人教版高中化学选修三21《共价键》课件.ppt

1、第二章第二章 分子结构与性质分子结构与性质第一节第一节 共价键共价键(第一课时第一课时)知识回顾：知识回顾：1 1、什么是共价键？、什么是共价键？2 2、通常哪些元素之间可以形成共价键？、通常哪些元素之间可以形成共价键？3 3、共价键是如何形成的？、共价键是如何形成的？1 1、定义、定义:原子之间通过原子之间通过共用电子对共用电子对所形成的相互作所形成的相互作用，叫做用，叫做共价键。共价键。2 2、成键元素、成键元素:一般为非金属与非金属一般为非金属与非金属类型类型:共价键共价键极性共价键极性共价键非极性共价键非极性共价键3、本质、本质:共用电子对共用电子对4 4、用电子式表示共价键的形成过程

2、：用电子式表示共价键的形成过程：HClHCl、ClCl2 2设疑：设疑：为什么稀有气体元素的分子都是单原为什么稀有气体元素的分子都是单原子分子，而氢分子、氯分子是双原子分子？氢子分子，而氢分子、氯分子是双原子分子？氢原子为什么会与氧原子按照原子为什么会与氧原子按照2：1的原子个数比的原子个数比结合成稳定的水分子而不是其他比例呢？有没结合成稳定的水分子而不是其他比例呢？有没有可能存在有可能存在 H3 、Cl3、H2Cl分子？为什么？分子？为什么？共价键具有共价键具有饱和性饱和性决定了原子形成分子时相互结合的数量关系决定了原子形成分子时相互结合的数量关系1 1、HH2 2分子的形成过程分子的形成过

3、程 现代物质结构理论认为现代物质结构理论认为 共价共价键的形成是由于成键原子电子云键的形成是由于成键原子电子云的重叠的重叠 两个两个H原子共用一对共用的电子原子共用一对共用的电子对是不是只存在与两核间对是不是只存在与两核间?用电子云来描述共价键的形成过程用电子云来描述共价键的形成过程HHHH键键的特征：以形成化学键的两原子的特征：以形成化学键的两原子核的连线做为轴旋转操作，共价键电核的连线做为轴旋转操作，共价键电子云的图形不变子云的图形不变,称为称为轴对称轴对称。（s-s 键）键）为什么原子之间能够通过为什么原子之间能够通过共用电子对形成稳定的分子？共用电子对形成稳定的分子？2 2、HClHC

4、l分子的形成过程分子的形成过程HCl用电子云来描述共价键的形成过程用电子云来描述共价键的形成过程 ClH 共价键的共价键的方向性方向性（s-p 键）键）3 3、ClCl2 2分子的形成过程分子的形成过程ClClCl Cl用电子云来描述共价键的形成过程用电子云来描述共价键的形成过程（p-p 键）键）S-S重叠重叠无方向无方向S-PS-P重叠重叠P-P重叠重叠小结小结:键成键方式键成键方式“头碰头头碰头”用电子云来描述共价键的形成过程用电子云来描述共价键的形成过程4 4、p-p p-p 键形成过程键形成过程 键键特点特点:两个原子轨道以平行或两个原子轨道以平行或“肩并肩肩并肩”方式重叠；原子重叠的

5、部分分别位于两原子核构方式重叠；原子重叠的部分分别位于两原子核构成平面的两侧，如果以它们之间包含原子核的平成平面的两侧，如果以它们之间包含原子核的平面为镜面，它们互为镜像，称为面为镜面，它们互为镜像，称为镜像对称镜像对称由于由于键重叠程度要比键重叠程度要比键小键小,所以所以键的强度要比键的强度要比键大键大。“肩并肩肩并肩”注注:两个两个s s轨道轨道不能成不能成键键项目项目键型键型键与键与键的对比键的对比沿轴方向沿轴方向“头碰头头碰头”平行或平行或“肩并肩肩并肩”轴对称轴对称镜像对称镜像对称键强度大键强度大,不容易断裂不容易断裂键强度较小键强度较小,容易断裂容易断裂 共价单键是共价单键是键键,

6、共价双键中一个是共价双键中一个是键键,另一个是另一个是键键,共价三键中一个是共价三键中一个是键键,另两个为另两个为键键PzPzPzPz键键科学探究科学探究1.N2分子形成分子形成zzyyxxzzx2 2、键的类型与成键原子电负性的关系：、键的类型与成键原子电负性的关系：科学探究科学探究科学探究科学探究3 3、乙烷、乙烯、乙炔分子中的共价键分、乙烷、乙烯、乙炔分子中的共价键分别是由几个别是由几个键和几个键和几个键组成。键组成。课堂反馈课堂反馈1 1、键与键与 键的形成方式有何不同，有何形象的比喻？键的形成方式有何不同，有何形象的比喻？2 2、键与键与 键在对称上有何不同键在对称上有何不同?、键与

7、键与 键谁更牢固键谁更牢固?、什么是价键轨道、什么是价键轨道?、形成共价键的电子云是指成对电子还是未成对电子？、形成共价键的电子云是指成对电子还是未成对电子？、电子云的重叠是怎样将两个原子核、电子云的重叠是怎样将两个原子核“黏结黏结”在一起在一起的的?、哪些共价键是、哪些共价键是 键，哪些共价键是键，哪些共价键是 键键?8 8、下列说法正确的是（、下列说法正确的是（）A A、非金属元素之间只能形成共价键，而不能、非金属元素之间只能形成共价键，而不能形成离子键形成离子键B B、共价键的方向性决定了原子形成分子时相、共价键的方向性决定了原子形成分子时相互结合的数量关系互结合的数量关系C C、烯烃比

8、烷烃的化学性质活泼是由于烷烃中、烯烃比烷烃的化学性质活泼是由于烷烃中只含只含键，而烯烃中含有键，而烯烃中含有键键D D、乙醇分子中不存在、乙醇分子中不存在键键CD9、在下列分子中，、在下列分子中，HF，Br2，H2O，N2，CO2，H2，H2O2，HCN分子中只有分子中只有键的是键的是 ，分子中含有，分子中含有键的是键的是 ，分子中所有原子都满足最，分子中所有原子都满足最外层为外层为8个电子结构的是个电子结构的是 ，分子中含，分子中含有由两个原子的有由两个原子的s轨道重叠形成的轨道重叠形成的键的键的是是 ，分子中含有由一个原子的，分子中含有由一个原子的s轨道轨道与另一个原子的与另一个原子的p轨

9、道重叠形成的轨道重叠形成的键的键的是是 ，分子中含有由一个原子的，分子中含有由一个原子的p轨道轨道与另一个原子的与另一个原子的p轨道重叠形成的轨道重叠形成的键的键的是是 。第二章第二章 分子结构与性质分子结构与性质第一节第一节 共价键共价键 (第二课时第二课时)某些共价键的键能某些共价键的键能二、键参数二、键参数1 1、键能：气态基态原子形成、键能：气态基态原子形成1mol1mol化学化学键释放的最低能量。通常取正值。键释放的最低能量。通常取正值。键能越大，即形成化学键时放出键能越大，即形成化学键时放出的能量越多，意味着这个化学键的能量越多，意味着这个化学键越稳定，越不容易被打断。越稳定，越不

10、容易被打断。1 1、键能：三键双键单键、键能：三键双键单键（注：键能不成倍数关系）（注：键能不成倍数关系）2 2、元素非金属性越强，、元素非金属性越强，H HR R键键键能越大，键越稳定，与其他键能越大，键越稳定，与其他同种元素形成的键亦如此。同种元素形成的键亦如此。某些共价键键长某些共价键键长2 2、键长：形成共价键的两个原子之间的核距离。、键长：形成共价键的两个原子之间的核距离。键长越短，键能越大，键长越短，键能越大，共价键越稳定共价键越稳定共价半径：共价半径：相同原子的共价键键长的一半称为共价半径。相同原子的共价键键长的一半称为共价半径。3 3、键角：在原子数超过、键角：在原子数超过2

11、2的分子中，两个共的分子中，两个共价键之间的夹角价键之间的夹角多原子分子的键角一定多原子分子的键角一定,表明共价键的方向性表明共价键的方向性1、试利用表、试利用表2l的数据进行计算，的数据进行计算，1 mo1 H2分别跟分别跟lmolCl2、lmolBr2(蒸气蒸气)反应，分别形成反应，分别形成2mo1HCl分分子和子和2molHBr分子，哪一个反应释放的能量更多分子，哪一个反应释放的能量更多?如如何用计算的结果说明氯化氢分子和溴化氢分子哪个更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？容易发生热分解生成相应的单质？2N2、02、F2跟跟H2的反应能力依次增强，

12、从键能的的反应能力依次增强，从键能的角度应如何理解这一化学事实角度应如何理解这一化学事实?3通过上述例子，你认为键长、键能对分子的化学性通过上述例子，你认为键长、键能对分子的化学性质有什么影响？质有什么影响？思考与交流思考与交流 CO分子和分子和N2分子的某些性质分子的某些性质 三、等电子原理：三、等电子原理：原子总数相同、价电子总数相同的分原子总数相同、价电子总数相同的分子具有相似的化学键特征，它们的许多子具有相似的化学键特征，它们的许多性质是相近的性质是相近的 19191919年，年，langmuirlangmuir提出等电子原理：原子相提出等电子原理：原子相同、最外层电子总数相同的分子，

13、互称为等同、最外层电子总数相同的分子，互称为等电子体。等电子体的结构相似、物理性质相电子体。等电子体的结构相似、物理性质相近。根据上述原理，仅由第二周期元素组成近。根据上述原理，仅由第二周期元素组成的共价分子中，互为等电子体的是：的共价分子中，互为等电子体的是：和和；和和；（2 2）此后，等电子原理又有发展。例如：短）此后，等电子原理又有发展。例如：短周期元素组成的物质中，与周期元素组成的物质中，与NONO2 2互为等电子互为等电子体的分子有体的分子有、。NN2 2COCOCOCO2 2NN2 2OOOO3 3SOSO2 2共价键共价键本质：本质：原子之间形成共用电子对（或电子云重叠）原子之间

14、形成共用电子对（或电子云重叠）特征：特征：具有饱和性和方向性具有饱和性和方向性成键方式成键方式 键键特征特征电子云呈轴对称（如电子云呈轴对称（如s-ss-s键，键，s-ps-p键，键，p-pp-p键）键）”头碰头头碰头”键键特征特征电子云呈镜面对称电子云呈镜面对称（如（如p-p p-p 键）键）”肩并肩肩并肩”规律规律共价单键共价单键 键键共价双键共价双键 1 1个个键，键，1 1个个键键共价三键共价三键 1 1个个键，键，2 2个个键键键参数键参数键能：键能越大，共价键越稳定键能：键能越大，共价键越稳定键长：键长越短，共价键越稳定键长：键长越短，共价键越稳定键角：描述分子空间结构的重要参数键

15、角：描述分子空间结构的重要参数衡量共价键衡量共价键的稳定性的稳定性反馈练习反馈练习1、能够用键能的大小作为主要依据来解释的是（、能够用键能的大小作为主要依据来解释的是（）A、稀有气体一般难以发生化学反应、稀有气体一般难以发生化学反应B、氮气的化学性质比氧气稳定、氮气的化学性质比氧气稳定C、二氧化碳是一种直线型分子、二氧化碳是一种直线型分子D、硝酸是挥发性酸，而硫酸是不挥发性酸、硝酸是挥发性酸，而硫酸是不挥发性酸B B2、能说明、能说明BF3分子中的分子中的4个原子处于同一平面的理由是个原子处于同一平面的理由是（）A、3个个BF键的键能相同键的键能相同 B、3个个BF键的键长相同键的键长相同C、

16、3个个BF键的键角均为键的键角均为120D、3个个BF键均为键均为键键C C3、下列各说法中正确的是、下列各说法中正确的是 （）A分子中键能越高，键长越大，则分子越稳定分子中键能越高，键长越大，则分子越稳定B元素周期表中的元素周期表中的A族（除族（除H外）和外）和A族元族元素的原子间可能形成共价键素的原子间可能形成共价键C水分子可表示为水分子可表示为HOH，分子中键角为，分子中键角为180DHO键键能为键键能为463KJ/mol，即，即18克克H2O分解分解成成H2和和O2时，消耗能量为时，消耗能量为2463KJB B4、下列说法中正确的是、下列说法中正确的是 （）A双原子分子中化学键键能越大

17、，分子越牢固双原子分子中化学键键能越大，分子越牢固B双原子分子中化学键键长越长，分子越牢固双原子分子中化学键键长越长，分子越牢固C双原子分子中化学键键角越大，分子越牢固双原子分子中化学键键角越大，分子越牢固D在同一分子中，在同一分子中，键要比键要比键的分子轨道重叠程度一键的分子轨道重叠程度一样多，只是重叠的方向不同样多，只是重叠的方向不同A A6、下列共价键的键能按由小到大排列的是（、下列共价键的键能按由小到大排列的是（）ANCl NBr NFBHCl HS HPCSeH SH OHDCH NH OH5、下列说法中不正确的是（、下列说法中不正确的是（）A、双键、三键都有、双键、三键都有键键B、

18、成键原子间原子轨道重叠越多，共价键越牢固、成键原子间原子轨道重叠越多，共价键越牢固C、因每个原子未成对电子数是一定的，故配对原、因每个原子未成对电子数是一定的，故配对原子个数也一定子个数也一定D、所有原子轨道在空间都有自己的方向性、所有原子轨道在空间都有自己的方向性DCD7、某些化学键的键能如下表所示（、某些化学键的键能如下表所示（kJmol1）：）：（1）把）把1mol Cl2分解为气态原子时，需要分解为气态原子时，需要 （填（填“吸吸收收”或或“放出放出”）KJ能量能量 （2）1mol H2 在在2mol Cl2中燃烧，放出的热量中燃烧，放出的热量 KJ。（3）由表中所列化学键形成的单质分子中，最稳定的）由表中所列化学键形成的单质分子中，最稳定的是是 ，最不稳定的是，最不稳定的是 ，形成的化合物分子中，最，形成的化合物分子中，最稳定的是稳定的是 ，最不稳定的是，最不稳定的是 ，吸收吸收 247 179 H2 I2 HCl HI（4）在一定条件下，）在一定条件下，1mol H2 与足量的与足量的Cl2、Br2、I2 分别反应，放出热量由多到少的是分别反应，放出热量由多到少的是 。ACl2 Br2 I2 BI2 Br2 Cl2（5）预测）预测1mol H2 在足量在足量F2 中燃烧比在中燃烧比在Cl2中放中放热热 。A 多多