【高中化学】共价键的类型-σ键和π键 2022-2023学年高二化学同步课件（人教版2019选择性必修2）

网科学第一节 共价键 2.1.1 共价键的类型 键和键第二章 分子结构与性质化学键化学键：化学键的类型化学键的类型：离子键离子键、共价键共价键(极性键和非极性键极性键和非极性键)、金属键金属键。化学键的存在范围化学键的存在范围：分子分子间不存在化学键。间不存在化学键。离子键离子键共价键共价键金属键金属键构成离子化合物构成离子化合物构成共价型分子或原子团构成共价型分子或原子团构成金属单质和合金构成金属单质和合金组成丰富多彩组成丰富多彩的物质世界的物质世界使离子相结合或原子相使离子相结合或原子相结合结合的的强烈相互强烈相互作用作用通称通称为化学键。为化学键。只存在于只存在于相邻的原子或离子相邻的原子或离子之间。之间。离子键离子键共价键共价键概念概念成键微粒成键微粒成键条件成键条件存在存在（举例）（举例）分类分类类型类型比较比较阴、阳离子间通过阴、阳离子间通过静电静电作用作用所形成的化学键所形成的化学键阴、阳离子阴、阳离子得失电子得失电子离子离子化合物化合物：大多数盐、：大多数盐、强碱、活泼金属氧化物等强碱、活泼金属氧化物等如如NaCl、铵盐、铵盐原子间通过原子间通过共用电子共用电子对对所形成的化学键。所形成的化学键。原子原子电子对共用电子对共用非金属单质：非金属单质：H2共价化合物：共价化合物：HCl某些离子某些离子化合物化合物:Na2O2极性键和非极性键极性键和非极性键包括静电吸引和静电排斥包括静电吸引和静电排斥HH：Cl：Cl+NaNa+：Cl：Cl+-用电子式描述NaCl和HCl的形成过程：离子键共价键共用电子对共用电子对电负性的差值0 0非极性键非极性键极性键极性键离子键离子键NaNa和和ClCl的的电电负性负性的差值的差值H H和和ClCl的的电电负性负性的差值的差值0.90.92.12.1化学键的类型与电负性的差值的关系提示：元素的电负性差值很大，化学反应形成的电子对不会被共用，提示：元素的电负性差值很大，化学反应形成的电子对不会被共用，形成离子键，而共价键是电负性差值不大的原子间形成的共价键。形成离子键，而共价键是电负性差值不大的原子间形成的共价键。1.71.7一一、共价键共价键1.1.共价键的定义共价键的定义原子间通过原子间通过共用电子对共用电子对所形成的强烈相互作用，叫共价键。所形成的强烈相互作用，叫共价键。共价键共价键形成的过程形成的过程是是成键原子成键原子相互相互接近，原子轨道接近，原子轨道发生发生重叠重叠，自旋自旋方向方向相反相反的的未成对电子未成对电子形成共用电子对。形成共用电子对。3 3、成键粒子：原子。、成键粒子：原子。2 2、共价键的本质、共价键的本质：共：共用用电子对电子对对两对两原子原子的作用力的作用力。非非 极极 性性 键键极极 性性 键键A AA A 型A AB B 型:共共用电子对用电子对不偏向不偏向任何成键原子的共价键。任何成键原子的共价键。:共共用电子对用电子对偏向某一成键原子偏向某一成键原子的共价键。的共价键。一一、共价键共价键4 4、关于共价键的、关于共价键的几几点注意：点注意：一般由非金属原子之间或非金属与不活泼金属原子之间成键(大多数成键原子之间电负性大多数成键原子之间电负性之差小于之差小于1.1.1.1.7 7 7 7)形成共价键的原子不一定达到饱和状态，如：BF3所有共价化合物中都只存在共价键。共价化合物：非金属氧化物、非金属氢化物、酸、少数盐、大多数有机物等CO2NO2SO2NH3H2SCH4H2SO4HClCH3COOHAlCl3BeCl2FeCl3C2H5OHCH4 C12H22O11一一、共价键共价键4 4、关于共价键的、关于共价键的几几点注意：点注意：一般由非金属原子之间或非金属与不活泼金属原子之间成键(大多数成键原子之间电负性大多数成键原子之间电负性之差小于之差小于1.1.1.1.7 7 7 7)形成共价键的原子不一定达到饱和状态，如：BF3所有共价化合物中都只存在共价键。共价化合物：非金属氧化物、非金属氢化物、酸、少数盐、大多数有机物等非金属单质中，分子内也都存在共价键。O=OHHNN离子化合物中的原子团内部，一定存在共价键。如：如：NH4+、OH、NO3、O22二、二、共价键的共价键的类型类型 键和键1.根据电子云的重叠形式对共价键进行分类根据电子云的重叠形式对共价键进行分类键键共价键共价键成键成键时，原子轨道以时，原子轨道以“头碰头头碰头”的方式重叠形成的共价键。的方式重叠形成的共价键。成键成键时，原子轨道以时，原子轨道以“肩并肩肩并肩”的方式重叠形成的共价键。的方式重叠形成的共价键。2.键的的类型：类型：根据根据成键时，原子轨道的不同成键时，原子轨道的不同，p-p p-p 键键s-p s-p 键键s-s s-s 键键键【思考思考】H H二、二、共价键的共价键的类型类型2.键的的类型：类型：s s-s-s 键键HH1S1SHH1S1SH：HH H+2.2.任意两个氢原子一定能形成任意两个氢原子一定能形成H H2 2分子吗？分子吗？1.1.两个氢原子为何能成键形成分子？两个氢原子为何能成键形成分子？二、二、共价键的共价键的类型类型H H原子形成原子形成H H2 2分子的电子云描述（两个分子的电子云描述（两个s s轨道重叠）轨道重叠）键和键2.键的的类型：类型：s s-s-s 键键s-s s-s 键键相互靠拢相互靠拢 原子轨道原子轨道在两个原子核间重叠在两个原子核间重叠，意味着电子出现在核间的概率意味着电子出现在核间的概率增大，电子带负电，增大，电子带负电，可以可以形象地形象地说说，核间核间电子电子好比好比在在核间架起一核间架起一座座带带负电的桥梁，把带正电的两个原子核负电的桥梁，把带正电的两个原子核“黏结黏结”在一起了在一起了。s-s s-s 键键“头碰头头碰头”的方式的方式重叠重叠成键成键用橡皮泥制作H-H电子云模型靠靠 拢拢 s-s-s s轨道都是球形，从任何方向发生电子云重叠轨道都是球形，从任何方向发生电子云重叠(成键成键)时，时，重叠程度相同，因此重叠程度相同，因此s s-s-s 键键无方向性无方向性。u共价键共价键的深入认识一的深入认识一饱和性饱和性 按照共价键的共用电子对理论，一个原子有几个按照共价键的共用电子对理论，一个原子有几个 ，便可和便可和几个几个 电子配对成键，这就是共价键的饱和性电子配对成键，这就是共价键的饱和性未成对电子未成对电子自旋状态相反的自旋状态相反的例如只能有例如只能有H H2 2、HClHCl、ClCl2 2等，不可能等，不可能H H3 3、H H2 2ClCl和和ClCl3 3等等共价键的共价键的饱和性饱和性决定了共价化合物的决定了共价化合物的分子组成分子组成。现代价键理论的基本要点：现代价键理论的基本要点：1.1.电子配对原理：电子配对原理：原子轨道重叠的越多原子轨道重叠的越多电子出现的概率越大电子出现的概率越大共价键共价键越牢固越牢固沿着电子出现概率最大的方向沿着电子出现概率最大的方向形成形成s sp p方向性方向性方向性方向性共价键的共价键的方向性方向性决定了共价化合物的决定了共价化合物的立体构型立体构型。2.2.最大重叠原理：最大重叠原理：“头碰头头碰头”两个原子轨道重叠部分越大，两核间电子的概率密度越大，形成的共价键越牢固，分子越稳定。注意：重叠也不能无限制的重叠，因核与核之间、电子与电子之间还存在排斥力。2.2.最大重叠原理：最大重叠原理：要使两个原子轨道重叠部分最大，原子轨道必须按一定的方向进行重叠，这就是共价键的方向性。二、二、共价键的共价键的类型类型 键和键2.键的的类型：类型：s-s-p p 键键（一个一个s s轨道与一个轨道与一个p p轨道重叠轨道重叠）HClHCl分子的分子的形成形成过程过程H HClCl1s 1s2s2p3s3pH HClClClClH H3pzHClHCl中的共价键是由中的共价键是由H H原子提供的未成对电子的原子提供的未成对电子的1s1s原子轨道和原子轨道和ClCl原子原子提供的未成对电子的提供的未成对电子的3p3p原子轨道原子轨道以以“头碰头头碰头”的方式的方式重叠形成的。重叠形成的。二、二、共价键的共价键的类型类型 键和键2.键的的类型：类型：s-s-p p 键键（一个一个s s轨道与一个轨道与一个p p轨道重叠轨道重叠）HClHCl分子的分子的形成形成过程过程二、二、共价键的共价键的类型类型 键和键2.键的的类型：类型：s-s-p p 键键（一个一个s s轨道与一个轨道与一个p p轨道重叠轨道重叠）HClHCl分子的分子的形成形成过程过程形成形成HCl共价键共价键s-p s-p 键键未未成对电子的成对电子的电子云相互靠拢电子云相互靠拢电子云相互重叠电子云相互重叠情景情景1 1靠靠 拢拢 “头碰头头碰头”的方式的方式重叠重叠成键成键靠靠 拢拢 重叠重叠 成键成键 s-s-p p 键键是有方向性的是有方向性的用橡皮泥制作H-ClH-Cl电子云模型情景情景2 2原子轨道最大重叠原理原子轨道最大重叠原理二、二、共价键的共价键的类型类型 键和键2.键的的类型：类型：p p-p p 键键（两个两个p p轨道轨道重叠重叠）ClCl2 2分子的分子的形成形成过程过程 1s2s2p3s3pClClClClClClp-p p-p 键键二、二、共价键的共价键的类型类型 键和键2.键的的类型：类型：p p-p p 键键（两个两个p p轨道轨道重叠重叠）ClCl2 2分子的分子的形成形成过程过程二、二、共价键的共价键的类型类型 键和键2.键的的类型：类型：p p-p p 键键（两个两个p p轨道轨道重叠重叠）ClCl2 2分子的分子的形成形成过程过程形成形成ClCl共价键共价键p-p p-p 键键未未成对电子的成对电子的电子云相互靠拢电子云相互靠拢电子云相互重叠电子云相互重叠ClCl2 2中的共价键是由中的共价键是由2 2个氯原子各提供个氯原子各提供1 1个未个未成对电子的成对电子的3p3p原子轨道重叠形成的原子轨道重叠形成的。靠靠 拢拢 “头碰头头碰头”的方式的方式重叠重叠成键成键用橡皮泥制作ClCl-Cl-Cl电子云模型共价键的深入认识一H-ClH-ClH-HH-HCl-ClCl-Cl请归纳请归纳H-HH-H、H-ClH-Cl和和Cl-ClCl-Cl的特点。的特点。原子轨道以原子轨道以“头碰头头碰头”的方式重叠形成的共价键的方式重叠形成的共价键小结小结:键键概念：两原子在成键时，原子轨道以“头碰头”的方式重叠形成的共价键。特征：特征：电子云电子云的对称方式：的对称方式：轴对称轴对称H-ClH-ClH-HH-HCl-ClCl-Cl键的特征键的特征：以形成化学键的两原子核的连线为轴旋转以形成化学键的两原子核的连线为轴旋转，共价键电子云的图形不变，共价键电子云的图形不变，这种特征这种特征称称为为轴对称轴对称。特征：特征：电子云电子云的对称方式：的对称方式：轴对称轴对称稳定性稳定性：形成形成键的原子轨道重叠程度较大键的原子轨道重叠程度较大，故故键有较强稳定性。键有较强稳定性。旋转旋转:以以形成形成键的两原子核的连线为轴键的两原子核的连线为轴，任何任何一个原子均可以旋转，旋转时并不破坏一个原子均可以旋转，旋转时并不破坏键的结构。键的结构。存在存在：单键均为单键均为键键，双键、三键均，双键、三键均有有键键，任何任何两个原子形成的共价键且只有一个两个原子形成的共价键且只有一个键键概念：两原子在成键时，原子轨道以“头碰头”的方式重叠形成的共价键。小结小结:键键键的键的分类分类s-s型s-p型p-p型HHH HHHClClClClClCl小结小结:键键1.1.正误判断正误判断(1)(1)形成共价键后体系的能量降低，趋于稳定形成共价键后体系的能量降低，趋于稳定()()(2)(2)共价键的饱和性是由成键原子的未成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()(3)(3)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()()(4)(4)共价键