【化学课件】共价键 课件 2022-2023学年高二下学期化学人教版（2019）选择性必修2.pptx

第二章 分子结构与性质第一节 共 价 键第1课时 共价键诺贝尔物理学奖得主理查德诺贝尔物理学奖得主理查德费曼曾说过：费曼曾说过：假如发生了大灾难，人类全部的科学知识只能假如发生了大灾难，人类全部的科学知识只能概括为一句话传诸后世，那么这句话应该是概括为一句话传诸后世，那么这句话应该是“万物皆由原子构成万物皆由原子构成”。理查德理查德费曼费曼原子是如何构成物质的呢？原子是如何构成物质的呢？物质物质原子原子分子分子离子离子共价键离子键分子间作用力离子键离子键：阴、阳离子之间的：阴、阳离子之间的静电作用静电作用。共价键共价键：原子间通过原子间通过共用电子对共用电子对所形成的相互作用所形成的相互作用。化学键化学键离子键离子键共价键共价键金属键金属键配位键配位键用电子式表示用电子式表示NaCl、HCl和和H2的形成过程：的形成过程：Na+ClNaClHClH+ClHHH:H元素元素NaClHClCO电负性电负性电负性差值电负性差值【问题与讨论问题与讨论P36】钠、氯通过得失电子形成电子对，为什么这对电子不被钠、氯通过得失电子形成电子对，为什么这对电子不被钠原子和氯原子共用形成共价键而形成离子键？你能从元素钠原子和氯原子共用形成共价键而形成离子键？你能从元素的电负性差别来理解吗？填写下表。的电负性差别来理解吗？填写下表。0.93.0 2.13.02.53.52.10.91结论：元素的结论：元素的电负性差值很大电负性差值很大(大于大于_)，化学反应形成，化学反应形成的电子对不会被共用，形成的是的电子对不会被共用，形成的是_，电负性差值不大电负性差值不大(小小于于_)的原子间形成的原子间形成_。例外：例外：HF、NaH1.7离子键离子键1.7共价键共价键HHH:H一、从原子轨道的角度分析共价键的特点：1s1s1s电子配对原理：电子配对原理：两个原子各自提供两个原子各自提供1个个自旋方向相反自旋方向相反的电子彼此配对。的电子彼此配对。按照共用电子对理论，一个原子有几个未成对电子，便可按照共用电子对理论，一个原子有几个未成对电子，便可和几个自旋相反的电子配对成键，说明共价键具有和几个自旋相反的电子配对成键，说明共价键具有_。饱和性共价键的饱和性决定了分子共价键的饱和性决定了分子的的组成。组成。所以只能有所以只能有H2、HCl、Cl2等，而不可能有等，而不可能有H3、H2Cl、Cl3等。等。一、从原子轨道的角度分析共价键的特点：两个原子共用电子，意味着两个原子的距离足够近使得其原子轨道两个原子共用电子，意味着两个原子的距离足够近使得其原子轨道在核间出现了重叠。在核间出现了重叠。最大重叠原理：最大重叠原理：两个原子轨道重叠越大，两核间电子的概率密度越大，两个原子轨道重叠越大，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。形成的共价键越牢固，分子越稳定。除除s轨道是球形外，原子轨道都有一定的空间取向，所以要轨道是球形外，原子轨道都有一定的空间取向，所以要使原子轨道最大重叠，共价键必然有使原子轨道最大重叠，共价键必然有_。方向性共价键的方向性决定了分子共价键的方向性决定了分子的空间结构的空间结构。并不是所有共价键都有方向性！如如s-s轨道重叠形成的共价轨道重叠形成的共价键就没有方向性。键就没有方向性。1、在所有分子中都存在化学键、在所有分子中都存在化学键()2、共价键的成键原子只能是非金属原子、共价键的成键原子只能是非金属原子()3、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()4、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()5、共价键的方向性是由成键原子轨道的方向性决定的共价键的方向性是由成键原子轨道的方向性决定的()6、共价键都有饱和性和方向性共价键都有饱和性和方向性()正误判断正误判断正误判断正误判断s-s轨道重叠形成的共价键没有方向性。二、共价键的类型共价键共价键按共用电子对是否偏移按共用电子对是否偏移按共用电子对数目按共用电子对数目极性键极性键非极性键非极性键单键单键双键双键三键三键按原子轨道的重叠方式按原子轨道的重叠方式?H2分子中共价键的形成分子中共价键的形成原子轨道在两个原子核间重叠，意味着电子出现在原子轨道在两个原子核间重叠，意味着电子出现在核间的概率增大，电子带负电，因而可以形象地说，核核间的概率增大，电子带负电，因而可以形象地说，核间电子好比在核间架起一座带负电的桥梁，把带正电的间电子好比在核间架起一座带负电的桥梁，把带正电的两个两个原子核原子核黏结黏结”在一起了。在一起了。靠拢靠拢重叠重叠成键成键靠拢靠拢重叠重叠成键成键HCl分子分子1s3pHCl哪种重叠方向才正确呢？哪种重叠方向才正确呢？原子轨道重叠越大，形成的共价键越牢固，分子越稳定。原子轨道重叠越大，形成的共价键越牢固，分子越稳定。HCl分子中共价键的形成分子中共价键的形成Cl2分子中共价键的形成分子中共价键的形成请归纳请归纳H-H、H-Cl和和Cl-Cl的成键相同点。的成键相同点。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。s-s键键s-p键键p-p键键以形成共价键的以形成共价键的两原子核的连线两原子核的连线为轴作旋转操作，为轴作旋转操作，共价键的电子云共价键的电子云形状不变形状不变(键键不断裂不断裂)，称为，称为轴对称轴对称。二、共价键的类型1、键键“头碰头头碰头”原子轨道的重叠方式：原子轨道的重叠方式：特征：电子云图形特征：电子云图形轴对称轴对称，能旋转能旋转s-s键键，如：，如：H-Hs-p键键，如：，如：H-Clp-p键键，如：，如：Cl-Cl种类种类形成形成键的原子轨道的重叠程度较大，故键的原子轨道的重叠程度较大，故键键较稳定。较稳定。键的常见类型有键的常见类型有(1)s-s,(2)s-p,(3)p-p，请请指出下列分指出下列分子子键所属类型：键所属类型：A、HBrB、NH3C、F2D、H2s-ps-pp-ps-s 原子轨道除了以原子轨道除了以“头碰头头碰头”的方式重叠以外，还有没有的方式重叠以外，还有没有可能以其他的方式重叠成键？可能以其他的方式重叠成键？“肩并肩肩并肩”2、键键原子轨道的重叠方式：原子轨道的重叠方式：特征：特征：p-p键键种类：种类：电子云由两块组成，电子云由两块组成，镜面对称镜面对称，不能旋转不能旋转不存在不存在s-s键键，s-p键！键！键不能单独存在！通常存在于共价双键或共价三键中通常存在于共价双键或共价三键中。用电子式表示用电子式表示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。价键的形成过程。：N：NN：N：2s2pNxyzN的的2p轨道轨道xyzxyz“头碰头”yzxyz“肩并肩”“肩并肩”yzxyzp-p键键p-p键键p-p键键两原子形成共价键时，先形成键，然后才能形成键。三、键和键的判断共价单键共价双键共价三键键s-ss-pp-p1个键、1个键1个键、2个键注意：分子中存在注意：分子中存在键键，则一定存在则一定存在键键；若存在若存在键键，则不一定存在则不一定存在键。键。【问题与预测问题与预测P36】观察乙烷、乙烯和乙炔的分子结构，它们的分子中的共价观察乙烷、乙烯和乙炔的分子结构，它们的分子中的共价键分别由几个键分别由几个键和几个键和几个键构成？键构成？乙烷乙烷乙烯乙烯乙炔乙炔7个个键键5个个键和键和1个个键键3个个键和键和2个个键键乙烯分子中乙烯分子中键和键和键的形成过程键的形成过程乙炔分子中乙炔分子中键和键和键的形成过程键的形成过程键键键键重叠方式重叠方式成键类型成键类型对称类型对称类型能否旋转能否旋转存在情况存在情况键的强度键的强度“头碰头头碰头”“肩并肩肩并肩”s-s键键s-p键键p-p键键p-p键键轴对称轴对称镜面对称镜面对称能绕轴旋转能绕轴旋转不能绕轴旋转不能绕轴旋转能单独存在能单独存在不能单独存在，不能单独存在，必须与必须与键共存键共存键和键和键的强度不同。键的强度不同。在在烯烃、炔烃分子中的分子中的键不如键不如键强，容易断裂。键强，容易断裂。D2、丁烯二酸丁烯二酸(HOOCCH=CHCOOH)分子结构中含有分子结构中含有键、键、键的个数分别是键的个数分别是()A.4个个键，键，1个个键键B.11个个键，键，3个个键键C.4个个键，键，3个个键键D.9个个键，键，5个个键键B3、已知反应N2O4(l)2N2H4(l)=3N2(g)4H2O(l)，若该反应中有4molNH断裂，则形成的键的数目为_。3NA4、有有以以下下物物质质：HF，Cl2，H2O，N2，C2H4，C2H6，H2，H2O2，HCN(HCN)。(1)只只有有键键的的是是_(填填序序号号，下下同同)；既既有有键键又又有有键的是键的是_。(2)含有由两个原子的含有由两个原子的s轨道重叠形成的轨道重叠形成的键的是键的是_。(3)含含有有由由一一个个原原子子的的s轨轨道道与与另另一一个个原原子子的的p轨轨道道重重叠叠形形成成的的键的是键的是_。(4)含含有有由由一一个个原原子子的的p轨轨道道与与另另一一个个原原子子的的p轨轨道道重重叠叠形形成成的的键的是键的是_。