鲁科版 (2019)选择性必修2第2章 微粒间相互作用与物质性质第1节 共价键模型教课ppt课件

这是一份鲁科版 (2019)选择性必修2第2章 微粒间相互作用与物质性质第1节 共价键模型教课ppt课件，共41页。PPT课件主要包含了共用电子，非金属原子，一对电子，两对电子，三对电子，空间结构，重叠方式，头碰头，肩并肩，不偏移等内容，欢迎下载使用。

知识点一　共价键的形成与特征
一、共价键的形成1.共价键的形成过程两个原子在逐渐接近时,它们的原子轨道会相互重叠,使电子在两个原子核之间出现的概率　　　　,它们同时受到两个原子核的吸引,从而导致体系能量　　　　,形成共价键。 
2.共价键的定义、形成原子及表示方法(1)定义:原子间通过　　　　　　形成的化学键。 (2)形成原子:通常,形成共价键的原子为电负性相同或差值小的　　　　　　　　。 (3)表示方法:用一条短线“—”表示共用　　　　　所形成的共价键,如H—H键;用两条短线“═”表示原子间共用　　　　　　　所形成的共价键,如C═C键;用“≡”表示原子间共用　　　　　所形成的共价键,如C≡C键。 
二、共价键的特征1.饱和性每个原子所能形成共价键的总数或以共价键连接的原子数目是一定的,这称为共价键的饱和性。共价键的饱和性决定了各种原子形成分子时相互结合的　　　　关系。 2.方向性 氢气中s-s σ键不具有方向性在形成共价键时,原子轨道重叠得越多,电子在核间出现的概率越大,所形成的共价键就越　　　　　。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。分子的　　　　　　与共价键的方向性密切相关。 
名师点拨关于共价键的饱和性的认识因为共价键的本质是原子轨道的重叠和共用电子对的形成,而每个原子的未成对电子数是一定的,所以形成共用电子对的数目也就一定。例如:每个H原子只有一个未成对电子,两个H原子配对形成H2分子,则不能形成H3分子。深度思考只有非金属元素原子之间才能形成共价键吗?
提示 不是。电负性差值小于1.7的两种元素的原子之间一般形成共价键。可以同为非金属原子,也可以为非金属原子与金属原子,如Al与Cl、Fe与Cl电负性差值小于1.7,元素之间形成共价键。
正误判断(1)所有的共价键都有方向性。(　　)提示 氢气中s-s σ键不具有方向性。(2)所有的物质都存在化学键。(　　)提示 稀有气体中不存在化学键。(3)非金属原子之间只能形成共价键。(　　)提示 铵盐中存在离子键。(4)共价键尽可能沿着电子出现概率最大的方向形成。(　　)(5)形成共价键时,原子轨道重叠得越多,形成的共价键越牢固。(　　)
探究角度1 共价键的形成例1 下列说法正确的是(　　)A.氩气分子中存在共价键B.金属与非金属原子之间一定不能形成共价键C.非金属原子只能形成共价键D.两个原子在逐渐接近时,原子轨道会相互重叠
解析 氩气分子为单原子分子,分子内不存在共价键,A项错误;金属与非金属原子之间的电负性差值小于1.7时可能形成共价键,B项错误;NH4Cl中与Cl-形成离子键,C项错误;两个原子在逐渐接近时,原子轨道会相互重叠,D项正确。
[对点训练1]下列不属于共价键成键因素的是(　　)A.共用电子在两原子核之间高概率出现B.共用的电子必须配对C.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
解析 成键原子之间以共用电子结合,形成稳定的共价键后体系能量降低,共用电子在两原子核之间高概率出现是共价键的成键因素,A、B、C正确;成键原子的原子核体积的大小对共价键的形成没有影响,D错误。
探究角度2 共价键的特征例2 下列说法正确的是(　　)A.若把H2O分子写成H3O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 氧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H2O,A项正确;H+不存在未成对电子,与H2O结合形成H3O+时,H+只提供空轨道,不提供配对电子,不违背共价键的饱和性,不能说明共价键不具有饱和性,B项错误;H2分子中,H原子通过1s轨道成键,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,电子只是在两原子核之间出现的概率大,D项错误。
【变式设问】将上述B项中的“H3O+”改为“ ”是否能说明共价键不具有饱和性?
提示 氮原子有3个未成对电子,根据共价键的饱和性,形成的氢化物为NH3, H+不存在未成对电子,与NH3结合形成 时,H+只提供空轨道,不提供配对电子,不违背共价键的饱和性,不能说明共价键不具有饱和性。
[对点训练2]下列说法正确的是(　　)A.N2是双原子分子,H2O是三原子分子,这是由共价键的方向性决定的B.NH3与PH3的空间结构一样是由共价键的饱和性决定的C.并非所有的共价键都有方向性D.两原子轨道发生重叠后,电子在两核间出现的概率减小
解析 N2是双原子分子,H2O是三原子分子,这是由共价键的饱和性决定的, A不正确;NH3与PH3的空间结构一样是由共价键的方向性决定的,B不正确;氢气中的共价键没有方向性,C正确;两原子轨道发生重叠后,电子在两核间出现的概率增大,D不正确。
名师点拨　(1)共价键的饱和性决定了分子的组成,共价键的方向性决定了分子的空间结构。所有的共价键都具有饱和性,但并不是所有的共价键都具有方向性,如两个s轨道重叠形成的共价键就没有方向性。(2)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、Cl2 等。②非金属元素形成的化合物中,如HClO、HCl、有机物分子等。
知识点二　共价键的类型
一、σ键与π键1.分类标准:原子轨道的　　　 　。 2.σ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　　　　而形成的共价键。 
(2)类型:根据成键电子原子轨道的不同,σ键可分为s-s σ键、s-p σ键和p-p σ键。①s-s σ键:两个成键原子均提供s轨道形成的共价键。如H2分子中σ键的形成过程:　　　 均为球形,没有方向性
②s-p σ键:两个成键原子分别提供s轨道和p轨道形成的共价键。如HCl分子中σ键的形成过程:
H—Cl的s-p σ键的形成③p-p σ键:两个成键原子均提供p轨道形成的共价键。如Cl2分子中p-p σ键的形成过程:
Cl—Cl的p-p σ键的形成
3.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。 (2)p-p π键的形成s轨道不参与π键的形成 p-p π键的形成
二、极性键和非极性键1.分类标准:共用电子是否偏移。2.比较
3.共价键极性强弱判断成键原子所属元素电负性差值越　　　,键的极性就越强。 4.应用键的极性可以解释和预测物质性质,判断反应活性部位和反应产物。
深度思考观察如图乙烷、乙烯和乙炔分子的结构,并回答下列问题。
(1)它们的分子中的共价键分别由几个σ键和几个π键构成?
(2)乙烯和乙炔的化学性质为什么比乙烷活泼?
(3)在气体单质分子中,一定含有σ键吗?可能含有π键吗?
提示 乙烷有7个σ键;乙烯有5个σ键和1个π键;乙炔有3个σ键和2个π键。
提示 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,不牢固,容易断裂;而乙烷中没有π键,σ键牢固,不易断裂。
提示 不一定。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。
正误判断(1)Cl2分子内存在非极性键,HCl分子内存在极性键。(　　)(2)分子内若存在共价键,则一定存在σ键。(　　)(3)1 ml乙烯中含有σ键的数目为4NA。(　　)提示 1 ml乙烯中含有σ键的数目为5NA。(4)氢原子和氟原子、氯原子均可以以σ键相结合,其成键轨道完全相同。(　　)提示 氢原子和氟原子、氯原子均可以以σ键相结合,氟原子成键轨道为2p轨道,氯原子成键轨道为3p轨道,成键轨道不完全相同。
探究角度1 σ键与π键例1 下列说法对σ键和π键的认识不正确的是(　　)A.σ键比π键重叠程度大,形成共价键的强度大B.s-s σ键、p-p σ键与s-p σ键都是轴对称的C.p-p σ键和p-p π键的重叠方式是相同的D.含有π键的分子在反应时,π键是化学反应的积极参与者
解析 因s-s σ键、p-p σ键与s-p σ键都属于σ键,均为“头碰头”重叠,则均为轴对称,故B正确;p-p σ键和p-p π键的重叠方式是不相同的,p-p σ键是“头碰头”重叠而p-p π键是“肩并肩”重叠,故C错误;π键不稳定,易断裂,则含有π键的分子在反应时,π键是化学反应的积极参与者,故D正确。
名师点拨　含有π键的分子在反应时,π键是化学反应的积极参与者。例如在乙烯发生加成反应时,碳碳双键中的π键断裂,在碳碳双键两端的碳原子上加上其他原子或者原子团。
[对点训练1]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,Cl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。如在甲烷燃烧时,σ键全部断裂,故C项错误。H原子的未成对电子在s轨道上,只能形成σ键,Cl原子的未成对电子在p轨道上,可以形成s-p σ键、p-p σ键及p-p π键,D项正确。
名师点拨　由于s轨道只有一个轨道,最多只有一个未成对电子,只能形成共价单键,故只能形成σ键;p原子轨道有3个轨道,可以有多个未成对电子,能形成共价单键、共价双键或者共价三键,故既能形成 σ键又能形成π键。σ键类型可以有s-s σ键、s-p σ键及p-p σ键,而π键通常只有p-p π键。
探究角度2 极性键和非极性键例2 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.非极性键只能存在于非金属单质分子中D.当P原子与Cl原子形成共价键时,共用电子对偏向Cl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,同种元素的原子吸引电子的能力相同,双原子分子中形成非极性共价键,A、B项正确;某些化合物如Na2O2、H2O2中均含有非极性键,C项错误;Cl原子吸引电子的能力强于P原子,二者成键时共用电子对偏向Cl原子,D项正确。
特别提醒　一般情况同种元素的原子吸引电子的能力相同,形成非极性共价键,但是现代科学实验表明臭氧(O3)分子中的共价键为极性键。
[对点训练2]下列各组分子中,按共价键极性由强到弱排序正确的是(　　)A.HF　H2O　NH3　CH4B.CH4　NH3　H2O　HFC.H2O　HF　CH4　NH3D.HF　H2O　CH4　NH3
解析 共价键极性的强弱取决于形成共价键的两个原子的电负性差值,其电负性相差越大,形成的共价键极性越强,电负性F>O>N>C,故电负性差值HF>H2O>NH3>CH4,故答案选A。
学以致用·随堂检测全达标
题组1 共价键的形成与特征1.原子间形成分子时,决定相互结合的各原子的数量关系的是(　　)A.共价键的方向性B.共价键的饱和性C.形成共价键的原子大小D.共价键的稳定性
解析 共价键具有饱和性和方向性,方向性与分子的空间结构密切相关,饱和性则决定原子形成分子时相互结合的数量关系,B项正确。
2.下列分子的结构式与共价键的饱和性不相符的是(　　)A.H2O2(过氧化氢):H—O═O—H
解析 氧原子的价电子排布式为1s22s22p4,未成对电子是2,可以与其他原子形成两条共价键,故A项H2O2的结构式与共价键的饱和性不相符。
3.下列有关共价键的叙述不正确的是(　　)A.氨分子内氮原子结合的电子数已经达到饱和,不能再结合其他氢原子B.某原子跟其他原子形成共价键时,其共价键数一定等于该元素原子的价电子数C.氢原子形成共价键时体系能量降低D.并非所有的共价键都有方向性
解析 化学键具有饱和性,故A正确;非金属元素的原子形成的共价键数目取决于该原子最外层的未成对电子数,如氨气分子中氮原子价电子数为5,与氢原子形成3个氮氢共价键,故B不正确;氢原子形成共价键释放能量,体系能量降低,故C正确;H2分子的共价键为s-s σ键,没有方向性,故D正确。
题组2 共价键的类型4.有关CH2═CH—C≡N分子中所含化学键数目的说法正确的是(　　)A.3个σ键,3个π键B.4个σ键,3个π键C.6个σ键,2个π键D.6个σ键,3个π键
解析 共价单键为σ键,双键中含1个σ键和1个π键,三键中含1个σ键和2个π键,故CH2═CH—C≡N分子中含6个σ键和3个π键。
5.下列物质的分子中,既有s-p σ键,又有p-p σ键的是(　　)A.NH3D.N2
解析 NH3中只有s-p σ键,故A错误;CCl4中只有p-p σ键,故B错误;次氯酸分子中有氢氧s-p σ键,又有氧氯p-p σ键,故C符合题意;氮气中只有p-p σ键及p-p π键,故D错误。