共价键+高二上学期化学人教版选择性必修2

第二章分子结构与性质

第一节

共价键你知道吗我也少一个电子eH

原子Cl

原子我只有一个电子，太少了二位好！我有一个好办法。你们每人拿出一个电子共用，就像共同分享快乐一样共同拥有。行吗？eH

原子Cl

原子好呵谢谢好呵谢谢电子电子Cl原子，你愿意拿出一个电子共用吗？愿意愿意H原子，你愿意拿出一个电子共用吗？原子之间通过共用电子对所形成的强烈的相互作用，叫做共价键。知识回顾元素相互化合，分子内相邻的原子之间的强烈相互作用力。化学键：离子键共价键概念成键微粒成键条件存在（举例）分类类型比较阴、阳离子间通过静电作用所形成的化学键阴、阳离子得失电子离子化合物如NaCl、铵盐原子间通过共用电子对所形成的化学键。原子电子对共用非金属单质：H2共价化合物：HCl某些离子化合物极性键和非极性键

间通过

所形成的

叫做共价键。原子共用电子对相互作用1.共价键的定义

原子间通过

（即原子轨道重叠）产生的强烈作用2.共价键的本质

共用电子对一、共价键【思考】为什么不可能有H3、H2Cl、Cl3分子的形成？按照共价键的共用电子对理论，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，这就是共价键的“饱和性”。H原子、Cl原子都只有一个未成对电子，因而只能形成H2、HCl、Cl2分子，不能形成H3、H2Cl、Cl3分子。3.共价键的特征

（1）饱和性

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未成对电子自旋状态相反的共价键的饱和性决定了共价化合物的分子组成。一、共价键原子轨道重叠的越多电子出现的概率越大共价键越牢固沿着电子出现概率最大的方向形成sp方向性（2）方向性3.共价键的特征

共价键的方向性决定了共价化合物的立体构型。一、共价键一、共价键HHHH用原子轨道描述氢原子形成氢分子的过程1s11s1相互靠拢原子轨道相互重叠形成氢分子的共价键（H-H）(1)σ键以形成化学键的两原子核的连线为轴做旋转操作，共价键的电子云的图形不变，这种特征称为轴对称特征s-sσ键4.共价键的分类

↑1S↓1S氯化氢分子的形成过程H－ClHCl↑1S↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑1S2S2P3S3P

HCl中的共价键是由氢原子提供的未成对电子的1s原子轨道和氯原子提供的未成对电子的3p原子轨道重叠形成的。H－Cls-pσ键氯气分子的形成过程ClClClCl↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑1S2S2P3S3P↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑1S2S2P3S3P

Cl2中的共价键是由2个氯原子各提供1个未成对电子的3p原子轨道重叠形成的。ClClp-pσ键（1）σ键特征：①电子云结构为轴对称（头碰头）

②键能较大，较稳定

类型：有

s-sσ键，如H2

有

s-pσ键，如HCl

有

p-pσ键，如Cl2（2）π键p轨道与p轨道除了能形成σ键外，还能形成π键。

σ键是有两个原子的p轨道“头碰头”π键是有两个原子的p轨道“肩并肩”每个π键的电子云有两块组成，它们互为镜像，这种特征称为镜面对称特征

特征：①电子云结构为镜面对称（肩并肩）

②键能比σ键小

，不稳定，易断

类型：常见的有

p-pπ键，如CH2=CH2中已知氮分子的共价键是三键，你能通过画图来描述吗？N2中p-pσ键和p-pπ键的形成过程zzyyx↑↑↑↑↓↑↓1S2S2P一、共价键头碰头；轴对称；形成σ键的原子轨道重叠程度较大，故σ键有较强的稳定性。

σ键一、共价键

π键肩并肩；镜面对称；π键不如σ键牢固比较容易断裂；一、共价键共价单键是σ键共价双键中有1个σ键，1个π键共价三键中有1个σ键，2个π键（1）乙烷、乙烯和乙炔分子中的共价键分别有几个

σ键和几个π键组成？乙炔分子中由3个σ键和2个π键组成。乙烷分子中由7个σ键组成；乙烯分子中由5个σ键和1个π键组成；探究～～共价键（课本36页）【思考】：从乙烷、乙烯和乙炔分子中存在的σ键和π键来看,σ键和π键的存在条件和数目有何规律?提示:σ键可以独立存在,π键不能单独存在。所有的单键都是σ键;双键中有一个σ键和一个π键;三键中有一个σ键和两个π键。乙烯和乙炔的化学性质为什么比乙烷活泼?提示:乙烯分子中的碳碳双键和乙炔分子中的碳碳三键中分别含有1个和2个π键,π键原子轨道重叠程度较小,不稳定,容易断裂。而乙烷分子中没有π键,σ键原子轨道重叠程度大,比较稳定,不易断裂。探究～～共价键（课本36页）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NaClHClCO电负性电负性之差（绝对值）结论：当原子的电负性相差很大，化学反应形成的电子对不会被共用，形成的将是_____键；而_____键是电负性相差不大的原子之间形成的化学键。0.93.02.13.02.53.52.10.91.0离子共价1.7【思考】所有共价键都有方向性和饱和性吗？所有的共价键都有饱和性，但并不是所有的共价键都有方向性，如s-sσ键就没有方向性。类型方向性s-sσ键无s-pσ键有p-pσ键有1、下列说法中正确的是（）A.p轨道之间以“肩并肩”重叠可形成σ键B.p轨道之间以“头碰头”重叠可形成π键C.s和p轨道以“头碰头”重叠可形成σ键D.共价键是两个原子轨道以“头碰头”重叠形成的C【练习】2、下列物质分子中无π键的是（）

A.N2B.O2C.Br2

D.C2H4C3.有以下物质:①HF

②Cl2

③H2O

④N2

⑤C2H4

⑥C2H6

⑦H2

⑧H2O2

⑨HCN(H—C≡N)。其中,只含有极性键的是

;只含有非极性键的是

;既有极性键,又有非极性键的是

;只有σ键的是

;既有σ键又有π键的是

;含有由两个原子的s轨道重叠形成的σ键的是

;含有由一个原子的p轨道与另一个原子的p轨道重叠形成π键的是

。

答案:①③⑨

②④⑦

⑤⑥⑧

①②③⑥⑦⑧

④⑤⑨

⑦

④⑤⑨解析:由同种元素形成的共价键是非极性键,由不同种元素形成的共价键是极性键。在形成的共价键中,单键都是σ键,双键或三键中既有σ键又有π键,π键由两个原子的p轨道“肩并肩”重叠形成。

新课导入N、O、F非金属性依次增强，N2、O2、F2与氢气的反应能力依次增强，氢化物的稳定性依次增强，其原因是什么？不同分子空间构型不尽相同，其原因是什么？二、键参数1.键能

共价键的强弱可用键能来衡量键能

指气态分子中1mol化学键解离成气态原子

所吸收的能量298.15K、101kPa条件下的标准值键能越大，化学键越牢固，分子越稳定。应用：（1）判断分子的稳定性；（2）计算化学反应的反应热∆H=反应物键能总和―生成物键能总和2.键长

键长是构成化学键的两个原子的核间距只是振动着的原子处于平衡位置时的核间距一般情况下，键长越短，键能越大，共价键越牢固

特殊情况如F-F的键长比Cl-Cl的键长短，但键能却比Cl-Cl的键能小从以下数据中可以得到什么结论：③相同的成键原子：单键键长>双键键长>叁键键长①通常，键能越大，键长越短，共价键越稳定。②同种类型的键，成键原子半径越小，键长越短，键能越大，键越牢固。探究H-FH-ClH-BrH-I键长（pm）92128141161键能（kJ/mol）567431366298C-CC=CCC键长（pm）154134120键能（kJ/mol）3475988203.键角

描述分子空间结构的重要参数在多原子分子中，两个相邻共价键之间的夹角为键角

180°

CO2

的结构式为

O=C=O

直线形

H2O的结构式为

H-O-H

105°V形（或称角形）

CH4

109°28′

NH3107°18′多原子分子的键角一定，表明共价键具有方向性键长和键角的数值可通过晶体的X射线衍射实验获得乙烯、乙炔为什么比乙烷活泼？【思考】虽然键长C≡C＜C=C＜C－C，键能C≡C＞C=C＞C－C，但乙烯、乙炔在发生加成反应时，只有π键断裂(π键的键能一般小于σ键的键能)，即共价键部分断裂。解释CH4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是正四面体形。由于C-H和C-Cl的键长不相等，CH4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是正四面体形。可见键长可以判断分子的空间结构【思考】【思考与讨论】（38页）（1）、试利用表2—l的数据进行计算，1mo1H2分别跟lmolCl2、lmolBr2(蒸气)反应，分别形成2mo1HCl分子和2molHBr分子，哪一个反应释放的能量更多?如何用计算的结果说明氯化氢分子和溴化氢分子哪个更容易发生热分解生成相应的单质？公式：∆H=反应物键能总和-生成物键能总和形成2mo1HCl释放能量：ΔH=436.0kJ·mol-1+242.7kJ·mol-1-2×431.8kJ·mol-1

=-184.9kJ/mol形成2mo1HBr释放能量：ΔH=436.0kJ·mol-1+193.7kJ·mol-1-2×366kJ·mol-1

=-102.7kJ/mol

HCl释放能量比HBr释放能量多,因而生成的HCl更稳定,即HBr更容易发生热分解生成相应的单质.答：答：一、共价键键参数对分子性质的影响【练习】1.能够用键能的大小作为主要依据来解释的是()A.常温常压下，氯气呈气态而溴单质呈液态B.硝酸是挥发性酸，而硫酸、磷酸是不挥发性酸C.稀有气体一般难于发生化学反应D.空气中氮气的化学性质比氧气稳定D2.下列说法正确的是（）A.氯化氢的分子式是HCl而不是H2Cl,是由共价键的方向性决定的B.CH4分子的空间结构是正四面体形，是由共价键的饱和性决定的C.电子云在两个原子核间重叠后，电子在两核间出现的概率增大D.分子中共价键键长越长，键能越大，则分子越稳定C3.能说明BF3分子中四个原子在同一平面的理由是()A.任