共价键+第1.2课时+高二上学期化学人教版选择性必修2

2.1.1共价键年级：高二年级学科：化学（人教版2019）学习目标1.从原子轨道重叠的视角认识共价键的本质,知道共价键具有饱和性和方向性，能用模型、图像和符号等正确表征H2、Cl2、HCl等简单分子中原子轨道的重叠方式,达成宏观辨识与微观探析核心素养的形成。2.知道σ键和π键的区别和特征，能说明C2H6、C2H4和C2H2等分子的成键类型，达成证据推理和模型认知核心素养的形成。​​章节导引章节导引章节导引情境导入雪花的外部结构分子之间通过分子间作用力、氢键结合氢氧原子间通过共价键结合分子之间通过什么作用结合？氢氧原子间通过什么作用结合？我们的世界是如何构成的？[思考]如何通过原子轨道进一步理解共价键的形成？任务一共价键的形成与特征共价键是原子间通过共用电子对所形成的相互作用[思考]如何通过原子轨道进一步理解共价键的形成？任务一共价键的形成与特征共价键是原子间通过共用电子对所形成的相互作用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。↑1s↓1s任务一共价键的形成与特征H2中的共价键称为σ键H2中的σ键是由两个s轨道重叠形成的，可称为s-sσ键σ键的特征是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[思考]s轨道和p轨道，p轨道和p轨道重叠是否也能形成σ键呢？以HCl为例：任务一共价键的形成与特征[思考]s轨道和p轨道，p轨道和p轨道重叠是否也能形成σ键呢？以HCl为例：任务一共价键的形成与特征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s-pσ键[思考]s轨道和p轨道，p轨道和p轨道重叠是否也能形成σ键呢？以Cl2

为例：任务一共价键的形成与特征[思考]s轨道和p轨道，p轨道和p轨道重叠是否也能形成σ键呢？以Cl2

为例：任务一共价键的形成与特征p-pσ键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①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②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方向性饱和性任务一共价键的形成与特征任务一共价键的形成与特征[思考]你能总结H-H、H-Cl和Cl-Cl的特点吗？H-ClH-HCl-Cl重叠方式：“头碰头”几何特征：轴对称稳定性较高可绕轴旋转σ键：两个原子的原子轨道以“头碰头”

的方式重叠形成的共价键。种类：

s-sσ键s-pσ键p-pσ键[思考]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方式重叠成键？任务二共价键的类型π键：两个原子的原子轨道以“肩并肩”

的方式重叠形成的共价键重叠方式：“肩并肩”几何特征：镜面对称稳定性不如σ键任一原子不可单独绕轴旋转任务二共价键的类型以N2

为例：N≡N任务二共价键的类型以N2

为例：N≡N任务二共价键的类型以N2

为例：N≡N任务二共价键的类型单键双键三键σ键1个σ键、1个π键1个σ键、2个π键[思考]如何判断共价键是σ键或是π键？任务二共价键的类型[思考]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？乙烷乙烯乙炔任务二共价键的类型乙烷分子中的共价键由7个σ键构成乙烷任务二共价键的类型乙烯乙烯分子中的共价键由5个σ键和1个π键构成任务二共价键的类型乙烯乙烯分子中σ键和π键的形成过程任务二共价键的类型乙炔分子中的共价键由3个σ键和2个π键构成乙炔任务二共价键的类型乙炔乙炔分子中σ键和π键的形成过程某有机物的结构式如右图：该有机物分子中含有

个σ键，

个π键。任务四检验与评价2.1.1键参数——键长、键能和键角年级：高二年级学科：化学（人教版2019）学习目标1..理解键能、键长与键角等键参数的含义,达成宏观辨识与微观探析核心素养的形成。2.能够用键长和键角描述键的强弱和分子的空间结构,形成“结构决定性质”的观念；建立根据键能计算反应的焓变的模型,促进学生证据推理与模型认知核心素养的形成。​​任务一键能1.键能气态分子中1mol化学键解离成气态原子所吸收的能量定义：单位：kJ·mol-1

共价键的强弱可用键能来衡量键能通常是298.15K、101kPa条件下的标准值键能可通过实验测定，更多的却是推算获得的测定：[思考]断开CH4中的4个C—H，所需能量是否相等？不相等，CH4中的C—H键能只是平均值任务一键能①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②形成共价键的原子的原子半径越大，键能越小规律：任务一键能应用：①比较分子的稳定性稳定性：HF>HCl>HBr>HI任务一键能应用：②计算化学反应的反应热436.0kJ·mol-1242.7kJ·mol-1能量能量键断裂键断裂++键形成键形成能量431.8kJ·mol-1431.8kJ·mol-1能量HHHHClClClClClClHH放出热量184.9kJ任务二键长2.键长构成化学键的两个原子之间的核间距。定义：单位：pm（1pm＝10-12m）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子处于平衡位置时的核间距键长是衡量共价键强弱的另一重要参数任务二键长键键长/pm键键长/pmF-F141H-F92Cl-Cl198H-Cl127Br-Br228H-Br142I-I267H-I161键键长/pmC-C154C=C133C≡C120①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②同种类型的共价键，成键原子的原子半径越小，键长越小规律：任务二键长规律：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-I298.7161③一般键长越短，键能越大，共价键越牢固，由此形成的分子越稳定F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，因此键能小任务二键长不可以。乙烯、乙炔中

π键不如σ键牢固，容易发生加成反应键键能（kJ·mol-1）C-C347.7C=C615C≡C812[思考]依据下表数值，能说明乙烷、乙烯、乙炔中，乙炔最稳定吗？任务三键角3.键角在多原子分子中，两个相邻共价键之间的夹角称为键角定义：单位：度(°)键角是描述分子空间结构的重要参数105°键长和键角的数值可通过晶体的X射线衍射实验获得多原子分子的键角一定，表明共价键具有方向性任务四检验与评价（1）试利用表2-1的数据进行计算，1molH2分别与1molCl2、1molBr2（蒸气）反应，分别形成2molHCl和2molHBr，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？形成2molHCl放出184.9kJ热量，形成2molHBr放出102.3kJ热量，生成氯化氢释放的能量更多。所以HCl比HBr更易生成，更难分解。任务四检验与评价（2）