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《共价键σ键π键》课件
共价键的形成
01
02
03
电子偏移
一个原子的电子偏向另一 个原子，形成电子偏向的 共价键。
电子共享
两个原子的电子互相共享 ，形成电子共享的共价键 。
共价键的稳定性
共价键的形成能够使原子 达到稳定的电子构型，从 而增加分子的稳定性。
共价键的类型
σ键
原子间通过电子的“头对头”重 叠形成的共价键。
π键
原子间通过电子的“肩并肩”重叠 形成的共价键。
乙烯分子中的σ键
乙烯分子中存在两个碳碳双键，每个双键由两个碳原子共享电子形成，这两个共价键即为σ键。它们 分别连接着两个氢原子，形成了乙烯分子的骨架。
π键实例分析
氮气分子中的π键
氮气分子N2中存在一个三键，其中两个是σ键，而另一个则是π键。π键的特点是电子 云分布在键平面的上方和下方，没有沿键轴对称分布，因此π键是面对称的。
σ键的特点
总结词：具体、突
详细描述：σ键的特点包括方向性、饱和性和稳定性。方向性是因为σ键的形成要求成键原子的轨道必须沿着特定的方向重叠 ；饱和性是因为σ键的形成会使成键原子达到饱和的电子结构；稳定性则是因为σ键的形成能降低体系的能量，使体系更加稳 定。
CHAPTER 03
π键的讲解
π键的定义
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
形成方式的联系
在某些分子中，σ键和π键可以同 时存在，形成一种特殊的共价键 ，称为“西格玛-波依键”。
稳定性的区别和联系
稳定性的区别
σ键重叠程度大，稳定性较高；π键重叠程度较小，稳定性较 低。
稳定性的联系
在某些情况下，π键的稳定性可以通过与其他π键的相互作用 得到提高，如芳香环中的π键。
共价键PPT课件(共15张PPT)
：：
·· ··
中
Na+ [ ··Cl ··]－
以NaCl为例
气体部）分以、离H为共子H价化CC····化合ll例合物物、
13
第13页，共15页。
三、化学键
讨论
用化学键的观点来分析化学反 应的本质是什么？
化学反应的本质：就是旧化学键的断 裂和新化学键的形成的过程。
2021/12/17
14
第14页，共15页。
Thanks
谢谢您的观看！
2021/12/17
15
第15页，共15页。
同种原子 不同种原子
相同
不相同
不偏向任 偏向吸引电子能力强的原 何一个原 子一方 子
不显电性 吸引电子能力强的显负电 性吸引电子能力弱的显正 8
第8页，共15页。
二、共价键
氢氧化钠晶体中，钠离子与氢氧根离子
以离子键结合；在氢氧根离子中，氢与氧
以共价键结合。
如:NaOH
Na＋[ ··O ··H] －
2021/12/17
4
第4页，共15页。
二、共价键
原子之间通过共用电子对所形成的相互作用，
叫做共价键。
再如氢分子的形成：
H · ＋ ·H → H H
非极性共价键
H﹣H（结构式）
特点： 共用电子对不偏移，成键原子不显电性
·· ··
··
又如氯化氢分子的形成：
极性共价键
特H点·：＋共用·C电····l子：对→偏H向吸C··引··l 电子H能﹣力C强l（的结原构子式一）
成键元素：同种或
不同种
2021/12/17
非金属 元素
第7页，共15页。
同种非金属元素 的原子间形成非 极性共价键
共价键共价键形成PPT课件
H [H O ]+
H
第59页/共99页
第60页/共99页
1.键能和键长
(1)键能的定义：在101kPa、298K条件下。
1mol 气态AB分子生成气态A原子和B原子的过 程所吸收的能量，称为AB键共价键得键能。 如 H原在子10的1k过Pa程、所29吸8K收条的件能下量。为14m3o6lk气J，态则H2H生－成H气键态 的键能为436kJ·mol-1
（B.E.F ）
A. F2
B. C2H2
E. C2H6
F. H2O2
G. CO2
C. Na2O2
D. NH3
2.关于乙醇分子的说法正确的是（ C ）
A. 分子中共含有8个极性键
B. 分子中不含非极性键
C. 分子中只含σ键
D. 分子中含有1个π键第50页/共99页
练习
3.下列分子中不含有π键的是( A.C )
乙烯、乙炔分子中C-C σ键比较稳 定不容易断裂， π键比较容易断裂。
第40页/共99页
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：7个σ键；乙烯： 5个σ键 个1π键； 乙炔： 个σ3键 个π2键
第41页/共99页
苯分子中的大π键
第42页/共99页
1.σ键的常见类型有(1)s-s, (2)s-px,
第47页/共99页
氯氯键非极性键 氢氯键极性键
第48页/共99页
(3)一般情况下，同种元素的原子之间形成
共价非键极，性不同种元素的原子之间形成 共价键。极 性
(4)在极性共价键中，成键原子吸引电子能 的差别越大，共用电子对的偏移程度 越大， 共价键的极性 越 。大
第49页/共99页
H
第59页/共99页
第60页/共99页
1.键能和键长
(1)键能的定义：在101kPa、298K条件下。
1mol 气态AB分子生成气态A原子和B原子的过 程所吸收的能量，称为AB键共价键得键能。 如 H原在子10的1k过Pa程、所29吸8K收条的件能下量。为14m3o6lk气J，态则H2H生－成H气键态 的键能为436kJ·mol-1
（B.E.F ）
A. F2
B. C2H2
E. C2H6
F. H2O2
G. CO2
C. Na2O2
D. NH3
2.关于乙醇分子的说法正确的是（ C ）
A. 分子中共含有8个极性键
B. 分子中不含非极性键
C. 分子中只含σ键
D. 分子中含有1个π键第50页/共99页
练习
3.下列分子中不含有π键的是( A.C )
乙烯、乙炔分子中C-C σ键比较稳 定不容易断裂， π键比较容易断裂。
第40页/共99页
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：7个σ键；乙烯： 5个σ键 个1π键； 乙炔： 个σ3键 个π2键
第41页/共99页
苯分子中的大π键
第42页/共99页
1.σ键的常见类型有(1)s-s, (2)s-px,
第47页/共99页
氯氯键非极性键 氢氯键极性键
第48页/共99页
(3)一般情况下，同种元素的原子之间形成
共价非键极，性不同种元素的原子之间形成 共价键。极 性
(4)在极性共价键中，成键原子吸引电子能 的差别越大，共用电子对的偏移程度 越大， 共价键的极性 越 。大
第49页/共99页
共价键ppt课件
【思考与交流】HCl中为何H显+1价 ,而Cl显-1价? H2的原子为何不显电性？
.. H .C. .l:
共用电子对偏向吸引力更强一方
1.极性键：(不同元素原子之间) 共用电子对偏向一方原子的共价键
H.H
2.非极性键：(同种元素原子之间)
共用电子对不偏向一方原子的共价键
共用电子对因受到吸引力大小相等，
而居于两原子的正中央，不偏移
【学习评价四】 1．下列物质中属于共价化合物的是（ C ） A．Na2O2 B．NaHSO4 C． HNO3 D．I2
2．下列物质中，具有非极性键的离子化合物是（ D ） A．H2O2 B．MgF C．NaOH D．Na2O2
【学习评价五】
下列物质中：
1．含离子键的物质是（ A、F ）；
原子
成键本质 阴阳离子间静电作用
共用电子对
成键元素
活泼的金属元素与活泼 的非金属元素之间
非金属元素
存在
非金属单质（除稀有气 只存在于离子化合物中 体）、共价化合物、
部分离子化合物
电子式
以NaCl为例
Na+ [ ··Cl ··]－
：：
·· ··
以为HCl例
H C··l ··
OH-
[ ] ● ●
-
O H ●
×
●
×
●●
O22-
[ O O ] - ● ● ● ●
2
●
×
● ●
●
×
●● ●●
NH4+
[ ] H ×●
＋
H● ×
N● ×
H
●●
H
【学习评价二】
写出下列微粒或物质的电子式 (1) NH＋ 4 ：
共价键的类型PPT课件
苯分子中的大π 键
1.σ键的常见类型有(1)s-s, (2)s-px, (3)px-px，请指出下列分子σ键所属类 型: s-px A. HF s-px B. NH3 px-px C. F2 D. H2 s-s
7
3
• 教科书P43
1. 根据氢原子和氟原子的核外电子排 布，你知道F2和HF分子中形成的共价键有 什么不同吗？
共价键的类型
氮气的化学性质不活泼，通常难以与 其他物质发生化学反应。请你写出氮分子 的电子式和结构式，分析氮分子中氮原子 的原子轨道是如何重叠形成共价键的，并 与同学交流讨论。
氮分子中原子轨道重叠方式示意图
z
z
π y
z
y
x
N π
y
σ
N
1. σ键和π键
S轨道和p轨道形成稳定共价键的几种重叠方式
（1）头碰头重叠——σ键
练
习
3.下列分子中不含有π键的是( A.C ) A. Na2O2 B. CaC2 C. F2 D. C6H6 E. 氯乙烯 （ C ） 4.下列物质分子中无π键的是
A. N2
B. O2
C. Cl2
D. C2H4
5. H2S分子中两个共价键的夹角接近90°，其原因是 （ CD ） A.共价键的饱和性 B.s原子电子排布 C.共价键的方向性 D.s原子中p轨道的形状
与单键、双键、 单键是σ键，双键、 三键的关系 三键中只有一个是 牢固程度
σ键 重叠程度较大， 比较牢固
• 教科书 P42
请写出乙烯、乙炔与溴发生加成反 应的反应方程式。并思考：在乙烯、乙 炔和溴发生的加成反应中，乙烯、乙炔 分子断裂什么类型的共价键？
乙烯分子中原子轨道重叠方式示意图
《共价键理论》课件
一方提供空轨道，一方提供孤对电子
配位共价键是指一方提供空轨道，另一方提供孤对电子来形成的共价键。这种类型的共价键常见于过渡金属元素和配位体之间。
过渡金属元素常见的成键方式
过渡金属元素具有可利用的空轨道，容易与配位体形成配位共价键，这种成键方式在过渡金属的化合物中非常常见。
形成稳定的络合物
通过配位共价键，过渡金属元素可以与多个配位体形成络合物，这些络合物通常具有特定的结构和稳定性。
详细描述
在极性共价键中，电子不完全由成键的两个原子共有，而是偏向某一成键原子，产生电偶极矩，形成极性分子。
总结词
分子具有偶极矩
总结词
存在于不同电负性的原子之间
详细描述
由于极性共价键的存在，分子具有偶极矩，使得分子在空间中产生电场，影响其他分子或离子的取向和结合。
总结词
详细描述
总结词
详细描述
总结词
详细描述
详细描述
正常共价键主要存在于非金属元素之间，例如碳、氧、氮、硫等，它们通过共享电子来形成稳定的化合物。
总结词
最常见的共价键类型
总结词
电子完全由成键原子共有
总结词
主要存在于非金属元素之间
01
02
03
04
05
06
总结词
电子偏向某一成键原子
详细描述
极性共价键主要存在于不同电负性的原子之间，例如氢和氯、氧和氟等，它们的电负性差异导致电子偏向某一原子，形成极性分子。
在共价键理论框架内，引入非共价相互作用的描述，提高理论对分子间相互作用的解释能力。
01
量子力学与共价键理论的结合
利用量子力学的高精度描述，改进共价键理论，使其能够更好地处理复杂分子结构和特殊元素行为。
配位共价键是指一方提供空轨道，另一方提供孤对电子来形成的共价键。这种类型的共价键常见于过渡金属元素和配位体之间。
过渡金属元素常见的成键方式
过渡金属元素具有可利用的空轨道，容易与配位体形成配位共价键，这种成键方式在过渡金属的化合物中非常常见。
形成稳定的络合物
通过配位共价键，过渡金属元素可以与多个配位体形成络合物，这些络合物通常具有特定的结构和稳定性。
详细描述
在极性共价键中，电子不完全由成键的两个原子共有，而是偏向某一成键原子，产生电偶极矩，形成极性分子。
总结词
分子具有偶极矩
总结词
存在于不同电负性的原子之间
详细描述
由于极性共价键的存在，分子具有偶极矩，使得分子在空间中产生电场，影响其他分子或离子的取向和结合。
总结词
详细描述
总结词
详细描述
总结词
详细描述
详细描述
正常共价键主要存在于非金属元素之间，例如碳、氧、氮、硫等，它们通过共享电子来形成稳定的化合物。
总结词
最常见的共价键类型
总结词
电子完全由成键原子共有
总结词
主要存在于非金属元素之间
01
02
03
04
05
06
总结词
电子偏向某一成键原子
详细描述
极性共价键主要存在于不同电负性的原子之间，例如氢和氯、氧和氟等，它们的电负性差异导致电子偏向某一原子，形成极性分子。
在共价键理论框架内，引入非共价相互作用的描述，提高理论对分子间相互作用的解释能力。
01
量子力学与共价键理论的结合
利用量子力学的高精度描述，改进共价键理论，使其能够更好地处理复杂分子结构和特殊元素行为。
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π键
σ键
σ键：“头碰头” σ键
N
N
π键
8
二、共价键的分类
1、按轨道重叠方式分
σ键：有s-s s-p π键：p-p
p-p等
H H H H
ps-s3(31σpps键1 ) 1sp1s13ps-p (σsp键--pp)((σπs键-键s)p()σ-p键(σ) 键p-)σpπ(σ云键σ键键键电电电)子子子云云
晶体硅
碳化硅
24
石墨的晶体结构
石墨晶体是层状结构，在每一层内，碳原 子排成六边形，每个碳原子都与其他3个 碳原子以共价键结合，形成平面的网状结 构。在层与层之间，是以分子间作用力相 结合的。由于同一层的碳原子间以较强的 共价键结合，使石墨的熔点很高。但由于 层与层之间的分子间作用力较弱，容易滑 动，使石墨的硬度很小。像石墨这样的晶 体一般称为过渡型晶体或混合型晶体。
原（子2）晶推体测键同能为/原kJ子·晶m体o的l 晶键体长硅/p和m碳熔化点硅/S℃iC的硬晶度
金胞刚是石怎样的（？C－C）348 154 3550
10
晶（体3）硅比较（三S种i－原S子i）晶2体26的熔点23和4硬度1的4高15低，说明7
碳理化由硅？ （C－Si）301 184 2600
9
金刚石
22
1.单质硼有无定形和晶体两种，参考下表数据
金刚石 晶体硅 晶体硼
熔点 >3823
1683
2573
沸点
5100
2628
2823
硬度
10
7.0
9.5
①晶体硼的晶体类型属于____原__子______晶体，理 由是__熔__点__高__、__硬__度__大__________。
已知晶体硼结构单元是由硼原子组成的正二十
+
能量
E0为两个远离的氢 原子的能量之和
E0
+
核间距
3
两个核外电子自旋方向相反的氢原子靠近的模拟动画
+
+
能量
E0为两个远离的氢 原子的能量之和
E0
r=74pm
E1=-436kJ/mol
核间距
4
能量
E0为两个远离的氢 原子的能量之和
E0
r=74pm
E1=-436kJ/mol
核间距
思考：由此可知共价键形成的本质是什么？
• 某些金属化合物 氮化铝（AlN）
• 某些氧化物： 二氧化硅（ SiO2）晶体、
20
原子晶体的物理特性
• 在原子晶体中，由于原子 间以较强的共价键相结合， 而且形成空间立体网状结 构，所以原子晶体的
熔点和沸点高 硬度大 一般不导电 且难溶于一些常见的溶剂
21
三、原子晶体 1、构成微粒 2、作用力 3、影响原子晶体熔点、硬度的因素
面体，其中有20个等边三角形的面和一定数目的顶点 ，每个项点上各有1个B原子。通过视察图形及推算
，此晶体体结构单元由_1_2____个硼原子构成。其中 B—B键的键角为60_°______。共含有__3_0____个B—B
23
[（问4题）解对决照2三] （种1原）子观晶察体金的刚键石长晶、胞键，能判数断据碳，原体子会的影 成响键原情子况晶及 体每 熔个 点晶 和胞硬中度所大含小碳的原因子素数
讨论：如下原子轨道式，表述HF中共价键是如何形 成的？
H 1s
F 2s
2px 2py 2pz
5
HF中共价键的形成
H原子
思考12：当比F较原离子子与键H1s1 原成子键成特键点后，，总F结原共子价
能键否的再成与键其特它点氢原子
形成共价键
F原子
2pz1 2py2
2s2 2px2
共价键有方向性 和饱和性
极性共价键 非极性共价键
Байду номын сангаас
p-p等
练习：完成教材p47交流与讨论
16
NH3 + H+ == NH4+
形成配位键
H
+
H NH
H
17
二、共价键的分类
1、按轨道重叠方式分
2、按共用电子对是否 偏移的方式分
σ键：有s-s s-p π键：p-p
极性共价键 非极性共价键
p-p等
一般共价键 3、按共用电子的方式分
1
一.共价键
复习旧知
1.定义： 原子间通过共用电子对所形成的化 学键。
2.成键微粒： 原 子 3.成键本质： 共用电子对
4.成键的元素：
非金属原子之间 或部分金属原子与非金属原子
5.存在范围：非金属单质 共价化合物 离子化合物
思考：含有共价键的物质一定是共价分子吗？
2
两个核外电子自旋方向相同的氢原子靠近的模拟动画
25
小结：
(1)层状结构,最小碳环为平面正六边形,即为六 元环(在同一平面上)。 (2)每个碳原子为3个六元环所共有,每个C-C 键为2个六元环所共有。
6
[问题解决]
（1）写出氮原子的轨道表示式
（2）写出N2分子的电子式和结构式 （3）分析氮分子中氮原子的原子轨道是如何形成共 价键的？
N 2s
2p 2px 2py 2pz
2px 2py 2pz
2s N
NN
7
N原子 2pz1
2py1
2s2 2px1
N原子 2pz1
2py1
2px1 2s2
π键
π键
π键：“肩并肩”
py-py (π键)
pz-pz (π键)
σ键电子云
9
小结： σ 键与π键的比较
σ键
π键
重叠方式 “头碰头”重叠 肩并肩重叠
与单键、双 单键是σ键，双键、 单键不可能是π键，
键、三键的 三键中只有一个是 双键中有一个、三键
关系
σ键
中有两个是π键
10
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？
(1)非极性键： 两个成键原子吸引电子的能力相 同 (电 负性 相 同 )，共用电子对不发生 偏移 的共价键 (2)极性键： 两个成键原子吸引电子的能力不 同(电 负性不 同)，共用电子对发 生 偏移的 共价键
15
二、共价键的分类
1、按轨道重叠方式分
2、按共用电子对是否 偏移的方式分
σ键：有s-s s-p π键：p-p
乙烷：7个σ键；乙烯： 5个σ键 个1π键；
乙炔： 个σ3键 个π2键
11
7
3
12
苯分子中的大π键
13
思考：判断H2、Cl2 、HCl 、H2O分子中共用电 子对是否发生偏移，若偏移判断偏移方向
00
H－H
不偏移
00
Cl－Cl
不偏移
+1 -1
H－Cl
偏向氯
+1 -2 +1
H－O－H
偏向氧
14
极性键和非极性键
配位键
18
共价键的键参数
（1）键长： 两原子核间的平均间距
（2）键能： 1mol气态AB分子生成气态A原子
……
和B原子过程中吸收的能量
键强度量度：定定量性可可用用键键能长——引申到原子半径
19
常见的原子晶体
• 某些非金属单质： 金刚石（C）、晶体硅(Si)、晶体硼（B）等
• 某些非金属化合物： 碳化硅（SiC）晶体、氮化硼（BN）晶体