【化学】2023-2024学年人教版（2019）选择性必修二 共价键课件.pptx

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1、第二章 分子结构与性质第一节 共价键人教版（2019）选择性必修二 用电子式表示NaCl、HCl和H2的形成过程：Na+ClNaClH ClH+Cl离子键共价键阴、阳离子间通过静电作用所形成的化学键原子间通过共用电子对所形成的化学键。分为极性共价键（极性键）和非极性共价键（非极性键）。如何用原子轨道的概念来进一步理解共价键的形成？HHH:H知识回顾一a.电子配对原理：b.最大重叠原理：两原子各自提供一个自旋方向相反的电子彼此配对。两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，分子越稳定电子云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，因而可以形象的说

2、，核间电子好比在核间架起一座带负电的桥梁，把带正电的两个原子核“黏结”在一起了。现代价键理论的基本要点现代价键理论的基本要点饱和性方向性1、饱和性HHH:H1S1S 3s23p5H ClH+Cl所以只能有H2、HCl、Cl2、等而不可能有H3、H2Cl、Cl3等1s1共价键的饱和性决定了共价化合物的分子组成。按照共价键的共用电子对理论，一个原子有几个 ，便可和几个 电子配对成键，这就是共价键的饱和性。如果原子没有未成对电子，则不能形成共价键。未成对电子自旋状态相反的一、共价键的特征2、方向性最大重叠原理：两个原子轨道重叠越大，两核间电子的概率密度越大，形成的共价键越牢固，分子越稳定。除s轨道是

3、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_。方向性并不是所有共价键都有方向性！如s-s轨道重叠形成的共价键就没有方向性。共价键的方向性决定了共价化合物的空间构型。一、共价键的特征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?二、共价键的类型H H2 2分子中共价键的形成分子中共价键的形成1 1、键键二、共价键的类型键是两原子在成键时，原子轨道以键是两原子在成键时，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

4、价键。s-s 键键靠拢靠拢 重叠重叠成键成键 靠拢靠拢 重叠重叠成键成键 HClHCl分子分子1s 3p1s 3pH H ClCl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。二、共价键的类型1 1、键键HClHCl分子中共价键的形成分子中共价键的形成二、共价键的类型1 1、键键s-p 键键ClCl2 2分子中共价键的形成分子中共价键的形成二、共价键的类型1 1、键键p-p 键键二、共价键的类型共价键的深入认识H-ClH-ClH-HH-HCl-ClCl-Cl请归纳请归纳H-HH-H、H-ClH-C

5、l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二、共价键的类型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，这种特征共价键电子云的图形不变，这种特征称称为为轴对称轴对称。小结小结:键键 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

6、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。单键均为单键均为键键，双键、三键均，双键、三键均有有键，键，任何两个原子形成的共价键且只有一个任何两个原子形成的共价键且只有一个键键键的常见类型有键的常见类型有(1)s-s,(2)s-p,(3)p-p，请指出下列分请指出下列分子子键所属类型：键所属类型：A、HBr B、NH3 C、F2 D、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？二、共价键的类型“肩并肩肩并肩”2 2、键

7、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 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 s-s 键键，s-p s-p 键！键！稳定性：稳定性：键不如键不如键牢固键牢固,较较易断裂易断裂（形成形成键时，原子轨道重叠程键时，原子轨道重叠程度比度比键键的的小小小小）二、共价键的类型两原子形成共价键时，先形成键，然后才能形成键。N2（N N）形成过程二、共价键的类型3、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个键键不能单独存在！键不能单独存在！通常存在于共价双键或共价三键中

8、通常存在于共价双键或共价三键中。头碰头；轴对称；可旋转；键重叠程度较大，较强的稳定性。键小结键肩并肩；镜面对称；不可旋转；键重叠程度较小，易断裂，较活泼共价单键是键；共价双键中有1个键，1个键共价三键中有1个键，2个键探究共价键【问题和预测】（1）乙烷、乙烯和乙炔分子中的共价键分别有几个键和几个键组成？乙炔分子中由3个键和2个键组成乙烷分子中由7个键组成乙烯分子中由5个键和1个键组成人教版（2019）选择性必修二 探究共价键【问题与讨论】钠和氯通过得失电子同样是形成电子对，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呢？你能从原子的电负性差别来理解吗？原子原子NaNaClClH

9、HClClC CO O电负性电负性之差（绝对值）结论：当当原原子子的的电电负负性性相相差差很很大大，化化学学反反应应形形成成的的电电子子对对不不会会被被共共用用，形形成成的的将将是是_键键；而而_键键是是电电负负性性相相差差不不大大的的原原子子之间形成的化学键。之间形成的化学键。离子共价1.70.93.02.13.02.53.52.10.91.0BC1 1 31 20 共价键的强弱用什么来衡量？我们如何用化学语言来描述不同分子的空间结构和共价键的强弱用什么来衡量？我们如何用化学语言来描述不同分子的空间结构和稳定性？稳定性？CH4CH3CH2OHCH3COOHC6H6三三、键参数键参数键能、键长

10、、键角键能、键长、键角【思考与讨论思考与讨论思考与讨论思考与讨论】1.1.键能键能概念：气态分子中概念：气态分子中概念：气态分子中概念：气态分子中1mol1mol1mol1mol化学键解离成气态原子所吸收的能量。化学键解离成气态原子所吸收的能量。化学键解离成气态原子所吸收的能量。化学键解离成气态原子所吸收的能量。单位：单位：单位：单位：kJkJkJkJ molmolmolmol-1-1-1-1键能衡量共价键的强弱 条件：条件：条件：条件：通常是通常是通常是通常是298.15K298.15K298.15K298.15K，100kPa100kPa100kPa100kPa条件下的标准值条件下的标准值

11、条件下的标准值条件下的标准值，可以通过实验测定。可以通过实验测定。可以通过实验测定。可以通过实验测定。平均值平均值平均值平均值三三、键参数键参数键能、键长、键角键能、键长、键角三三、键参数键参数键能、键长、键角键能、键长、键角某些共价键的键能（kJmol1）键键能键键能FF157NO176ClCl242.7NO607BrBr193.7OO142II152.7OO497.3CC347.7CH413.4C=C615NH390.8CC812OH462.8思考与讨论：碳碳单键、碳碳双键和碳碳三键之间键能关系？碳碳单键、碳碳双键和碳碳三键之间键能关系？碳碳单键、碳碳双键和碳碳三键之间键能关系？碳碳单键、

12、碳碳双键和碳碳三键之间键能关系？碳碳单键碳碳单键 碳碳碳碳 双键双键 碳碳碳碳三三键（不存在倍数关系）键（不存在倍数关系）氮氮单键氮氮单键 氮氮氮氮 双键双键 氮氮氮氮三三键（不存在倍数关系）键（不存在倍数关系）键能的判断键能的判断键能的判断键能的判断键能的应用键能的应用键能的应用键能的应用a.a.衡量共价键的强弱衡量共价键的强弱b.b.估算化学反应的反应热估算化学反应的反应热键能越大，共价键越稳定。键能越大，共价键越稳定。相同原子间的键能：相同原子间的键能：三三、键参数键参数键能、键长、键角键能、键长、键角 N2、O2、F2与氢气的反应能力依次增强，从键能的角度如何理解这一事实？化学键NNO

13、=OFF键 能946kJ/mol497.3kJ/mol157kJ/mol化学键NHOHFH键 能390.8kJ/mol462.8kJ/mol568kJ/molN2、O2、F2的键能依次减小，说明了化学键的牢固度依次减弱。N-H、O-H、F-H的键能依次增大，说明了化学键的牢固度依次增强，所以 N2、O2、F2与氢气的反应能力依次增强思考与讨论2三三、键参数键参数键能、键长、键角键能、键长、键角2 2、键长、键长（1 1）定义）定义：构成化学键的构成化学键的两个原子的核间距两个原子的核间距。不过，分子中不过，分子中不过，分子中不过，分子中的原子始终处于不断振动之中，键长只是振动着的原的原子始终处

14、于不断振动之中，键长只是振动着的原的原子始终处于不断振动之中，键长只是振动着的原的原子始终处于不断振动之中，键长只是振动着的原子处于平衡位置时的核间距子处于平衡位置时的核间距子处于平衡位置时的核间距子处于平衡位置时的核间距。ClCl2 2中中Cl-ClCl-Cl键长键长（2 2）影响因素）影响因素：原子半径原子半径决定化学键的键长，决定化学键的键长，一般而言，一般而言，原子半径原子半径越小，共越小，共价键的键长越短。价键的键长越短。共价键的键长越共价键的键长越短短，往往键能越，往往键能越大大，表明共价键越表明共价键越稳定，稳定，分子越分子越稳定稳定。HHClClBrBr键长74198228键能

15、436.0242.7193.7三三、键参数键参数键能、键长、键角键能、键长、键角（3 3）共价键）共价键键长规律：键长规律：成键原子相同时，键长：成键原子相同时，键长：单键键长双键键长三单键键长双键键长三键键长键键长同种类型的共价键，成键同种类型的共价键，成键原子的原子的原子半径越大，键长原子半径越大，键长越大。越大。三三、键参数键参数键能、键长、键角键能、键长、键角（4）键长）键长的应用的应用判判断共价键的稳定性断共价键的稳定性键长越短，键能越大，表明共价键越稳定。键长越短，键能越大，表明共价键越稳定。分子的空间结构分子的空间结构键长是影响分子空间结构的因素之一。键长是影响分子空间结构的因素

16、之一。如如CH4分子的空间结构为正四面体形，而分子的空间结构为正四面体形，而CH3Cl分子的空间结构是四面体形而不分子的空间结构是四面体形而不是正四面体形，原因是是正四面体形，原因是C-H和和C-Cl 的键长不相等。的键长不相等。但是F-F不符合“键长越短，键能越大”的规律，为什么？F原子半径很小，因此F-F键的键长短，但也是由于FF的键长短，两个F原子形成共价键时，原子核之间的距离小，排斥力大，因此键能小,化学性质很活泼。三三、键参数键参数键能、键长、键角键能、键长、键角3、键角（1 1）概念）概念在多原子分子中，两个相邻共价键之间的夹角在多原子分子中，两个相邻共价键之间的夹角 CO2键角为180是，一种直线形分子；H2O分子中的HOH键角是105，是一种V形(或称角形)分子。多原子分子中的键角一定，表明共价键具有方向性。