分子结构与性质课件

应用：计算化学反应的反应热。 ∆H=反应物键能总和-生成物键能总和
键长：形成共价键的两个原子之间的核间距。 键长越短，键能越大，化学键越稳定。
键角：两个共价键之间的夹角。 键角决定分子的空间构型。
ΔH=436.0kJ·mol-1 +242.7kJ·mol-1－2×431.8kJ·mol-1 = －184.9kJ
H2 + Br2 = 2HBr
ΔH=436.0kJ·mol-1 +193.7kJ·mol-1－2×366kJ·mol-1 = －102.7kJ
因为生成HCl放出的热量高于生成HBr放出的热量，所以生成的HCl较稳定
【科学探究2】 P30
钠和氯同样能形成电子对，但不是共价键而是离子键？怎样去解释？完成表格
原子
Na Cl
H
Cl
C
O
电负性
0.9
3.0
2.1 3.0
2.5 3.5
电负性之差
2.1
0.9
1.0
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
键是电负性不大的原子之间形
【学与问】请用电子式表示H2、HCl、Cl2分子的形成过程
H· + ·C····l ··
H··C····l ··
共用电子对---共价键
【学与问】为什么不可能有H3、H2Cl、Cl3分子的形成？
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，便可和几个自旋相反的电子 配对成键，这就共价键的“饱和性”。
CH4 109º28' NH3 107°
H2O 105° CO2 180°
键角决定分子的空间构型
+ 4
键角一定，表明共价键具有方向性。键角是描述分子立体结构的重要参数， 分子的许多性质与键角有关。
练习
1、下列说法中，错误的是( A )
Ａ.键长越长，化学键越牢固 Ｂ.成键原子间原子轨道重叠越多，共价键越牢固 Ｃ.对双原子分子来讲，键能越大，含有该键的分子越稳定 Ｄ.原子间通过共用电子对所形成的化学键叫共价键
【思考与交流】P32
2、N2、O2、F2跟H2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？ 从表2-1的数据可知，N-H、O-H、F-H的键能依次增大，意味着形成这些键时放出的能量 依次增大，化学键越来越稳定。所以N2、O2、F2与H2的反应能力依次增强。 2、键长：形成共价键的两个原子之间的核间距。键长是衡量共价键稳定性的另一个参数。
键 N－O N＝O O－O O＝O C－H O－H N－H H-F H-Cl H-Br
H-I H-H
键能 176 607 142 497.3 413.4 462.8 390.8 568 431.8 366 298.7 436
N≡N的键能大于N－ N的三倍，N＝N大于 N－N的二倍； C≡C的键能小于C-C 的三倍， C=C小于CC的二倍，说明乙烯和 乙炔中的π键不牢固， 容易被试剂进攻，故 易发生加成反应。而 氮分子中N≡N非常牢 固，所以不易发生加 成反应。
3、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？ 键长越短,一般键能越大，化学键越牢固,由该键形成的分子越稳定。
共价半径：相同原子的共价键键长的一半
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-Br
键能 436 242.7 362.0
共价键
（1）成键微粒： 原子 。 （2）成键实质： 共用电子对 （3）形成条件： 非金属元素 （4）分类
。 的原子相结合。
非极性
极性
(5) 【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，如NaOH，NH4Cl中都含有共价
键。还可以存在于非金属单质中，如H2，O2，金刚石等
练习
由下表的数据判断,下列分子的稳定性： A.Cl2, Br2, I2 B.NH3 , H2O
键 Cl-Cl Br-Br
I-I O－H
键能 242.7 193.7 152.7 462.8
键 N＝O O－O O＝O N－H
键能 607 142 497.3 390.8
【思考与交流】P32
原理：∆H = 反应物键能总和 - 生成物键能总和
选修三
共价键
分子结构与性质
教学目标
1.了解σ键和π键的特征和性质 2.知道σ键和π键的形成过程 3.明白区分σ键和π键
复习
什么叫化学键？ 什么叫离子键？ 什么叫共价键？
化学键：分子中相邻原子之间强烈的相互作用。 离子键：阴、阳离子之间通过静电作用形成的化学键。 共价键：原子间通过共用电子对形成的化学键。
π键
沿键轴方向平行肩并肩 镜像对称，不可旋转
较小 π键强度较小, 容易断裂，活泼。
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
科学探究1
N2（N N）用电子云画出形成过程 N2中 p-pσ键和 p-pπ键的形成过程
2p3轨道
↑↑↑
p-pπ键
p-pπ键 p-pσ键
H 原子、Cl原子都只有一个未成对电子，因而只能形成H2、HCl、Cl2分子，不能形成H3、 H2Cl、Cl3分子。
【思考】我们学过了电子云，如何用电子云的概念来进一步理解共价键？ 阅读 P28-29
一、共价键 H H
1、 σ键 氢原子形成氢分子的电子云描述
H
H
电子 云
σ键
s-s σ键
H H
一、共价键 H Cl
1.根据表2-1数据，计算1 molH2分别跟1 molCl2、1 mol Br2（蒸气）反应，分别生成 2molHCl和2molHBr分子，哪个反应放出的能量多？结果又能说明什么？
键 H—H Br—Br Cl—Cl H—Cl H—Br 键能 436.0 193.7 242.7 431.8 366
H2 + Cl2 = 2HCl
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
3、键角：两个共价键之间的夹角称为键角
常见分子的键角 CO2 __1__8_0_°___ H2O ___1_0_4__.5_°_ NH3 ___1__0_7_._3_° CH4 ___1_0_9__°_2_8’ P4 __6_0__°____
成的化学键。
一般，电负性之差大于1.7形成离子键；电负性之差小于1.7形成共价键。
【科学探究3】 P30 探究共价键的类别和个数？
σ键：1个C-C键，6个C-H键
CH3－CH3分子结构
【科学探究3】 P30
σ键：1个C-C键，4个C-H键 π键：1个C-C π键
CH2＝CH2分子结构
【科学探究3】 P30
只是一个π 键
O2 中 p-pσ键和 p-pπ键的形成过程
2p4轨道
↑↓ ↑ ↑
两对孤对
p-pσ键
电子对电子云
p-pπ键
【小结】
一、共价键
1. σ键 特征：①电子云结构为 轴对称 （头碰头） ②键能较大，较稳定 类型：有 s-s σ键，如 H2 有 s-p σ键，如 HCl 有 p-p σ键，如 Cl2
H－Cl的 s-p σ键的形成
H－Cl
Cl
Cl－Cl的 p-p σ键的形成
Cl
Cl
Cl
现代价键理论的基本要点
a.电子配对原理 ： 两原子各自提供1个自旋方向相反的电子彼此配对
b.最大重叠原理： 两个原子轨道重叠部分越大，两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
2、 π键
p-pπ键的形成
σ键：1个C-C键，2个C-H键 π键：2个C-C π键
CH≡CH分子结构
教学目标 1.学会用键能、键长和键角讲明简单分子的某些性质; 2.判断简单分子的构型以及稳定性。
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。
破坏1mol化学键形成气态基态原子所需要的最低能量。
单位：kJ·mol-1 键能越大，化学键就越稳定。
表2-1 某些共价键键能/kJ·mol-1第【 四思 题考】 教 材P34
键 F-F Cl-Cl Br-Br I-I C-C C=C C≡C C－O C＝O N－N N＝N N≡N
键能 157 242.7 193.7 152.7 347.7 615 812 351 745 193 418 946
2、能够用键能解释的是( A )
Ａ.氮气的化学性质比氧气稳定 Ｂ.常温常压下，溴呈液体，碘为固体 Ｃ.稀有气体一般很难发生化学反应 Ｄ.硝酸易挥发，硫酸难挥发
【课堂小结】
二、键参数—键能、键长和键角 键能：气态基态原子形成1mol化学键释放的最低能量。
破坏1mol化学键形成气态基态原子所需的最低能量。 键能越大，化学键越稳定。
2. π键 特征：①电子云结构为 镜面对称 （肩并肩） ②键能比σ键小 ，不稳定，易断 类型：常见的有 p-p π键，如 CH2=CH2中
归纳：σ键和π键的比较
键类型 原子轨道重叠方式
电子云形状 原子轨道重叠程度
牢固程度
成键判断规律
σ键 沿键轴方向 头碰头
轴对称，可旋转
较大 σ键强度大, 不易断裂，不活泼。