共價(jià)鍵 課件 【知識(shí)精講+高效課堂 】 高中化學(xué)人教版（2019）選擇性必修二

2023/2/71第二章《分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》第1節(jié)共價(jià)鍵第1課

時(shí)2023/2/72【教學(xué)目標(biāo)】1.理解σ鍵和π鍵的特征和性質(zhì)2.認(rèn)識(shí)σ鍵和π鍵的形成過程3.學(xué)會(huì)區(qū)分σ鍵和π鍵2023/2/73【復(fù)習(xí)回顧】1.什么是化學(xué)鍵？有哪幾種類型？2.什么是共價(jià)鍵？其本質(zhì)是什么？3.分別用電子式表示NaCl與HCl的形成過程。化學(xué)鍵：分子中相鄰原子之間強(qiáng)烈的相互作用。共價(jià)鍵：原子之間通過共用電子對(duì)所形成的相互作用共價(jià)鍵、離子鍵、金屬鍵2023/2/74【思考】我們學(xué)過了原子軌道，如何用原子軌道的概念來進(jìn)一步理解共價(jià)鍵？

H+

Cl········Cl·······H·共用電子對(duì)---共價(jià)鍵一、共價(jià)鍵2023/2/75現(xiàn)代價(jià)鍵理論的基本要點(diǎn)：a.電子配對(duì)原理：

兩原子各自提供1個(gè)自旋方向相反的電子彼此配對(duì)b.最大重疊原理：

兩個(gè)原子軌道重疊部分越大，兩核間電子的概率密度越大，形成的共價(jià)鍵越牢固，分子越穩(wěn)定2023/2/76

電子云在兩個(gè)原子核間重疊，意味著電子出現(xiàn)在核間的概率增大，電子帶負(fù)電，因而可以形象的說，核間電子好比在核間架起一座帶負(fù)電的橋梁，把帶正電的兩個(gè)原子核“黏結(jié)”在一起了。2023/2/77思考：為什么不可能有H3、H2Cl、Cl3分子的形成？

按照共價(jià)鍵的共用電子對(duì)理論，一個(gè)原子有幾個(gè)未成對(duì)電子，便可和幾個(gè)自旋相反的電子配對(duì)成鍵，這就共價(jià)鍵的“飽和性”。H原子、Cl原子都只有一個(gè)未成對(duì)電子，因而只能形成H2、HCl、Cl2分子，不能形成H3、H2Cl、Cl3分子。1、共價(jià)鍵具有飽和性2023/2/782、共價(jià)鍵具有方向性

共價(jià)鍵的形成實(shí)際上是原子軌道的重疊，重疊的程度越大形成的共價(jià)鍵越穩(wěn)定。

除s軌道是球形對(duì)稱外，其他原子軌道在空間上都具有一定的分布特點(diǎn)。在形成共價(jià)鍵時(shí)，共價(jià)鍵將盡可能沿著電子出現(xiàn)概率最大的方向形成，所以共價(jià)鍵具有方向性。2023/2/79HHHH氫原子形成氫分子的電子云描述σ鍵s-s1、σ鍵電子云軸對(duì)稱2023/2/710HClCl－Cl的p-pσ鍵的形成H－Cl的s-pσ鍵的形成ClClClCl一、共價(jià)鍵H－Cl2023/2/7111.σ鍵

特征：①電子云結(jié)構(gòu)為

軸對(duì)稱（頭碰頭）

②鍵能較大，較穩(wěn)定

類型：有s-sσ鍵，如H2

有s-pσ鍵，如HCl

有p-pσ鍵，如Cl2【小結(jié)】一、共價(jià)鍵2023/2/712p-pπ鍵的形成一、共價(jià)鍵2、π鍵只是一個(gè)π鍵2023/2/713O2中p-pσ鍵和p-pπ鍵的形成過程p-pσ鍵p-pπ鍵兩隊(duì)孤對(duì)電子對(duì)電子云↑↓↑↑2P4軌道2023/2/714

特征：①電子云結(jié)構(gòu)為

鏡面對(duì)稱（肩并肩）

②鍵能比σ鍵小

，不穩(wěn)定，易斷

類型：常見的有p-pπ鍵，如CH2=CH2中【小結(jié)】一、共價(jià)鍵2.π鍵2023/2/715鍵類型σ鍵π鍵原子軌道重疊方式電子云形狀原子軌道重疊程度牢固程度成鍵判斷規(guī)律沿鍵軸方向

頭碰頭沿鍵軸方向平行肩并肩軸對(duì)稱，可旋轉(zhuǎn)鏡像對(duì)稱，不可旋轉(zhuǎn)σ鍵強(qiáng)度大,不易斷裂，不活潑。π鍵強(qiáng)度較小,容易斷裂，活潑。共價(jià)單鍵是σ鍵；共價(jià)雙鍵中一個(gè)是σ鍵,另一個(gè)是π鍵；共價(jià)三鍵中一個(gè)是σ鍵,另兩個(gè)為π鍵較大較小歸納：σ鍵和π鍵的比較2023/2/716規(guī)律：共價(jià)單鍵是σ鍵；雙鍵中一個(gè)σ鍵，另一個(gè)是π鍵；

三鍵中一個(gè)是σ鍵，另兩個(gè)是π鍵【思考】3.如何判斷是σ鍵或是π鍵

【練習(xí)】判斷N2中共價(jià)鍵的類型與數(shù)目？2023/2/717N2中p-pσ鍵和p-pπ鍵的形成過程p-pσ鍵p-pπ鍵p-pπ鍵σπyNNπzπzπy2023/2/718N2N≡N分子結(jié)構(gòu)2023/2/719【探究】P36觀察乙烷、乙烯和乙炔的分子結(jié)構(gòu)，分析分子中的共價(jià)鍵分別由幾個(gè)σ鍵和幾個(gè)π鍵構(gòu)成？解釋乙烯分子中π鍵是如何形成的？預(yù)測(cè)乙炔分子中π鍵是如何形成的？2023/2/720CH3－CH3分子結(jié)構(gòu)2023/2/721CH2＝CH2分子結(jié)構(gòu)2023/2/722CH≡CH分子結(jié)構(gòu)2023/2/723

【探究】P36

鈉和氯同樣能形成電子對(duì)，但不是共價(jià)鍵而是離子鍵？怎樣去解釋？完成表格2023/2/7241、下列說法中正確的是（

）

A.p軌道之間以“肩并肩”重疊可形成σ鍵B.p軌道之間以“頭碰頭”重疊可形成π鍵C.s和p軌道以“頭碰頭”重疊可形成σ鍵D.共價(jià)鍵是兩個(gè)原子軌道以“頭碰頭”重疊形成的C【練習(xí)】2023/2/7252、判斷下列分子中，只含σ鍵的是

，既含σ鍵又含有π鍵的是

。（填序號(hào)）⑴H2⑵HCl⑶NH3⑷H2O⑸CO2

⑹N2⑺C2H4⑻C2H2⑼F2⑽CH3CH3

⑾H2O2

【練習(xí)】只含σ鍵的是：123491011既含σ鍵又含π鍵的是：56782023/2/7263、下列物質(zhì)分子中無π鍵的是（)

A.N2

B.O2

C.Cl2

D.C2H4C2023/2/727732023/2/728第二章《分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》第1節(jié)共價(jià)鍵第2課

時(shí)2023/2/729【教學(xué)目標(biāo)】1.能用鍵能、鍵長和鍵角說明簡(jiǎn)單分子的某些性質(zhì)，知道共價(jià)鍵的主要類型σ鍵和π鍵，能用鍵能、鍵長、鍵角等鍵參數(shù)判斷簡(jiǎn)單分子的構(gòu)型和穩(wěn)定性。2.簡(jiǎn)單介紹等電子原理的概念及應(yīng)用2023/2/7301.鍵能：氣態(tài)基態(tài)原子形成1mol化學(xué)鍵釋放的最低能量。鍵能是共價(jià)鍵強(qiáng)度的一種標(biāo)度，鍵能越大，化學(xué)鍵越牢固,由該鍵形成的分子越穩(wěn)定。破壞1mol化學(xué)鍵形成氣態(tài)基態(tài)原子所需的最低能量。應(yīng)用：計(jì)算化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱（焓變）。?H=反應(yīng)物鍵能總和-生成物鍵能總和二、鍵參數(shù)---鍵能，鍵長，鍵角2023/2/731某些共價(jià)鍵鍵能/kJ·mol-1鍵鍵能鍵鍵能F-F157N－O176Cl-Cl242.7N＝O607Br-Br193.7O－O142I-I152.7O＝O497.3C-C347.7C－H413.4C=C615O－H462.8C≡C812N－H390.8C－O351H-F568C＝O745H-Cl431.8N－N193H-Br366N＝N418H-I298.7N≡N946H-H436表2-12023/2/732【練習(xí)】由下表的數(shù)據(jù)判斷，下列分子的穩(wěn)定性：

A.Cl2

Br2

I2B.HF

HCl

HI

C.NH3

H2O

HF鍵鍵能鍵鍵能Cl-Cl242.7F－H567Br-Br193.7Cl－H431I-I152.7Br－H366O－H462.8N－H390.8>><<>>注意：通過鍵能比較分子穩(wěn)定性時(shí)，比較的是單個(gè)鍵能大小，而不是分子內(nèi)鍵能和大小。2023/2/7332、鍵長：形成共價(jià)鍵的兩個(gè)原子之間的核間距。鍵長是衡量共價(jià)穩(wěn)定性的另一個(gè)參數(shù)。

分子中的原子始終處于不斷振動(dòng)之中，鍵長只是振動(dòng)中的原子處于平衡位置時(shí)的核間距。2023/2/734某些共價(jià)鍵鍵能(kJ/mol)鍵長/pm(1pm=10-12m)鍵鍵能鍵長鍵鍵能鍵長H-H43674C≡C812120F-F157141C－H413.4109Cl-Cl242.7198O－H462.896Br-Br193.7228N－H390.8101I-I152.7267N≡N946110C-C347.7154Si-Si

235C=C615133Si-O

162表2-2【思考】對(duì)比表數(shù)據(jù)，找出鍵長與鍵能及穩(wěn)定性的關(guān)系。規(guī)律:鍵長越短,一般鍵能越大,化學(xué)鍵越牢固,該鍵形成的分子越穩(wěn)定。

為什么F-F鍵鍵長比Cl-Cl鍵鍵長短，但鍵能卻比Cl-Cl鍵鍵能?。?/p>

氟原子的半徑很小，因而F-F鍵鍵長比Cl-Cl鍵鍵長短，但也是由于F一F鍵鍵長短，兩個(gè)氟原子在形成共價(jià)鍵時(shí)，原子核之間的距離就小，排斥力大，因此鍵能比CI-Cl鍵鍵能小。因?yàn)镕-F鍵的鍵能小，所以F2的穩(wěn)定性差，很容易和其他物質(zhì)反應(yīng)。2023/2/735【練習(xí)】由下表的數(shù)據(jù)判斷,下列分子的穩(wěn)定性

A.H2

Cl2B.HCl

HBr

HI鍵鍵能鍵長鍵鍵能鍵長H-H43674H－F565.092Cl-Cl242.7198H-Cl428.0128H-Br362.0141H-I295.0161>>>2023/2/736【思考與討論】N2、O2、F2跟H2的反應(yīng)能力依次增強(qiáng)，從鍵能的角度應(yīng)如何理解這一化學(xué)事實(shí)？

一般地，形成的共價(jià)鍵的鍵能越大，鍵長越短，共價(jià)鍵越穩(wěn)定，含有該鍵的分子越穩(wěn)定，化學(xué)性質(zhì)越穩(wěn)定。

通過查表可知F-F鍵、0=0鍵、N=N鍵的鍵能分別為157kJ?mol-1、497.3kJ·mol-1、946kJ·mol-1。鍵能越小，越不穩(wěn)定，相同條件下與H2化合能力越強(qiáng)；同樣，查表可知鍵能：H-F鍵

>

H-O鍵

>

H-N鍵。所以N2、O2、F2跟H2的反應(yīng)能力依次增強(qiáng)。2023/2/7373、鍵角：兩個(gè)共價(jià)鍵之間的夾角稱為鍵角。

多原子分子鍵角一定，表明共價(jià)鍵具有方向性。鍵角是描述分子立體結(jié)構(gòu)的重要參數(shù)，分子的許多性質(zhì)與鍵角有關(guān)。鍵角決定分子的空間構(gòu)型。2023/2/738H2O105°NH3107°2023/2/739CO2180°2023/2/740CH4109°28’2023/2/7411、下列說法中，錯(cuò)誤的是()Ａ.鍵長越長，化學(xué)鍵越牢固Ｂ.成鍵原子間原子軌道重疊越多，共價(jià)鍵越牢固Ｃ.對(duì)雙原子分子來講，鍵能越大，含有該鍵的分子越穩(wěn)定Ｄ.原子間通過共用電子對(duì)所形成的化學(xué)鍵叫共價(jià)鍵【練習(xí)】A2023/2/7422、能夠用鍵能解釋的是(