
H
+
H
H
这表明共价键具有饱和性
课堂探究
新课讲解
饱和性
——电子配对原理
一个原子有几个 ，便和几个 电子配对成键，形成几个共价键，这就是共价键的饱和性。
未成对电子
自旋状态相反的
示例
H2
H
↑
1s1
H
↓
1s1
Cl
3p5
↑↓
↑↓
↑
↑↓
3s2
Cl
3p5
↑↓
↑↓
↓
↑↓
3s2
Cl2
共价键的特征
【问题1】NH3分子中N原子为什么是1个，而H原子为3个？
N和H原子的电子式分别为 和H·，N原子最外层有3个未成对电子，H原子有1个未成对电子，形成共价键时每个N原子只需与3个H原子分别形成3对共用电子对即可达到稳定状态，共价键达到饱和，从而决定了分子中H原子个数。
课堂探究
思考交流
共价键的特征
——最大重叠原理
方向性
除s轨道是球形对称外，其他原子轨道在空间都具有一定的分布特点。在形成共价键时，原子轨道重叠的 ，电子在核间出现的 越大，所形成的共价键就越 ，因此共价键将尽可能沿着__________________的方向形成，所以共价键具有方向性
越多
电子出现概率最大
概率
牢固
课堂探究
新课讲解
相互靠拢
σ 键
形成氢分子的共价键(H-H)
σ 键的特征：以形成化学键的两原子核的连线为轴做旋转操作，共价键的电子云的图形不变，这种特征称为轴对称。
H2中的σ键是由2个氢原子提供的未成对电子的1s原子轨道重叠形成的，可称为 s-s σ键， σ键的强度较大。
用原子轨道描述氢原子形成氢分子的过程
s-s 轨道以 “头碰头”的方式重叠
↑
1s1
↓
1s1
s轨道和p轨道，p轨道和p轨道重叠是否也能形成 σ键呢？
保持一定核间距的前提下尽可能的重叠
无方向性
电子在核间出现的概率增大
课堂探究
新课讲解
Cl
H
Cl
用原子轨道描述氢原子和氯原子形成氯化氢分子的过程
HCl中的σ键是由氢原子提供的未成对电子的1s原子轨道和氯原子提供的未成对电子的3p原子轨道重叠形成, 可称为 s-p σ键
形成氯化氢分子的共价键(H-Cl)
σ 键
↑
1s1
3p5
↑↓
↑↓
↓
↑↓
3s2
s-p 轨道以 “头碰头”的方式重叠
有方向性
课堂探究
新课讲解
Cl
Cl
Cl2中的σ键是由2个氯原子各提供1个未成对电子的3p原子轨道重叠形成的, 可称为 p-p σ键
形成氯气分子的共价键(Cl-Cl)
σ 键
3p5
↑↓
↑↓
↑
↑↓
3s2
3p5
↑↓
↑↓
↓
↑↓
3s2
用原子轨道描述氯原子形成氯气分子的过程
p-p 轨道以 “头碰头”的方式重叠
有方向性
课堂探究
新课讲解
归纳小结：σ键
σ 键
“头碰头”
原子轨道的重叠方式：
特征：电子云图形轴对称，能旋转
s-s σ键，如：H-H
s-p σ键，如：H-Cl
p-p σ键，如：Cl-Cl
种类
形成σ键的原子轨道的重叠程度较大，故σ键较稳定。
课堂小结
p轨道和p轨道还能形成π键
π键
形成π键时电子云重叠程度比σ键小，π键不如σ键牢固，比较容易断裂。
π 键的特征：原子重叠的部分分别位于两原子核构成平面的两侧。每个π键的电子云由两块组成, 互为镜像，这种特征称为镜面对称。
p-p 轨道以 “肩并肩”的方式重叠
有方向性
以形成π键的两个原子核的连线为轴，任意一个原子并不能单独旋转，若单独旋转则会破坏π键。
课堂探究
新课讲解
用电子式表示N2的形成过程，并用原子轨道重叠来解释其共价键的形成过程。
＋
：
：
：
：
N
：
N
N
·
·
·
：
N
·
·
·
：
↑
↑
↑
↑↓
2s
2p
N
x
y
z
N的2p轨道
课堂探究
新课讲解
x
y
z
x
y
z
“头碰头”
课堂探究
新课讲解
用电子式表示N2的形成过程，并用原子轨道重叠来解释其共价键的形成过程。
y
z
x
y
z
“肩并肩”
“肩并肩”
y
z
x
y
z
p-p σ键
p-p π键
p-p π键
课堂探究
新课讲解
用电子式表示N2的形成过程，并用原子轨道重叠来解释其共价键的形成过程。
两原子形成共价键时，先形成σ键，然后才能形成π键。
课堂探究
新课讲解
σ 键和 π 键的判断
共价单键 共价双键 共价三键
σ键
s-s
s-p
p-p
1个σ键、1个π键
1个σ键、2个π键
注意：分子中存在π键，则一定存在σ键；若存在σ键，则不一定存在π键。
课堂探究
新课讲解
键类型 σ键 π键
常见类型
原子轨道重叠方式
键的特征
原子轨道重叠程度
成键规律判断 s-s 、s-p、p-p
p-p
“头碰头”重叠
“肩并肩”重叠
轴对称，可旋转
镜面对称，不可旋转
大
小
单键：σ键；
双键：1个σ键、1个π键;
三键：1个σ键、2个π键
σ键与π键的比较
课堂探究
新课讲解
(1)乙烷中有___个σ键，乙烯、乙炔中σ键与π键的个数之比分别为_____、_____。
(2)乙烯和乙炔的化学性质为什么比乙烷活泼？
乙烯的碳碳双键和乙炔的碳碳三键中分别含1个和2个π键，π键原子轨道重叠程度小，不稳定，容易断裂。而乙烷中没有π键，σ键稳定，不易断裂。
7
3∶2
5∶1
乙烷
乙烯
乙炔
【问题2】NH3观察下图乙烷、乙烯和乙炔分子的结构，并回答下列问题。
课堂探究
新课讲解
练习1：下列关于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、有些原子在与其它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
D
提示：稀有气体的单质分子中不含化学键；多原子分子中一定含有σ键，可能含有π键。
课堂练习
练习2：在下列分子中①HF ②Br2 ③H2O ④N2 ⑤CO2 ⑥H2 ⑦H2O2 ⑧HCN(H—C≡N)
（1）分子中只有σ 键的是：
（2）分子中含有π键的是：
（3）分子中所有原子均满足最外层8电子结构的是：
（4）分子中含有s-s σ键的是：
（5）分子中含有s-p σ 键的是：
（6）分子中含有p-p σ键的是：
② ④ ⑤ ⑦ ⑧
① ② ③ ⑥ ⑦
④ ⑤ ⑧
② ④ ⑤
⑥
① ③ ⑦ ⑧
课堂练习
练习3： 下列说法正确的是( )
A
A. 若把写成 ,则违背了共价键的饱和性
B. 的存在说明共价键不应有饱和性
C. 所有共价键都有方向性
D. 两个原子轨道发生重叠后，两核间的电子不仅存在于两核之间，还
会绕两核运动
课堂练习
[解析] 硫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；只能结合1个形成,证明共价键有饱和性； 分
子中氢原子的轨道成键时，因为轨道为球形，所以中的 没有
方向性；两个原子轨道发生重叠后，只有共用电子对在两核之间绕两
个原子核运动。
课堂练习
练习4： 下列有关化学键类型的判断不正确的是( )
C
A. 键与 键的对称性相同
B. 分子中含有共价键，则至少含有一个 键
C. 已知乙炔的结构式为 ，则乙炔分子中存在2个 键
和3个 键
D. 乙烷分子中只存在 键，即6个和1个都为 键，不存在 键
课堂练习
[解析] 键是轴对称， 键与 键的对称性相同，故A正
确；共价单键为 键，双键和三键中均含1个 键，分子中含有共价键，
则至少含有一个 键，故B正确；乙炔分子的碳碳三键中含有1个 键
和2个 键，2个是 键，则乙炔分子中存在3个 键和2个 键，
故C错误；乙烷分子中只存在和，单键为 键，故D正确。
课堂练习
共价键 σ键 π键
轨道重叠类型
轨道重叠方式
对称类型
键的强度
共同特征 s-s、s-p、p-p
p-p
头碰头
肩并肩
轴对称
镜面对称
强
弱
具有饱和性和方向性
共价键的两种不同类型
课堂小结
感谢您的观看!

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