高中人教版 (2019)第二章 分子结构与性质第一节 共价键背景图ppt课件

这是一份高中人教版 (2019)第二章 分子结构与性质第一节 共价键背景图ppt课件，共39页。PPT课件主要包含了知识点共价键，共用电子对，原子轨道，头碰头，s-s，s-p，p-p，2π键，肩并肩，4共价键类型等内容，欢迎下载使用。
1.共价键的概念与特征(1)概念:原子间通过　　　　　　　　所形成的相互作用,本质是　　　　　　　的重叠。 (2)特征
2.共价键的类型(按成键原子的原子轨道重叠方式分类)(1)σ键 形成过程:未成对电子的原子轨道相互靠拢→原子轨道相互重叠→形成共价键
3.σ键和π键的数目判断
4.共价键的形成条件
结论:当成键原子的电负性相差很大时,形成的电子对不会被共用,形成的将是　　　　键;而　　　　键是电负性相差不大的原子之间形成的化学键。
深度思考(1)所有共价键都具有方向性吗?
(2)π键有可能单独成键吗?
提示 不一定。s轨道呈球形,故s-s σ键没有方向性。
提示 分子中单键只有σ键,只有双键和三键中才含π键,故π键一定不能单独成键。
名师点拨共价键的分类方法
教材拓展1.一般有机化合物中的π键都是p轨道之间形成的,在其他分子或离子中,还存在p-d轨道甚至d-d轨道的π键。2.N2分子中的共价键类型(1)基态N原子的价层电子排布式:2s22p3。(2)N原子的价层电子轨道表示式: 。
(3)N2的形成过程:当氮原子结合成分子时,2p轨道上有3个未成对电子,若两个氮原子的2px轨道以“头碰头”的方式相互重叠,则2pz和2py轨道只能分别采取相互平行的“肩并肩”的方式重叠,这样便形成了氮氮三键,如图所示。
探究角度1 共价键的本质与特征例1 共价键的存在对化学反应尤其是有机化学反应有重要影响,下列说法正确的是(　　)A.Cl2是双原子分子,H2S是三原子分子,这是由共价键的方向性决定的B.CO2的键角为180°,H2O的键角为105°,这是由共价键的饱和性决定的C.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增大
解析 Cl2是双原子分子,H2S是三原子分子,这是由共价键的饱和性决定的, A不正确;CO2、H2O的键角一定,是由共价键的方向性决定的,B不正确;例如氢气分子中H原子的s轨道为球形,无方向性,所以形成的s-s σ键没有方向性,C不正确;两原子轨道发生重叠后,电子在两核间出现的概率增大,D正确。
归纳总结　共价键方向性和饱和性的正确理解(1)共价键的饱和性是由成键原子的未成对电子数决定的,它决定了分子的组成。(2)共价键的方向性是由成键原子的轨道的方向性决定的,它决定了分子的空间结构。(3)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s-s σ键没有方向性。
[对点训练1]下列说法正确的是(　　)A.若把H2S分子写成H3S分子,违背了共价键的饱和性B.基态C原子有两个未成对电子,所以只能形成两个共价键C.形成共价键的两原子体积大小要适中D.两个原子轨道发生重叠后,两核间的电子不仅仅在两核之间,而是绕两个原子核运动
解析 如在形成CH4分子的过程中,碳原子形成4个共价键,B错误;对成键的原子的体积大小没有要求,C错误;两个原子轨道重叠后,电子在核间出现的概率增大,但不是绕两个原子核运动,D错误。
探究角度2 σ键和π键的形成例2 下列关于σ键与π键的说法正确的是(　　)A.σ键是原子轨道以“头碰头”的方式重叠形成的共价键,π键是原子轨道以“肩并肩”的方式重叠形成的共价键B. 描述的是π键的形成过程C.一般而言,原子轨道以“头碰头”方式重叠比以“肩并肩”方式重叠的程度小,所以σ键比π键活泼D. 可以表示N2分子中σ键和π键存在的情况
解析 描述的是原子轨道以“头碰头”方式重叠,即σ键的形成过程,B项错误;一般而言,σ键原子轨道的重叠程度大于π键,所以σ键更稳定,C项错误;根据σ键和π键的成键方式,中间位置形成的是σ键,其他位置形成的是π键,D项错误。
归纳总结　σ键与π键的比较
[对点训练2]共价键从不同的角度可以进行不同的分类。下列有关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(稀有气体除外),首先形成σ键,可能形成π键C.有些原子在与其他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
解析 一般情况下,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A正确;原子形成分子,优先“头碰头”重叠,则先形成σ键,可能形成π键,故B正确;单键为σ键,而双键、三键中有σ键和π键,则有些原子在与其他原子形成分子时只能形成σ键,不能形成π键,如HCl,故C正确;共价键中一定含σ键,则在分子中,化学键可能只有σ键,而没有π键,故D错误。
探究角度3 σ键和π键的数目判断例3 有以下物质:①HF　②Cl2　③H2O　④N2　⑤C2H4　⑥C2H6　⑦H2　⑧H2O2　⑨HCN(H—C≡N)(1)只有σ键的是　　　　　 　(填序号,下同);既有σ键又有π键的是　　　 　　。 (2)含有由两个原子的s轨道重叠形成的σ键的是　　　　　。 (3)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　 。 (4)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　 。 
解析 (1)单键只有σ键,双键或三键才含有π键,故只有σ键的是①②③⑥⑦⑧;既有σ键又有π键的是④⑤⑨。(2)H原子只有s轨道,题给物质中含有由两个原子的s轨道重叠形成的σ键的只有H2。(3)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键的有①③⑤⑥⑧⑨。(4)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,说明构成这种σ键的原子中一定没有H原子,故正确答案为②④⑤⑥⑧⑨。
【变式设问】(1)H2分子中形成σ键的电子只能在两个氢原子核之间运动,这种说法是否正确?
(2)⑨HCN(H—C≡N)的一个分子中,σ键和π键的个数比为　　　　　。
提示 不正确。只是形成σ键的电子在两核间出现的概率大。
提示 1∶1。由结构式可知,1个HCN分子中含有2个σ键、2个π键,σ键和π键的个数比为1∶1。
思维建模　判断σ键和π键的存在及分类的思维流程如下:
[对点训练3]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。
[对点训练4]下列有关化学键类型的说法错误的是(　　)A.丙炔的结构简式为CH3C≡CH,则丙炔分子中含有5个σ键和3个π键B.乙烯与乙烷的化学性质不同,主要是因为乙烯中的π键不如σ键牢固C.s轨道与s轨道不能形成π键,p轨道与p轨道能形成π键D.(CN)2为直线形分子,含有3个σ键和4个π键
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题组1 共价键的特征1.下列不属于共价键成键因素的是(　　)A.共用电子在两个原子核之间高概率出现B.成键原子的原子轨道发生重叠C.形成化学键,体系能量降低,趋于稳定D.两原子体积大小要适中
解析 形成共价键时,原子轨道在两个原子核间重叠,电子在两个原子核之间出现的概率增大,使得它们同时受到两个原子核的吸引,从而导致体系能量降低,稳定性增强,但对成键原子体积的大小没有要求。综上所述,D项符合题意。
2.原子间形成分子时,决定各原子相互结合的数量关系的是(　　)A.共价键的方向性B.共价键的饱和性C.形成共价键原子的大小D.共价键的稳定性
题组2 σ键和π键的形成3.下列有关σ键的说法错误的是(　　)A.如果电子云图像是由两个s电子重叠形成的,即形成s-s σ键B.s电子与p电子形成s-p σ键C.p电子和p电子不能形成σ键D.HCl分子中含有一个s-p σ键
解析 σ键是指由两个相同或不相同的原子轨道沿轨道对称轴方向相互重叠而形成的共价键;包括s-s σ键、s-p σ键、p-p σ键等类型,C描述不正确。
4.下列说法正确的是(　　)A.π键是由两个p原子轨道“头碰头”重叠形成的B.σ键与π键的对称性相同C.乙烷分子中的化学键全为σ键,而乙烯分子中含有σ键和π键D.H2分子中含σ键,而Cl2分子中除σ键外还含有π键
解析 原子轨道以“头碰头”方式相互重叠形成的共价键为σ键,以“肩并肩”方式相互重叠形成的共价键为π键;σ键为轴对称,π键为镜面对称;分子中所有的共价单键都是σ键,共价双键及共价三键中均含σ键和π键。
题组3 σ键和π键的判断5.2023年全国两会提案中,人大代表提出发展以生物燃料乙醇为代表的生物能源。下列关于乙醇分子的说法正确的是(　　)A.分子中共含有8个极性共价键B.分子中不含有非极性共价键C.分子中只含有σ键D.分子中含有1个π键
解析 据乙醇分子的结构式 可知,乙醇分子中含7个极性键、1个非极性键,含8个σ键,不含π键。
6.如图表示不同类型共价键形成时电子云重叠情况:
(1)其中形成的化学键属于轴对称的有　　　 　。 (2)下列物质中,通过方式①化学键形成的是　　　　　(填字母,下同);通过方式②化学键形成的是　　　　;只通过方式③化学键形成的是　　　　;同时含有③、④、⑤三种方式化学键的物质是　　　　　。 A.Cl2D.H2(3)COCl2是一种毒性非常强的气体,分子结构式为 ,则1 ml COCl2分子内含有σ键和π键数目分别是　　　　　、　　　　　(NA为阿伏加德罗常数的值)。