高中化学鲁科版选修3课件:第2章第1节-共价键模型.ppt
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1、第第2章章第第1节节课前预习课前预习巧设计巧设计名师课堂名师课堂一点通一点通创新演练创新演练大冲关大冲关设计设计1设计设计2考点一考点一考点二考点二课堂课堂10分钟练习分钟练习课堂课堂5分钟归纳分钟归纳课下课下30分钟演练分钟演练考点三考点三 一、共价键一、共价键 1共价键的形成及本质共价键的形成及本质 (1)概念:概念:原子间通过原子间通过 形成的化学键称为共价键。形成的化学键称为共价键。(2)本质:本质:高概率地出现在两个原子核之间的电子与两个原子核高概率地出现在两个原子核之间的电子与两个原子核之间的之间的 是共价键的本质。是共价键的本质。共用电子对共用电子对电性作用电性作用 (3)形成元
2、素:形成元素:通常,电负性通常,电负性 的非金属元素原子形成的的非金属元素原子形成的化学键为共价键。化学键为共价键。(4)表示方法:表示方法:用一条短线表示由用一条短线表示由 形成的共价键,如形成的共价键,如HCl、HOH等;等;“”表示两对电子形成的共价键,表示两对电子形成的共价键,“”表示三对共用电子形成的共价键等。表示三对共用电子形成的共价键等。相同或差值小相同或差值小一对共用电子一对共用电子=2键和键和键键 (1)键:键:原子轨道以原子轨道以“”方式相互重叠导致电子在核间出现方式相互重叠导致电子在核间出现的概率的概率 而形成的共价键。而形成的共价键。(2)键:键:原子轨道以原子轨道以“
3、”方式相互重叠导致电子在核间出现方式相互重叠导致电子在核间出现的概率的概率 而形成的共价键。而形成的共价键。(3)氮分子的氮分子的NN中有中有 个个键,键,个个键。键。头碰头头碰头增大增大肩并肩肩并肩增大增大一一两两 3共价键的特征共价键的特征 (1)饱和性:饱和性:每个原子所能形成的共价键每个原子所能形成的共价键 或以单键连接的或以单键连接的 是一定的,称为共价键的饱和性。是一定的,称为共价键的饱和性。(2)方向性:方向性:在形成共价键时,原子轨道重叠得在形成共价键时,原子轨道重叠得 ,电子在核间,电子在核间出现的概率愈大,所形成的共价键就出现的概率愈大,所形成的共价键就 ,因此,共价,因此
4、,共价键将尽可能沿着键将尽可能沿着 出现最大的方向形成,这就是共出现最大的方向形成,这就是共价键的方向性。价键的方向性。总数总数原子原子数目数目越多越多愈牢固愈牢固电子概率电子概率 (3)作用:作用:共价键的饱和性决定着各种原子形成分子时相互结合共价键的饱和性决定着各种原子形成分子时相互结合的的 ,共价键的方向性决定着分子的,共价键的方向性决定着分子的 。数量关系数量关系空间构型空间构型不同不同电负性电负性正正 (2)非极性键:非极性键:元素的原子之间形成的共价键。因两原子元素的原子之间形成的共价键。因两原子 相同,共用电子对相同,共用电子对 ,两原子均不显电性,这样,两原子均不显电性,这样的
5、共价键叫非极性共价键,简称非极性键,如的共价键叫非极性共价键,简称非极性键,如ClCl。同种同种电负性电负性不发生不发生偏向偏向 二、键参数二、键参数 1键能键能 (1)定义:在定义:在101.3 kPa、298 K条件下,断开条件下,断开 AB(g)分子中的化学键,使其分别生成气态分子中的化学键,使其分别生成气态A原子和气态原子和气态B原子所原子所 的能量。的能量。(2)表示方式:表示方式:。(3)含义:键能大小可定量地表示化学键的含义:键能大小可定量地表示化学键的 ,键能越大,共价键越键能越大,共价键越 ,含有该键的分子越,含有该键的分子越 。1 mol吸收吸收EAB强弱程度强弱程度牢固牢
6、固稳定稳定 2键长键长 (1)概念:两成键原子的概念:两成键原子的 的距离。的距离。(2)含义:两原子间的键长越短,化学键含义:两原子间的键长越短,化学键 ,键越,键越 。键长是影响分子。键长是影响分子 的因素之一。的因素之一。3键角键角 (1)概念:多原子分子中,概念:多原子分子中,的夹角。的夹角。(2)含义:键角是影响分子含义:键角是影响分子 的重要因素。的重要因素。原子核间原子核间愈强愈强牢固牢固空间构型空间构型两个化学键两个化学键空间构型空间构型(3)常见物质的键角及分子构型:常见物质的键角及分子构型:分子分子键角键角空间构型空间构型CO2180直线形直线形H2O104.5V形形NH3
7、107.3三角锥形三角锥形1判断正误:判断正误:(1)共价键的本质是一种静电吸引作用共价键的本质是一种静电吸引作用 ()(2)所有的非金属元素的原子间都能形成共价键所有的非金属元素的原子间都能形成共价键 ()(3)同种元素的原子间形成非极性键,不同种元素的原子同种元素的原子间形成非极性键,不同种元素的原子间形成极性键间形成极性键 ()(4)键能越大,键长越长,共价键越牢固键能越大,键长越长,共价键越牢固 ()(5)键能是在标准状况下测定的键能是在标准状况下测定的 ()分析:分析:(1)共价键的本质是一种电性作用,这种电性作用包共价键的本质是一种电性作用,这种电性作用包括静电吸引,也包括静电排斥
8、。括静电吸引,也包括静电排斥。(2)稀有气体的原子间不存稀有气体的原子间不存在任何化学键。在任何化学键。(4)键能越大,键长越短,共价键越牢固。键能越大,键长越短,共价键越牢固。(5)298 K是是25,所以键能的数据是在通常情况下测定的,所以键能的数据是在通常情况下测定的,而不是标准状况。而不是标准状况。答案:答案:(1)(2)(3)(4)(5)2.氢原子和氟原子、氯原子均可以形成氢原子和氟原子、氯原子均可以形成键,其成键轨道完键,其成键轨道完 全相同吗?全相同吗?分析:分析:不相同。氢原子的未成对电子在不相同。氢原子的未成对电子在1s轨道,氟原子、轨道,氟原子、氯原子的未成对电子分别位于氯
9、原子的未成对电子分别位于2p、3p轨道,所以轨道,所以HF中的中的 键是键是1s与与2p轨道轨道“头碰头头碰头”重叠;而重叠;而HCl分中的分中的键是键是1s与与 3p轨道轨道“头碰头头碰头”重叠。重叠。3为什么氯化氢的分子式为为什么氯化氢的分子式为HCl,而水是,而水是H2O?分析:分析:氢原子和氯原子都只有一个未成对电子,根据共氢原子和氯原子都只有一个未成对电子,根据共价键的饱和性,一个氢原子和一个氯原子的未成对电子价键的饱和性,一个氢原子和一个氯原子的未成对电子配对成键,两原子的最外层均达稳定结构,故氯化氢的配对成键,两原子的最外层均达稳定结构,故氯化氢的分子式为分子式为HCl;而一个氧
10、原子有两个未成对电子,要分;而一个氧原子有两个未成对电子,要分别与两个氢原子的未成对电子配对成键,氧原子的最外别与两个氢原子的未成对电子配对成键,氧原子的最外层才达到稳定结构。故水的分子式为层才达到稳定结构。故水的分子式为H2O。4下列物质中,只有极性键的是下列物质中,只有极性键的是_,只有非极性键,只有非极性键 的是的是_,既含有极性键,又含有非极性键的是,既含有极性键,又含有非极性键的是_。H2HClNH3H2O2CO2CCl4C2H6分析:分析:同种原子间形成非极性键,不同种原子间形成极同种原子间形成非极性键,不同种原子间形成极性键,性键,H2O2的的2个氧原子间存在非极性共价键,烃分子
11、个氧原子间存在非极性共价键,烃分子中碳原子间存在非极性共价键。中碳原子间存在非极性共价键。答案:答案:1共价键的形成和本质共价键的形成和本质 (1)价键理论:价键理论:亦称为电子配对理论,主要有以下两个基本要点:亦称为电子配对理论,主要有以下两个基本要点:两个原子接近时,自旋方向相反的未成对电子可以配两个原子接近时,自旋方向相反的未成对电子可以配对形成共价键。对形成共价键。成键电子所在的原子轨道重叠的越多,所形成的共价成键电子所在的原子轨道重叠的越多,所形成的共价键越稳定,这称为原子轨道最大重叠原理。键越稳定,这称为原子轨道最大重叠原理。(2)共价键的本质:共价键的本质:高概率出现在两个原子核
12、之间的电子与两个原子核间的高概率出现在两个原子核之间的电子与两个原子核间的电性作用是共价键的本质,出现在两个原子核间的电子,相电性作用是共价键的本质,出现在两个原子核间的电子,相当于一个负电荷的桥梁将两个正电荷连接起来。当于一个负电荷的桥梁将两个正电荷连接起来。2键和键和键键 两原子间形成共价键时,一定形成一个两原子间形成共价键时,一定形成一个键,还可能形键,还可能形成成1个或个或2个个键。即两原子间若形成键。即两原子间若形成1个共价键,则一定是个共价键,则一定是键,若形成两个共价键,则一个键,若形成两个共价键,则一个键,一个键,一个键,若形成叁键,若形成叁键,则一个键,则一个键,键,2个个键
13、。键。3对共价键饱和性的理解对共价键饱和性的理解 (1)一个原子有几个未成对电子,便可和几个自旋方一个原子有几个未成对电子,便可和几个自旋方向相反的电子配对成键;使原子最外层形成稳定结构。向相反的电子配对成键;使原子最外层形成稳定结构。(2)共价键的饱和性决定了共价化合物的分子组成。共价键的饱和性决定了共价化合物的分子组成。如如N原子有原子有3个未成对电子,个未成对电子,H原子只有原子只有1个未成对电子,个未成对电子,它们之间化合时原子个数比为它们之间化合时原子个数比为1 3。例例1下列有关共价键的叙述中,不正确的是下列有关共价键的叙述中,不正确的是()A某原子与其他原子形成共价键时,其共价键
14、数一定某原子与其他原子形成共价键时,其共价键数一定等于该元素原子的价电子数等于该元素原子的价电子数 B水分子内氧原子结合的氢原子数已经达到饱和,故水分子内氧原子结合的氢原子数已经达到饱和,故一般不能再结合其他氢原子一般不能再结合其他氢原子 CCl2分子和分子和HCl分子中的共价键极性不同分子中的共价键极性不同 DH2O分子中分子中OH键的极性比键的极性比H2S分子中分子中HS键的键的极性强极性强 解析解析非金属元素的原子形成的共价键的数目取决于该非金属元素的原子形成的共价键的数目取决于该原子最外层的未成对电子数,一般最外层有几个未成对电子原子最外层的未成对电子数,一般最外层有几个未成对电子就能
15、形成几个共价键,故就能形成几个共价键,故A不正确。一个原子的未成对电子不正确。一个原子的未成对电子一旦与另一个自旋方向相反的未成对电子成键后,一般就不一旦与另一个自旋方向相反的未成对电子成键后,一般就不能再与第三个原子配对成键,因此,一个原子有几个未成对能再与第三个原子配对成键,因此,一个原子有几个未成对电子,就会与几个自旋方向相反的未成对电子成键,这就是电子,就会与几个自旋方向相反的未成对电子成键,这就是共价键的饱和性,故一个氧原子一般只能与两个氢原子成键共价键的饱和性,故一个氧原子一般只能与两个氢原子成键生成生成H2O,B正确。正确。Cl2分子中为非极性键,分子中为非极性键,HCl分子中为
16、极性分子中为极性键,键,C正确;氧元素的电负性比硫元素的强,正确;氧元素的电负性比硫元素的强,H2O中的中的HO键比键比H2S分子中的分子中的HS键极性强,键极性强,D正确。正确。答案答案A (1)共价键存在于除稀有气体以外的非金属单质、共共价键存在于除稀有气体以外的非金属单质、共价化合物以及多原子组成的复杂离子中。价化合物以及多原子组成的复杂离子中。(2)成键两元素电负性差值越大,键的极性越强。成键两元素电负性差值越大,键的极性越强。1键键 (1)特征:以形成化学键的两原子核的连线为轴作旋转操特征:以形成化学键的两原子核的连线为轴作旋转操作,形成共价键的未成对电子的原子轨道采取作,形成共价键
17、的未成对电子的原子轨道采取“头碰头头碰头”的方的方式重叠。式重叠。(2)分类:根据成键原子轨道的不同,分类:根据成键原子轨道的不同,键可分为键可分为ss键,键,sp键,键,pp键键 (3)键的存在:键的存在:共价单键为共价单键为键,共价双键和叁键中存在键,共价双键和叁键中存在键键(只含有一个只含有一个键键)。(4)特点:形成特点:形成键的电子云重叠较多,键的电子云重叠较多,键较牢固。键较牢固。2键键 (1)键的特征:键的特征:每个每个键的电子云由两块组成,分别位于由两原子核构键的电子云由两块组成,分别位于由两原子核构成的平面两侧,如果以它们之间包含原子核的平面为镜面,成的平面两侧,如果以它们之
18、间包含原子核的平面为镜面,它们互为镜像,这种特征称为镜像对称。它们互为镜像,这种特征称为镜像对称。形成共价键的未成对电子的原子轨道,采取形成共价键的未成对电子的原子轨道,采取“肩并肩肩并肩”方式重叠。方式重叠。(2)键的存在:键的存在:键通常存在于双键、叁键中。双键中有一个键通常存在于双键、叁键中。双键中有一个键一个键一个键,叁键中有一个键,叁键中有一个键两个键两个键。键。(3)特点:形成特点:形成键的电子云重叠较少,易断裂,如乙烯键的电子云重叠较少,易断裂,如乙烯加成断裂的就是加成断裂的就是键。键。例例2下列说法中不正确的是下列说法中不正确的是()A键比键比键重叠程度大,形成的共价键强键重叠
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