【化学（人教版）】共价键课件

共价键（第一课时）年级：高二学科：化学（人教版）主讲人：张雪学校：北京师范大学附属实验中学共价键（第一课时）年级：高二学科：化学（人教版）主讲人：张雪学校：北京师范大学附属实验中学NaCl和HCl的性质差异大，请用电子式描述NaCl和HCl的形成过程，从微粒间相互作用的角度解释NaCl和HCl性质差异大的原因。活动NaCl晶体HCl气体HH：：：：Cl·：：：Cl·+NaNa+：：：：Cl·：：：Cl·+[]-用电子式描述NaCl和HCl的形成过程：NaCl和HCl中微粒间的相互作用：H：：：：ClNa+：：：：Cl[]-共价键离子键电负性的差值0非极性键极性键离子键化学键的类型与电负性的差值的关系Na和Cl的电负性的差值H和Cl的电负性的差值0.92.1化学键：相邻原子之间强烈的相互作用化学键共价键离子键极性共价键非极性共价键小结如何通过原子轨道进一步理解共价键的形成？想一想氢原子形成氢分子的过程示意共价键的深入认识一H↑1sH↓1s氢原子形成氢分子的过程资料共价键的深入认识一重叠成键请用橡皮泥制作H-H电子云模型韩同学靠拢现代价键理论的基本要点：a.电子配对原理：两个原子各自提供1个自旋方向相反的电子彼此配对b.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，分子越稳定共价键的深入认识一饱和性方向性任务一除了s轨道和s轨道重叠形成共价键外，还能找到其他轨道重叠形成共价键的例子吗？请用橡皮泥制作这些共价键的电子云模型。通过制作电子云模型，你发现这些共价键有什么特征？田同学HCl共价键的饱和性田同学HCl靠拢重叠成键靠拢重叠成键共价键的方向性共价键的深入认识一H-Cl的形成资料刘同学Cl2靠拢重叠成键Cl-Cl的形成资料共价键的深入认识一资料共价键的深入认识一H-ClH-HCl-Cl请归纳H-H、H-Cl和Cl-Cl的特点。小结σ键“头碰头”原子轨道的重叠方式：H-ClH-HCl-Cl小结σ键ssσ键，如：H-H-spσ键，如：H-Cl-ppσ键，如：Cl-Cl-“头碰头”原子轨道的重叠方式：种类轴对称电子云的对称方式：原子轨道除了以“头碰头”的方式重叠以外，还有没有可能以其他的方式重叠成键？共价键的深入认识二“肩并肩”pp

π键的形成-未成对电子的原子轨道相互靠拢原子轨道相互重叠形成的π键共价键的深入认识二π键的特征：电子云为镜面对称：每个π键的电子云由两块组成，互为镜像形成的π键共价键的深入认识二请用橡皮泥制作π键的电子云模型。张同学肩并肩重叠成键靠拢p-pπ键如果将π键沿着键轴旋转，会发生什么情况呢？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价键的形成过程。任务二↑↑↑↑↓2s2pN：：：：N：NN···：＋N···：xyzN的2p轨道示意图xyzxyzN2中共价三键的形成过程“头碰头”xyzxyzN2中共价三键的形成过程xyzzy“肩并肩”N2中共价三键的形成过程“头碰头”“肩并肩”“肩并肩”yzzyxN2中共价三键的形成过程σ键π键π键yzzyxN2中共价三键的形成过程pp

σ键pp

π键pp

π键yzzyxN2中共价三键的形成过程---N2中共价三键的形成过程资料通过氮气中氮氮三键形成过程的分析，如何判断共价键是σ键或是π键？单键σ键小结单键双键σ键1个σ键、1个π键小结单键双键三键σ键1个σ键、1个π键1个σ键、2个π键小结观察乙烷、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σ键和几个π键构成？乙烷乙烯乙炔任务三乙烷分子中的共价键由7个σ键构成乙烷乙烯乙烯分子中的共价键由5个σ键和1个π键构成乙炔分子中的共价键由3个σ键和2个π键构成乙炔乙烷乙烯乙炔乙烯分子中σ键和π键的形成过程资料乙炔分子中σ键和π键的形成过程资料为什么不可能有H3、H2Cl和Cl3？任务四原子形成的共价键数＝未成对电子数H↑1s↑↓↑↓↑↑↓3s3pCl并不是所有的共价键都有方向性，如s-sσ键就没有方向性。所有的共价键都有方向性吗？种类小结σ键ssσ键，如：H-H-spσ键，如：H-Cl-ppσ键，如：Cl-Cl“头碰头”原子轨道的重叠方式：种类轴对称电子云的对称方式：π键ppπ键-“肩并肩”原子轨道的重叠方式：镜面对称电子云的对称方式：种类特征饱和性方向性共价键-学习了共价键之后，我们怎样去认识物质的化学性质呢？想一想共价键（第二课时）年级：高二学科：化学（人教版）主讲人：张雪学校：北京师范大学附属实验中学共价键（第二课时）年级：高二学科：化学（人教版）主讲人：张雪学校：北京师范大学附属实验中学共价键类型特征σ键“头碰头”π键“肩并肩”方向性饱和性回顾共价键类型特征σ键“头碰头”π键“肩并肩”方向性饱和性回顾卤化氢HClHBrHI在1000℃分解的百分数/%0.00140.533如何解释HCl、HBr和HI的稳定性的差异HCl、HBr和HI的稳定性的差异李同学王同学张同学王同学：Cl、Br和I的原子半径依次增大张同学：H2与Cl2、Br2和I2反应放出的热量变化李同学：H-Cl、H-Br和H-I的强度不同原子半径如何影响共价键的强度？如何衡量共价键的强度？键参数——键能定义：气态分子中1mol化学键解离成气态原子所吸收的能量。通常是298.15K、101KPa条件下的标准值单位：kJ·mol-1

键能越大,共价键越牢固,由此形成的分子越稳定键键能（kJ·mol-1）键键能（kJ·mol-1）Cl-Cl242.7N-O176Br-Br193.7N=O607I-I152.7O-O142H-F568O=O497.3H-Cl431.8C-C347.7H-Br366C=C615H-I298.7C≡C812

某些共价键的键能任务一请找出键能数据中的规律。

某些共价键的键能键键能（kJ·mol-1）N-O176N=O607O-O142O=O497.3C-C347.7C=C615C≡C812任务一

某些共价键的键能键键能（kJ·mol-1）H-F568H-Cl431.8H-Br366H-I298.7任务一规律：成键原子相同的共价键的键能:单键的键能＜双键的键能＜三键的键能形成共价键的原子的原子半径越大，键能越小。小结定义：构成化学键的两个原子之间的核间距。单位：pm（1pm＝10-12m）键参数——键长Cl2中Cl-Cl键长键键能（kJ·mol-1）键长pm键键能（kJ·mol-1）键长pmF-F157141H-F56892Cl-Cl242.7198H-Cl431.8127Br-Br193.7228H-Br366142I-I152.7267H-I298.7161C-C347.7154C≡C812120C=C615133某些共价键的键能和键长任务二请找出数据中的规律。某些共价键的键长键键长pm键键长pmF-F141H-F92Cl-Cl198H-Cl127Br-Br228H-Br142I-I267H-I161任务二某些共价键的键长键键长pmC-C154C=C133C≡C120任务二某些共价键的键能和键长键键能（kJ·mol-1）键长pm键键能（kJ·mol-1）键长pmCl-Cl242.7198H-F56892Br-Br193.7228H-Cl431.8127I-I152.7267H-Br366142H-I298.7161任务二键键能（kJ·mol-1）键长pmF-F157141Cl-Cl242.7198Br-Br193.7228某些共价键的键能和键长任务二

同种类型的共价键，成键原子的原子半径越小，键长越小。成键原子相同的共价键的键长:单键键长＞双键键长＞三键键长一般地，键长越短,键能越大，共价键越牢固,由此形成的分子越稳定。规律：小结F-F不符合“键长越短，键能越大”的规律，为什么？

想一想键键能（kJ·mol-1）键长pmF-F157141Cl-Cl242.7198Br-Br193.7228某些共价键的键能和键长73F原子半径很小，因此F-F的键长短，而由于键长短，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。键键能（kJ·mol-1）键长pm原子半径pmF-F15714164Cl-Cl242.719899Br-Br193.7228114HCl、HBr和HI的稳定性的差异李同学：H-Cl、H-Br和H-I的强度依次减弱王同学：Cl、Br和I的原子半径依次增大张同学：H2与Cl2、Br2和I2反应放出的热量依次减少键能键长原子半径：Cl＜Br＜I键长：H-Cl＜H-Br＜H-I键能：H-Cl＞H-Br＞H-I所以，在相同的温度下，HCl最稳定，分解的百分数最小，HI最不稳定，分解的百分数最大。如何解释HCl、HBr和HI的稳定性的差异卤化氢HClHBrHI在1000℃分解的百分数/%0.00140.533%氢卤键的键能（kJ·mol-1）431.8366298.7氢卤键的键长pm127142161键长：H-Cl＜H-Br＜H-I，键能：H-Cl＞H-Br＞H-I，所以，在相同的温度下，HCl最稳定，分解的百分数最小，HI最不稳定，分解的百分数最大。HCl、HBr和HI的稳定性的差异李同学：H-Cl、H-Br和H-I的强度依次减弱王同学：Cl、Br和I的原子半径依次增大张同学：H2与Cl2、Br2和I2反应放出的热量依次减少键能键长化学反应的热量变化依据键能的数据，计算1molH2与1molCl2反应生成2molHCl释放的能量。键键能（kJ·mol-1）Cl-Cl242.7H-H436.0H-Cl431.8436.0kJ·mol-1242.7kJ·mol-1能量能量键断裂键断裂++键形成键形成能量431.8

kJ·mol-1431.8kJ·mol-1能量HHHHClClClClClClHH放出热量184.9kJ任务三计算1molH2分别与1molBr2（蒸气）和1molI2（蒸气）反应，分别生成2molHBr和2molHI，反应放出的热量。键键能（kJ·mol-1）Br-Br193.7I-I152.7H-H436.0H-Br366H-I298.7生成1molHX放出的热量:HCl＞

HBr＞HI

同种类型的化学反应，相同物质的量的反应物放出的热量越多，产物越稳定，所以HCl最稳定，分解的百分数最小，HI最不稳定，更容易发生热分解生成相应的单质。一般地，形成的共价键的键能越大，键长越短，共价键越稳定，含有该键的分子越稳定，化学性质越稳定。通过上述例子，你认为键能、键长对分子的化学性质有什么影响？小结键能键长衡量共价键的稳定性小结

利用下表数据说明乙烷、乙烯和乙炔的反应活性。

键键能（kJ·mol-1）C-C347.7C=C615C≡C812任务四HC