选修3第二章第一节共价键

科学探究
N N
1、N2分子中三条键的成键方式
分别是什么？ 分别是什么？ 1个p-pσ键和2个p-pπ键 个 键 个 键
科学探究
N2中1个p-pσ键和2个p-pπ键的形成过程 个 键 个 键
N N
科学探究
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：
原子 电负性 Na Cl H Cl C O
电子云在两个原子核间重叠， 电子云在两个原子核间重叠，意味着电子出现在 核间的概率增大，电子带负电，因而可以形象的说， 核间的概率增大，电子带负电，因而可以形象的说， 核间电子好比在核间架起一座带负电的桥梁， 核间电子好比在核间架起一座带负电的桥梁，把带正 电的两个原子核“黏结”在一起了(体系能量降低 体系能量降低) 电的两个原子核“黏结”在一起了 体系能量降低 。
[说明] 说明]
①键能的单位是kJ·mol-1 键能的单位是kJ·mol 形成化学键通常放出热量， ②形成化学键通常放出热量，键能为通常取正值 键能越大， ③键能越大，化学键越稳定
2.键长 2.键长 形成共价键的两个原子之间的核 间的平衡距离。 间的平衡距离。
[说明]：①键长的单位都是pm=10-12m 说明] 键长的单位都是pm=10 键长越短往往键能就越大， ②键长越短往往键能就越大，共价键越稳定 一般而言原子半径越大， ③一般而言原子半径越大，键长越大
2、能用键能大小解释的是 、
A、N 2的化学性质比O2稳定。 、 的化学性质比 稳定。
（A ）
B、硝酸易挥发，硫酸难挥发。 、硝酸易挥发，硫酸难挥发。 C、惰性气体一般难发生化学反应。 、惰性气体一般难发生化学反应。 D、通常情况下，Br2呈液态，I2呈固态。 、通常情况下， 呈液态， 呈固态。
五、等电子原理
H
H
H
H
（s-sσ键） 键
2、HCl分子的形成过程 HCl分子的形成过程
H H－Cl Cl
(s-p σ键) 键
3、 Cl2分子的形成过程
Cl Cl Cl Cl
(p-p σ键) 键
σ键小结 键小结 （1）种类： ）种类：
S-S σ键
S -P σ键
P-P σ键
头碰头" （2）重叠方式： "头碰头 ）重叠方式： 头碰头
一、共价键的特征
1、共价键的饱和性 、共价键的饱和性
按照共价键的共用电子对理论， 按照共价键的共用电子对理论，一个原子有 几个未成对电子， 几个未成对电子，便可和几个自旋相反的电子配对 成键，这就是共价键的“饱和性” 成键，这就是共价键的“饱和性”。
现代物质结构理论认为 共价键的形成是由于 成键原子电子云的重叠。 成键原子电子云的重叠。
1 075 946
10 10
（3）等电子体的判断和利用 ） A、 判断方法 ： 原子总数相同 ， 价电子总数相同的 、 判断方法： 原子总数相同， 分子。 分子。 B、 应用： 等电子体的许多性质是相近的， 空间构 、 应用 ： 等电子体的许多性质是相近的 ， 型是相同的。 型是相同的。 利用等电子体可以： 利用等电子体可以： a、判断一些简单分子或离子的立体构型； 、判断一些简单分子或离子的立体构型； b、利用等电子体在性质上的相似性制造新材料； 、利用等电子体在性质上的相似性制造新材料； c、利用等电子原理针对某物质找等电子体。 、利用等电子原理针对某物质找等电子体。
3、键角
（1）概念： 概念： 多原子分子中， 多原子分子中，两共价键之间的夹角叫做键角 （2）常见分子的键角 CO2 ______ 180° 105° 107° H2O ______ NH3 ______ 60° ______ 109°28´ P4 CH4 ______
)意义 意义： ( 3 )意义：键角决定了分子的空间构形 )来历 来历： ( 4 )来历：共价键的方向性
小结： 小结： 键能、键长、键角是共价键的三个参数。 键能、键长、键角是共价键的三个参数。 键能、键长决定了共价键的稳定性； 键能、键长决定了共价键的稳定性；键角决 定了分子的空间构型。 定了分子的空间构型。
练习：
1、下列说法正确的是（ D ） 、下列说法正确的是（
A、分子中键能越大，键越长，则分子越稳定。 分子中键能越大，键越长，则分子越稳定。 B、只有非金属原子之间才能形成共价键。 只有非金属原子之间才能形成共价键。 C、水分子可以表示为H-O-H，分子中键角180°。 水分子可以表示为H 分子中键角180° 180 故破坏18 18克水分子中的 D、H-O键键能463 KJ/ mol ，故破坏18克水分子中的 键键能463 H-O键时需要吸收的能量为2X463 KJ。 键时需要吸收的能量为2X463 KJ。
课堂反馈
2.下列物质分子中无 键的是 2.下列物质分子中无π键的是 下列物质分子中无 A.N2 B.O2 C.Cl2 D.C2H4
C
课堂反馈
3、
7
3
键能、 三、键参数——键能、键长和键角 键参数 键能
1.键能:气态基态原子形成1mol共价键释放的最 1mol 1.键能:气态基态原子形成1mol共价键释放的最 键能 低能量(或拆开1mol共价键所吸收的能量) 1mol共价键所吸收的能量 低能量(或拆开1mol共价键所吸收的能量)，例 键的键能为436.0kJ.mol 如H-H键的键能为436.0kJ.mol-1。
σ键与 键的对比： 键与π键的对比 键与 键的对比：
键型 σ键 项目 轴对称 镜面对称 π键强度较小 键强度较小 σ键强度大 键强度大 容易断裂 牢固程度 不容易断裂 共价单键 单键是 键 共价单键是σ键 共价双键 个是σ键 另 个是π键 双键一 成键判断规律 共价双键一个是 键,另一个是 键 共价三键 个是σ键 另 个为π键 三键一 共价三键一个是 键,另两个为 键 成键方式 特征 “头碰头” 头碰头” “肩并肩” 肩并肩” π键
共价键特征
我们在第一章中学习了电子 我们在第一章中学习了电子 云和轨道理论，对于H 云和轨道理论，对于 2、HCl 中各原子形成共价键时 子形成共价键时， 、Cl2 中各原子形成共价键时， 电子云是如何重叠的呢 是如何重叠的呢？ 电子云是如何重叠的呢？
二、共价键的形成
1、H2分子的形成过程
特征： 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。 称为轴对称 旋转操作，共价键电子云的图形不变 称为轴对称。
学与问
1、能用电子式表示 2、HCl、Cl2 分子的形成过程 能用电子式表示H 、 能用电子式表示 、 吗？ 分子？ 2、有没有可能存在 H3、Cl3、H2Cl分子？为什么？ 、 分子 为什么？ 、 H 原子、Cl原子都只有一个未成对电子，因而 原子、 原子都只有一个未成对电子 原子都只有一个未成对电子， 只能形成H 分子， 只能形成 2、HCl、Cl2双原子分子，不能形成 3、 、 双原子分子 不能形成H Cl3、H2Cl三原分子。 三原分子 三原分子。
科学探究
键组成。 别是由几个σ键和几个π键组成。 3、乙烷、乙烯、乙炔分子中的共价键分 乙烷、乙烯、
乙烷： 乙烷： 7 个σ键 乙烯： 乙烯： 5 个σ键 1 个π键 乙炔： 乙炔： 3 个σ键 2 个π键
课堂反馈
1、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 键 、 轨道之间以 肩并肩”重叠可形成σ键 轨道之间以“ B、p轨道之间以“头碰头”重叠可形成 键 轨道之间以“ 、 轨道之间以 头碰头”重叠可形成π键 C、s和p轨道以“头碰头”重叠可形成 键 轨道以“ 、 和 轨道以 头碰头”重叠可形成σ键 D、共价键是两个原子轨道以“头碰头”重叠 、共价键是两个原子轨道以“头碰头” 形成的
价键理论的要点
(1) 电子配对原理 (2) 最大重叠原理
两原子各自提 供1个自旋方 个自旋方 向相反的电子 彼此配对。 彼此配对。
两个原子轨道重叠部分越大， 两个原子轨道重叠部分越大，两 核间电子的概率密度越大， 核间电子的概率密度越大，形成 的共价键越牢固，分子越稳定。 的共价键越牢固，分子越稳定。
0.9
3.0
2.1
3.0
2.5
3.5
电负性之差 2.1 0.9 1.0 绝对值） （绝对值） 结论： 结论： 当原子的电负性相差很大， 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， 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。 电负性相差不大的原子之间形成的化学键。
共价键
（1） 成键微粒： 原子 ） 成键微粒： 。 （2） 成键实质： 共用电子对。 ） 成键实质： 的原子相结合。 的原子相结合。 （3） 形成条件： 非金属元素 ） 形成条件： （4） 分类 ）
(5) 【思考】共价键仅存在于共价化合物中吗？ 思考】共价键仅存在于共价化合物中吗？ 不是，共价键也可以存在于离子化合物中， 不是，共价键也可以存在于离子化合物中， 中都含有共价键。 如NaOH，NH4Cl中都含有共价键。 ， 中都含有共价键
1、等电子体：是指 原子总数 等电子体： 且 价电子总数 的粒子，具有相同的化学键特征。 的粒子，具有相同的化学键特征。
应用：等电子体的许多性质是相近的，空间构型 应用：等电子体的许多性质是相近的， 是相同的。 是相同的。所以可以利用等电子体来预测分子的空间 构型和性质。 构型和性质。
思考探究： 思考探究：
第二章
分子结构与性质
分子中相邻原子之间是靠什么作用而 结合在一起？ 结合在一起？ 什么是化学键？ 什么是化学键？ 什么是离子键？ 什么是离子键？ 什么是共价键？ 什么是共价键？
化学键：分子中相邻原子之间强烈的相互作用。 相邻原子之间强烈的相互作用 化学键：分子中相邻原子之间强烈的相互作用。 离子键： 阳离子之间通过静电作用形成的 之间通过静电作用 离子键：阴、阳离子之间通过静电作用形成的 化学键。 化学键。 共价键：原子间通过共用电子对形成的化学键 间通过共用电子对形成的化学键。 共价键：原子间通过共用电子对形成的化学键。
（2）等电子体实例 CO和 N2 具有相同的原子总数和相同的价电 和 子总数，属于等电子体，其性质对比如下： 子总数，属于等电子体，其性质对比如下：
分子
熔点/℃ 熔点 ℃
沸点/℃ 沸点 ℃
在水中 分子解 分子的 离能kJ 价电子 的溶解 离能 室温) 度(室49 2.3 mL N2 －210.00 －195.81 1.6 mL
在N2、CO2、 CO 、N2O之间互为等电子 之间互为等电子 、 体的是谁? 体的是谁 请预测：1、 N2O的几何构型 的几何构型? 请预测： 、 的几何构型 2、 CO 中的共价键类型？ 、 中的共价键类型？
2、等电子原理
（1）原子总数相同、价电子总数相同的分子或离子 原子总数相同、 具有相似化学键特征，许多性质是相似的。 具有相似化学键特征，许多性质是相似的。此原理 称为等电子原理
（3）特征 ： 轴对称 ）
形成σ键的电子称为σ电子。 形成σ键的电子称为σ电子。
4、π键形成过程
形成π键的电子称 π 为π电子。 π
（p-pπ键） “肩并肩” 键 肩并肩” 特征： 电子云由两块组成， 特征： ① 电子云由两块组成，分别位于由两原子 核构成的平面两侧， 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，它们互为镜像，这种特征为镜面对称。 面为镜面，它们互为镜像，这种特征为镜面对称。 键不能旋转；由于π键重叠程度要比σ键小,所 ②π键不能旋转；由于π键重叠程度要比σ键小 所 键的强度要比π键大。稳定性： 以σ键的强度要比π键大。稳定性： σ键﹥ π键。
2.共价键的方向性 共价键的方向性
电子所在的原子轨道都具有一定的形状， 电子所在的原子轨道都具有一定的形状，要使 成键原子的电子云尽可能达到最大重叠， 成键原子的电子云尽可能达到最大重叠，必须沿一 定方向重叠，所以共价键有方向性。 定方向重叠，所以共价键有方向性。它决定了分子 的空间构型。 的空间构型。 (原子形成分子时相互结合的数 饱和性 (原子形成分子时相互结合的数 量关系) 量关系 决定分子的空间构型) 方向性 (决定分子的空间构型 决定分子的空间构型