高中化学-第二章-第一节共价键课件-新人教版选修3.ppt

1、第二章第二章 分子结构与性质分子结构与性质第二章第二章 分子结构与性质分子结构与性质第一节共价键第一节共价键课程标准导航课程标准导航1.知道共价键的主要类型知道共价键的主要类型键和键和键。键。2.能用键能、键长、键角等说明简单分子能用键能、键长、键角等说明简单分子的某些性质。的某些性质。3.结合实例说明结合实例说明“等电子原理等电子原理”的应用。的应用。新知初探自学导引新知初探自学导引自主学习自主学习一、共价键一、共价键1.共价键的本质共价键的本质:在在_之间形成之间形成_.2.共价键的特征共价键的特征(1)按共价键的共用电子对理论，一个原子只按共价键的共用电子对理论，一个原子只能与一定数目的

2、原子结合成分子，如有能与一定数目的原子结合成分子，如有H2、HCl，不可能有，不可能有H3、H2Cl，这表明共价键具有，这表明共价键具有_。原子原子共用电子对共用电子对饱和性饱和性(2)多原子分子的键角一定，表明共价键具有多原子分子的键角一定，表明共价键具有_。3.共价键的类型共价键的类型(1)键键方向性方向性形成形成成键原子的成键原子的s轨道或轨道或p轨道轨道“_”重叠而形成重叠而形成类类型型_头碰头头碰头ss 键键类类型型_特征特征以形成化学键的两原子以形成化学键的两原子核的核的_为轴作旋转操作为轴作旋转操作,共价键电子云的图形共价键电子云的图形_,这种特征称为这种特征称为_键的强度键的强

3、度_sp 键键pp 键键连线连线不变不变轴对称轴对称较大较大(2)键键形成形成由两个原子的由两个原子的p轨道轨道“_”重重叠形成叠形成pp 键键特征特征每个每个键的电子云由两块组成键的电子云由两块组成,分别分别位于由两原子核构成平面的位于由两原子核构成平面的_，如，如果以它们之间包含原子核的平面为镜果以它们之间包含原子核的平面为镜面，它们互为镜像，这种特征称为面，它们互为镜像，这种特征称为_键不能旋转键不能旋转键不如键不如键牢固，比较容易键牢固，比较容易_两侧两侧镜像对称镜像对称断裂断裂肩并肩肩并肩想一想想一想1是否所有的共价键都有方向性？是否所有的共价键都有方向性？提示提示：并不是所有的共价

4、键都有方向性，如：并不是所有的共价键都有方向性，如ss 键就没有方向性。键就没有方向性。二、键参数二、键参数键能、键长与键角键能、键长与键角概念概念作用作用键键能能_原子原子形成形成1 mol化学键化学键_能量能量键能越大，键越键能越大，键越_,越不易被越不易被打断打断键键长长形成共价键的两个形成共价键的两个原子之间的原子之间的_键长越短，键能键长越短，键能_，键越，键越_键键角角在原子数超过在原子数超过2的的分子中，两个分子中，两个_之间的夹角之间的夹角表明共价键有表明共价键有_，是描述，是描述分子分子_的的重要参数重要参数气态基态气态基态释放的最低释放的最低稳定稳定核间距核间距越大越大稳定

5、稳定共价键共价键方向性方向性立体结构立体结构三、等电子原理三、等电子原理_相同、相同、_相同的分子相同的分子具有相似的具有相似的_特征，它们的许多性特征，它们的许多性质是相近的。质是相近的。原子总数原子总数价电子总数价电子总数化学键化学键想一想想一想2满足等电子原理的分子称为等电子体。满足等电子原理的分子称为等电子体。CO分子与分子与N2分子具有哪些相似的性质？为什分子具有哪些相似的性质？为什么？么？提示：提示：CO分子与分子与N2分子的熔沸点、在水中的分子的熔沸点、在水中的溶解度等性质相似。因为溶解度等性质相似。因为CO分子与分子与N2分子是分子是等电子体。等电子体。自主体验自主体验1.(2

6、012佛山高二检测佛山高二检测)下列对共价键的说法下列对共价键的说法中中,不正确的是不正确的是()A共价键是通过形成共用电子对形成的共价键是通过形成共用电子对形成的B共价键不属于电性作用共价键不属于电性作用C形成共价键的原子之间电负性相同或相差形成共价键的原子之间电负性相同或相差不大不大D.有有H2O而没有而没有H3O,表明共价键具有饱和性表明共价键具有饱和性解析：选解析：选B。共价键是通过形成共用电子对。共价键是通过形成共用电子对而形成的强烈的静电作用，既存在静电吸引而形成的强烈的静电作用，既存在静电吸引,又存在静电排斥。又存在静电排斥。2.下列关于乙烯分子的说法中下列关于乙烯分子的说法中,

7、正确的是正确的是()A分子中含有分子中含有4个个键键B分子中共含有分子中共含有5个极性键个极性键C分子中含有分子中含有1个个键键D分子中不含非极性键分子中不含非极性键解析：选解析：选C。乙烯的结构简式为。乙烯的结构简式为CH2=CH2,共含有共含有6个共价键个共价键,其中其中5个个键键(包括包括4个个CH 键、键、1个个CC 键键)和和1个个CC 键。键。CH键为极性键，键为极性键，CC键为非极性键。键为非极性键。3.下列关于键参数的说法中下列关于键参数的说法中,不正确的是不正确的是()A分子中键能越大，则分子越稳定分子中键能越大，则分子越稳定B分子中键长越短，则分子越稳定分子中键长越短，则分

8、子越稳定C键角是描述分子立体结构的重要参数键角是描述分子立体结构的重要参数DH2分子中分子中HH键的存在，表明共价键具有键的存在，表明共价键具有方向性方向性解析：选解析：选D。H2分子中分子中HH键是键是ss 键，无键，无方向性。方向性。要点突破讲练互动要点突破讲练互动要点要点1共价键的特征和类型共价键的特征和类型探究导引探究导引1共价键具有哪些特征？共价键具有哪些特征？提示：提示：饱和性和方向性。饱和性和方向性。探究导引探究导引2按原子轨道的重叠方式，共价键按原子轨道的重叠方式，共价键可分为哪几类？可分为哪几类？提示：提示：共价键可分为共价键可分为键、键、键。键。1.共价键的特征共价键的特征

9、(1)饱和性饱和性每个原子所能提供的未成对电子的数目是一每个原子所能提供的未成对电子的数目是一定的，因此在共价键的形成过程中，一个原定的，因此在共价键的形成过程中，一个原子中的一个未成对电子与另一个原子中的一子中的一个未成对电子与另一个原子中的一个未成对电子配对成键后，就不能再与其他个未成对电子配对成键后，就不能再与其他原子的未成对电子配对成键了，也就是说一原子的未成对电子配对成键了，也就是说一个原子有几个未成对的价电子，一般就只能个原子有几个未成对的价电子，一般就只能和几个自旋方向相反的电子配对成键。饱和和几个自旋方向相反的电子配对成键。饱和性决定了一个原子所能形成共价键的数目或性决定了一个

10、原子所能形成共价键的数目或以单键连接的原子数目是一定的。以单键连接的原子数目是一定的。(2)方向性方向性为满足最大重叠原理，两个原子间形成共价为满足最大重叠原理，两个原子间形成共价键时，两个原子轨道要沿着一定方向重叠。键时，两个原子轨道要沿着一定方向重叠。除除s轨道是球形对称的外，其他的原子轨道轨道是球形对称的外，其他的原子轨道在空间都具有一定的空间取向，在形成共价在空间都具有一定的空间取向，在形成共价键时键时,原子轨道只有沿一定方向达到最大重叠，原子轨道只有沿一定方向达到最大重叠，电子在核间出现的概率才最大，所形成的共电子在核间出现的概率才最大，所形成的共价键就越牢固，所以共价键具有方向性。

11、方价键就越牢固，所以共价键具有方向性。方向性决定了分子的空间构型。向性决定了分子的空间构型。2.类型类型分类标准分类标准类型类型共用电子对数共用电子对数单键、双键、三键单键、双键、三键共用电子对的偏移共用电子对的偏移程度程度极性键、非极性键极性键、非极性键原子轨道重叠方式原子轨道重叠方式键、键、键键3.键与键与键键由原子轨道相互重叠形成的由原子轨道相互重叠形成的键和键和键总称为键总称为价键轨道，是分子结构的价键理论中最重要价键轨道，是分子结构的价键理论中最重要的组成部分。的组成部分。键类型键类型键键键键原子轨道重叠原子轨道重叠方式方式(成键方向成键方向)沿键轴方向沿键轴方向“头碰头头碰头”重重

12、叠叠键轴方向键轴方向“肩肩并肩并肩”重叠重叠特征特征(电子云形电子云形状状)轴对称轴对称镜像对称镜像对称键类型键类型键键键键原子轨道重原子轨道重叠程度叠程度大大小小牢固程度、牢固程度、强度强度强度大，不强度大，不易断裂易断裂强度较小，容强度较小，容易断裂易断裂成键类型的成键类型的判断规律判断规律共价单键全部是共价单键全部是键；共价键；共价双键中，一个是双键中，一个是键，另一键，另一个是个是键；共价三键中，一键；共价三键中，一个是个是键，另两个是键，另两个是键。键。即时应用即时应用1.(2012南昌高二质检南昌高二质检)下列关于共价键的说下列关于共价键的说法正确的是法正确的是()AMgCl2分子

13、中存在分子中存在3个共价键个共价键B键的强度大，所以比较活泼键的强度大，所以比较活泼CN2分子中有分子中有2个个键和键和1个个键键D两个原子形成的共价键中有两个原子形成的共价键中有1个是个是键键解析：选解析：选D。MgCl2是离子化合物，是离子化合物，Mg2与与Cl之间形成的是离子键；之间形成的是离子键；键的强度大，故键的强度大，故比较稳定；比较稳定；N2分子中有分子中有3个共价键，其中个共价键，其中1个个为为键，键，2个为个为键。键。要点要点2键参数对分子结构及分子性质的影响键参数对分子结构及分子性质的影响探究导引探究导引3决定分子立体结构的键参数是什决定分子立体结构的键参数是什么？么？提示

14、：提示：键长和键角。键长和键角。探究导引探究导引4决定分子稳定性的键参数是什么决定分子稳定性的键参数是什么?提示：提示：键能和键长。键能和键长。要点归纳要点归纳1.键能键能(1)键能的意义：键能是衡量共价键稳定性的键能的意义：键能是衡量共价键稳定性的一个重要参数。一个重要参数。HH键的键能为键的键能为436.0 kJmol1，表示由气，表示由气态基态原子形成态基态原子形成1 molHH键释放的最低能量键释放的最低能量为为436.0 kJ，也表示拆开，也表示拆开1 molHH键所需要键所需要吸收的能量为吸收的能量为436.0 kJ。键能越大，拆开键能越大，拆开1 mol该共价键所需要吸收该共价键

15、所需要吸收的能量越多，共价键就不易断裂，则该共价的能量越多，共价键就不易断裂，则该共价键越稳定。如键能键越稳定。如键能HFHClHBrHI，共价键牢固程度，共价键牢固程度HFHClHBrHI，因此，分子的稳定性，因此，分子的稳定性HFHClHBrHI。(2)键能与化学反应中能量变化关系键能与化学反应中能量变化关系化学反应过程中，旧键断裂吸收的总能量化学反应过程中，旧键断裂吸收的总能量大于新键形成所放出的总能量，则反应为吸大于新键形成所放出的总能量，则反应为吸热反应，吸热反应使反应体系的能量增加，热反应，吸热反应使反应体系的能量增加，故规定反应的热量变化故规定反应的热量变化H为为“”。化学反应过

16、程中，旧键断裂所吸收的总能化学反应过程中，旧键断裂所吸收的总能量小于新键形成放出的总能量，则反应为放量小于新键形成放出的总能量，则反应为放热反应，放热反应使反应体系的能量降低，热反应，放热反应使反应体系的能量降低，故规定反应的热量变化故规定反应的热量变化H为为“”。(3)利用键能计算反应的热效应利用键能计算反应的热效应(H)H反应物的键能总和生成物的键能总和反应物的键能总和生成物的键能总和.2.键长键长(1)键长的意义：键长是衡量共价键稳定性键长的意义：键长是衡量共价键稳定性的另一个重要参数。的另一个重要参数。一般地，共价键的键长越短，键能越大，该一般地，共价键的键长越短，键能越大，该共价键就

17、越稳定。如具有相似性的元素共价键就越稳定。如具有相似性的元素F、Cl、Br、I的原子半径依次增大，故键长的原子半径依次增大，故键长HFHClHBrHI，共价键牢固程度，共价键牢固程度HFHClHBrHI，因此，分子，因此，分子的稳定性的稳定性HFHClHBrHI。(2)键能和键长决定共价键的稳定性和分子的键能和键长决定共价键的稳定性和分子的活泼性。活泼性。3.键角键角(1)键角的意义：键角是描述分子立体构型的键角的意义：键角是描述分子立体构型的参数，分子的许多性质都与键角有关。一般参数，分子的许多性质都与键角有关。一般来说，如果知道分子中的键长和键角，这个来说，如果知道分子中的键长和键角，这个

18、分子的立体构型就确定了。如氨分子的分子的立体构型就确定了。如氨分子的HNH键角是键角是107,NH键的键长是键的键长是101pm,就可以断定氨分子是三角锥形分子，如图：就可以断定氨分子是三角锥形分子，如图：(2)要记住一些常见分子的键角，如要记住一些常见分子的键角，如CO2为为180，直线形分子；，直线形分子；H2O为为105，角形，角形(V形形)分子；分子；NH3为为107，三角锥形分子；，三角锥形分子；CH4为为10928，正四面体形分子。，正四面体形分子。即时应用即时应用2.下列关于键参数的说法中，正确的是下列关于键参数的说法中，正确的是()A分子的立体构型是由键角决定的分子的立体构型是

19、由键角决定的B分子中键能越大分子中键能越大,键长越长键长越长,则分子越稳定则分子越稳定C水分子中水分子中HOH的键角为的键角为180DHO键键能为键键能为463 kJ/mol，即拆开，即拆开1 mol HO键形成气态氢原子和氧原子所需吸键形成气态氢原子和氧原子所需吸收的能量为收的能量为463 kJ解析：选解析：选D。分子的立体构型是由键角和键。分子的立体构型是由键角和键长决定的长决定的,A错；分子中键能越大错；分子中键能越大,键长越短，键长越短，则分子越稳定，则分子越稳定，B错；水分子中错；水分子中HOH的的键角为键角为105，C错；错；HO键键能为键键能为463 kJ/mol，表示由气态基态

20、原子形成，表示由气态基态原子形成1 mol HO键释放的最低能量为键释放的最低能量为463 kJ或拆开或拆开1 mol HO键形成气态氢原子和氧原子所需吸键形成气态氢原子和氧原子所需吸收的能量为收的能量为463 kJ，D正确。正确。题型探究技法归纳题型探究技法归纳题型题型1共价键的特征和类型共价键的特征和类型 下列关于共价键的说法不正确的是下列关于共价键的说法不正确的是()AH2S分子中两个共价键的键角接近分子中两个共价键的键角接近90的的原因是共价键有方向性原因是共价键有方向性B在分子中，化学键可能只有在分子中，化学键可能只有键而没有键而没有键键例例1C在双键中含有一个在双键中含有一个键和一

21、个键和一个键，其中键，其中键是化学反应的积极参与者键是化学反应的积极参与者D有些原子在与其他原子形成分子时，只能有些原子在与其他原子形成分子时，只能形成形成键，而不能形成键，而不能形成键键【思路点拨思路点拨】解答此题注意以下两点：解答此题注意以下两点：(1)共价键饱和性和方向性的含义。共价键饱和性和方向性的含义。(2)理解理解键和键和键的不同点。键的不同点。【解析解析】S原子的价电子构型是原子的价电子构型是3s23p4，有，有2个未成对电子，并且分布在相互垂直的个未成对电子，并且分布在相互垂直的3px和和3py轨道中，当与两个轨道中，当与两个H原子配对成键时，原子配对成键时，形成的两个共价键间

22、夹角接近形成的两个共价键间夹角接近90，这体现，这体现了共价键的方向性，是由轨道的伸展方向决了共价键的方向性，是由轨道的伸展方向决定的，定的，A正确。在分子中，两个原子间可以只正确。在分子中，两个原子间可以只形成形成键，但不能只形成键，但不能只形成键，键，B错。在双键错。在双键中含有一个中含有一个键和一个键和一个键，其中键，其中键不稳定，键不稳定，反应反应时易断裂，时易断裂，C正确。像正确。像H、Cl原子跟其他原子原子跟其他原子只能形成只能形成键，而不能形成键，而不能形成键，键，D正确。正确。【答案答案】B【名师点睛名师点睛】(1)s轨道与轨道与s轨道重叠形成轨道重叠形成键时，电子不是只在两核

23、间运动，而是电子键时，电子不是只在两核间运动，而是电子在两核间出现的概率增大。在两核间出现的概率增大。(2)两个原子间可以只形成两个原子间可以只形成键，但不能只形键，但不能只形成成键。自旋方向相反的键。自旋方向相反的s电子与电子与s电子或电子或s电子与电子与p电子能形成电子能形成键，但不能形成键，但不能形成键。键。两个自旋方向相反的两个自旋方向相反的p电子既可形成电子既可形成键，键，又可形成又可形成键，但首先形成键，但首先形成键。键。题型题型2键参数对分子结构及分子性质的影响键参数对分子结构及分子性质的影响 (2012武汉高二调研武汉高二调研)从实验测得不从实验测得不同物质中氧同物质中氧氧键之

24、间的键长和键能数据如氧键之间的键长和键能数据如下表下表,其中其中X、Y的键能数据尚未测定，但可根的键能数据尚未测定，但可根据规律推导键能的大小顺序为据规律推导键能的大小顺序为WZYX。该规律是该规律是()例例2A成键时电子数越多，键能越大成键时电子数越多，键能越大B键长越长，键能越小键长越长，键能越小C成键所用的电子数越少，键能越大成键所用的电子数越少，键能越大D成键时电子对越偏移，键能越大成键时电子对越偏移，键能越大【思路点拨思路点拨】解答本题要注意以下两点：解答本题要注意以下两点：(1)键长越长，键能越小。键长越长，键能越小。(2)共价键的本质：自旋方向相反的未成对电共价键的本质：自旋方向

25、相反的未成对电子形成共用电子对时，原子轨道发生重叠。子形成共用电子对时，原子轨道发生重叠。【答案答案】B【易误警示易误警示】(1)分析问题时容易忽略键能分析问题时容易忽略键能概念中的前提条件概念中的前提条件气态基态原子。气态基态原子。(2)键长不是成键两原子半径的和，而是小于键长不是成键两原子半径的和，而是小于其半径的和。其半径的和。(3)FF键键长短，而键能却小。这是因为氟键键长短，而键能却小。这是因为氟原子的半径很小，键长很短，两氟原子形成原子的半径很小，键长很短，两氟原子形成共价键时，原子核之间的距离很近，排斥力共价键时，原子核之间的距离很近，排斥力很大，因此键能不大，很大，因此键能不大

26、，F2的稳定性差，很容的稳定性差，很容易与其他物质反应。易与其他物质反应。分子中各原子最外层是否满足分子中各原子最外层是否满足8电电子稳定结构的判断方法子稳定结构的判断方法1.分子中若含有氢、硼、稀有气体等元素，分子中若含有氢、硼、稀有气体等元素，则氢、硼、稀有气体原子最外层不满足则氢、硼、稀有气体原子最外层不满足8电电子稳定结构。子稳定结构。热点示例思维拓展热点示例思维拓展2.某元素化合价绝对值与其原子最外层电子数某元素化合价绝对值与其原子最外层电子数之和等于之和等于8，则该元素的原子最外层满足，则该元素的原子最外层满足8电电子稳定结构。如子稳定结构。如CO2、PCl3等分子中所有原子等分子中所有原子最外层满足最外层满足8电子稳定结构，电子稳定结构，CO、PCl5分子分子中的中的C、P原子最外层不满足原子最外层不满足8电子稳定结构。电子稳定结构。总之总之,共价化合物中，原子的最外层电子数等共价化合物中，原子的最外层电子数等于该原子原来的最外层电子数加上成键数。于该原子原来的最外层电子数加上成键数。