第一节 共价键

单位：kJ/mol
【例如】形成l mol H—H键释放的最低能量为436.0 kJ， 则 H—H键能为436．0 kJ/mol 形成1 molN三N键释放的最低能量为946 kJ 则 N三N键能为946 kJ/mol
键
键能
键
键能
F-F
Cl-Cl Br-Br I-I C-C C=C C≡C
157
242.7 193.7 152.7 347.7 615 812
常见的等电子体：
⑴N2 ⑵O3
CO SO2
CN－ NO2N 2O
C22AlO2SiO32-
⑶CO2 CS2
⑷SO3 NO3⑸NH3 H3O+
CO32-
⑹CH4
NH4+
-NO2
（7） NO2
科学视野： 用质谱仪测定分子结构
现代化学常利用质谱仪测定分子的结构。它的基本 原理是在质谱仪中使分子失去电子变成带正电荷的分子 离子和碎片离子等粒子。由于生成的分子离子、碎片离 子具有不同的相对质量，它们在高压电场加速后，通过 狭缝进入磁场分析器得到分离，在记录仪上呈现一系列 峰，化学家对这些峰进行系统分析，便可得知样品分子 的结构。例如，图2—7的纵坐标是相对丰度(与粒子的 浓度成正比)，横坐标是粒子的质量与电荷之比(m／e) ，简称质荷比。化学家通过分析得知，m／e＝92的峰是 甲苯分子的正离子(C6H5CH3＋)，m／e＝91的峰是丢失一 个氢原子的的C6H5CH2＋ ，m／e＝65的峰是分子碎片…… 因此，化学家便可推测被测物是甲苯。
π键的电子云
键特点:两个原子轨道以平行或“肩并肩” 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面为镜面，它们 互为镜像，称为镜像对称 由于键重叠程度要比键小,所以键的强度要 比键大。
2、共价键的类型 ⑴ σ键： 头碰头重叠 重叠程度大，更稳定 呈轴对称
平行方向“肩并肩” 镜面对称 不可旋转
可旋转
强度大，不易断裂 强度较小，易断裂 σ键 共价单键是______，
共价双键中_________________________， 一个是 σ键，另一个是π键 共价三键中__________________________。 一个是σ键，另两个为π键
1、下列有关σ键的说法错误的是 （ C ）
s原子轨道
p能级的原子轨道图
用电子云来描述共价键的形成过程
σ 键的形成 H2分子的形成过程 (s-s σ 键)
H
H
H
H
σ键的特征：以形成化学键的两原子核的连 线做为轴旋转操作，共价键电子云的图形 不变,称为轴对称。
HCl分子的形成过程 (s-p σ键)
H－Cl
H
Cl
Cl2分子的形成过程 (p-p σ键)
H2O 105°
NH3 107°

CH2＝CH2分子结构
CH≡CH分子结构
CO2 180°
CH4 109°28’
CH3－CH3分子结构
CO分子和N2分子的某些性质
三、等电子原理： 等电子体：原子总数相同、价电子总数相同的分子。 等电子原理：原子总数相同、价电子总数相同 的分子具有相似化学键特征，它们的许多性质 是相近的。
3、键角： 多原子分子中键和键之间的夹角。
注意: 键角是反映分子空间构型的重要因素之一 多原子分子的键角一定，表明共价键具有方向性
分子的形状由共价键之间的夹角决定如： 三原子分子CO2的结构式为O＝C＝O，它的键角为180°， 是一种直线形分子；如，三原子分子H2O的H—O—H键角为 105°，是一种 V形分子。
第一节 共价键
第一课时
20世纪初，在原子结构理论的基础上，
建立了化学键的电子理论。共价键是 现代化学键的理论核心．
共价键知识回顾
定义:
原子之间通过共用电子对所形成的相互作用， 叫做共价键。 非金属与非金属 极性共价键 非极性共价键
成键元素:
类型: 本质:
共价键
原子间的静电作用
存在于有些离子及离子化合物中。 用电子式表示
练习:由下表的数据判断,下列分子的稳定性 A.H2 , Cl2 B.HCl, HBr ,HI
键 H-H Cl-Cl H－F 键能 436 242.7 568 键长 74 198 92 键 H-Cl H-Br H-I 键能 431.8 366 298.7 键长 128 141 161
共价半径：
相同两原子形成的共价键键长的一半
5、在氯化氢分子中，形成共价键的原子轨 道是 （ C ） A、 氯原子的2p轨道和氢原子的1s轨道 B、 氯原子的2p轨道和氢原子的2p轨道 C、氯原子的3p轨道和氢原子的1s轨道 D、氯原子的3p轨道和氢原子的3p轨道
6、
7
3
分子中最多几个原子共面，几个共线？最少呢？
科学探究
1、N2中p-pσ键和p-pπ键的形成过程
存在： 不仅存在于非金属单质和共价化合物中，也
表示方法:
学与问
用电子式表示H2、HCl、Cl2分子的形成过程
按共价键的共用电子对理论，有没有可能存在 H3 、Cl3 、H2Cl分子？为什么？
共价键具有饱和性
H2 N2 HCl H2O HF 等均以共价键形成分子
H－H
N三N
H－Cl
H－O－H
H－F
价键理论的要点
ΔH=436kJ/mol + 242.7kJ/mol — 2×428.0kJ/mol = —177.3kJ/mol
2、键长： 成键两原子的核间距。 某些共价键键长
1pm=10－12 m
[观察分析]如何判断一个键的键长？键长与稳定性的关系？
注意: 成键原子的半径越小，键长越短，键能越大， 共价键越稳定。
氮气分子中原子轨道重叠方式
πz πy N πy πz σ N
N原子的未成对电子有3个，都为2p电子 N2中，两个N原子各自用三个p轨道形成1个p-pσ键 和2个p-pπ键。
z y
z y
x
N≡N分子结构
N2
科学探究
2、键的类型与成键原子电负性的关系：
原子 电负性 Na Cl H Cl C O
0.9 3.0
课堂反馈
1、σ键与π键的形成方式有何不同，有何形象的比喻？
2、σ键与π键在对称上有何不同? ３、σ键与π键谁更牢固? ４、哪些共价键是σ键，哪些共价键是π键?
第一节 共价键
第二课时
二、键参数:键能、键长、键角
1、键能 气态基态原子形成1mol化学键释放的最低能量 或者拆开1mol化学键成为气态基态原子吸收的最低 能量。通常取正值。
N－O
N＝O O－O O＝O C－H O－H N－H
176
607 142 497.3 413.4 462.8 390.8
C－O
C＝O N－N
351
745 193
H-F
H-Cl H-Br
568
431.8 366
N＝N
N≡N
418
946
H-I
H-H
298.7
436
•[观察分析]键能大小与化学键稳定性的关系？ 注意: 一般键能越大，化学键越稳定
C. 分子中不含非极性键
D.分子中含有1个π键
3、下列说法正确的是
（ C）
A.π键是由两个p电子“头碰头”重叠形成
B.σ键是镜面对称，而π键是轴对称
C.乙烷分子中的键全为σ键，而乙烯分子中含σ 键和π键 D.H2分子中含σ键，而Cl2分子中还含π键．
4、下列说法中正确的是 （ C ） A、p轨道之间以“肩并肩”重叠可形成σ 键 B、p轨道之间以“头对头”重叠可形成π 键 C、s和p轨道以“头对头”重叠可形成σ 键 D、共价键是两个原子轨道以“头对头”重叠形 成的
s—sσ键
s—p σ键
p—p σ键
⑵ π键：肩并肩重叠
重叠程度小，不稳定 镜像对称
p—p π键
3、共价键成键判断规律 ： 共价单键是σ键,共价双键中一个是σ键,另一个是π键,共 价三键中一个是σ键,另两个为π键
σ 键与π 键的对比
键型
项目
σ键
π键
沿轴方向“头碰 头” 轴对称 电子云特征
成键方向 以成键两原 子为轴旋转 牢固程度 成键判断 规律
A．如果电子云图像是由两个s电子重叠形成的 ，即形成 s-s σ键 B．s电子与p电子形成 s-p σ键 C．p电子与p电子不能形成 σ 键 D．HCl分子里含一个 s-p σ键
2.关于乙醇分子的说法正确的是（ B ）
A.分子中共含有8个极性键
B.分子中只含σ键
CH3CH2OH H H H C C O H H H
应用：计算化学反应中吸收或放出的热量。 根据表中数据，计算1molH2跟1molCl2反应的反应热
键 H-H Cl-Cl H-Br 键能 436 242.7 362.0 键长 74 198 141 键 H－F H-Cl H-I 键能 565.0 428.0 295.0 键长 92 128 161
H2 + Cl2 = 2HCl
Cl Cl Cl Cl
【小结】 σ键成键方式 “头碰头”
S-S重叠
S-P重叠
P-P重叠
指出下列分子σ键所属类型: A、HBr B、NH3 C、F2 D、H2
s-p σ键 s-p σ键 p-p σ键 s-s σ键
用电子云来描述共价键的形成过程
键的形成
“肩并肩”
未成对电子的 电子云相互靠拢 电子云重叠
2.1
3.0
2.5 3.5
电负性之差 2.1 0.9 1.0 （绝对值） 结论：当原子的电负性相差很大，化学反应形成的电 子对不会被共用，形成的将是 离子键；而 共价 键是 电负性相差不大的原子之间形成的化学键。