鲁科版高中化学选修-物质结构与性质：共价键模型_课件1(1)

C≡
N≡
OCN
键能
/kJ 347 193 143 614 418 498 839 945
·mol
－1
由表中数据分析知，
1 3
E(C≡C)＜
1 2
E(C==C)＜E(C—C)，这种情况应该
是正常的，因为轨道在键轴方向重叠的σ键，应该比跟键轴垂直方向重叠的
π键有较大重叠程度，因而σ键的键能按理比π键的键能大。随着2个原子间π
1．σ键与π键的实质相同，都是由于共用电子对而形成 的。
2．σ键与π键由于原子轨道的重叠程度不同而导致了两 者的稳定性不同。
3．判断共价键的类型时一定要明确原子之间的共价键 个数，根据个数再进行判断。
4．共价键的饱和性决定了分子中原子的结合数量关 系，共价键的方向性决定了分子的空间构型。共价键都有 饱和性，但不一定都有方向性，如s­s σ键。
【解析】 某类物质数量的多少与物质内化学键的稳 定性强弱有关，由表中数据知C—C键、C—H键分别比 Si—Si键、Si—H键稳定，故烷烃数量较多。同理因键能 C—H＞C—O、Si—O＞Si—H，故SiH4的稳定性小于 CH4，更易生成氧化物。
【答案】 (1)C—C键和C—H键较强，所形成的烷烃 稳定。而硅烷中Si—Si键和Si—H键的键能较低，易断裂， 导致长链硅烷难以生成 (2)C—H键的键能大于C—O键， C—H键比C—O键稳定。而Si—H键的键能却远小于Si—O 键，所以Si—H键不稳定而倾向于形成稳定性更强的Si—O 键
课标解读
重点难点
1.认识共价键的形成和实质，了解 1.σ键、π键的形成方
共价键的特征。 式和判断。(重点)
2.了解共价键的主要类型——σ键 2.共价键极性判断。
和π键，能利用电负性判断共价键 (重点)
的极性。 3.共价键键参数中键
3.能用键能、键长、键角等说明简 能的应用。(重难点)
单分子的某些性质。
●新课导入建议 这节课开始我们学习第二章微粒间的相互作用。我们 知道物质是由原子、分子、离子等微粒构成。微粒间的相 互作用(化学键或分子间相互作用)理论是物质构成的基本理 论。让学生回忆化学必修课程中有关化学键的知识，回答 以下几个问题
(1)化学键的定义及基本分类 (2)离子键、共价键的定义 (3)离子化合物、共价化合物的定义 然后思考，为什么原子之间可以通过共用电子对形成 稳定的分子？共价键究竟是怎样形成的，它又具备怎样的 特征呢？下面我们来一起学习第一节共价键模型。
共价键模型
教师用书独具演示
●课标要求 知道共价键的主要类型σ键和π键，能用键能、键长、 键角等说明简单分子的某些性质。
●课标解读 1.使学生了解σ键和π键的涵义。 2．能判断分子中的化学键类型。 3．使学生知道键能决定共价键的稳定性，键长、键角 决定分子的空间构型。 ●教学地位
本节课是第2章的开篇，这节课讲的知识深化了必修2 有关化学键方面理论，同时为下面学习分子的空间构型、 分子的极性埋下伏笔。因此这节课的地位比较突出，它的 作用是承上启下。
化学键 C—C C—H C—O Si—Si Si—H Si—O 键能 356 413 336 226 318 452
/(kJ·mol－1) (1)硅与碳同族，也有系列氢化物，但硅烷在种类和数
量上都远不如烷烃多，原因是______________________。 (2)SiH4的稳定性小于CH4，更易生成氧化物，原因是 _____________________________________________。
受热时最稳定的是( )
化学键 H－H H－F H－Cl H－Br H－I
键能/kJ·mol－1 436 565 431 368 297
A.H2
B．HF
C．HI
D．HCl
【解析】 共价键的键长越短、键能越大，则共价键
越牢固，含有该键的分子越稳定。
【答案】 B
3．(2013·新课标Ⅰ高考节选)碳和硅的有关化学键键能 如下所示，简要分析和解释下列有关事实：
间的共用
同___种_元素 相同，共用电子
性键
性
电子对是
对不偏移
否偏移 极性 _不__同__种___ 电子对偏向电负 电负性较大的原
键 元素
性_大____的原子 子显负电性
3.共价键的特征 (1)饱和性——决定分子的组成 (2)方向性——决定分子的空间立体构型
1．为什么2个氢原子、2个氯原子分别结合成氢分子、
小的化学键是不可能保留下来的，所以N2、O2不考虑加成反应。
从π键、s­s σ键、p­p σ键、s­p σ键角度分析，下
列分子中存在的共价键的类型完全相同的是( )
A．CH4与NH3
B．C2H6与C2H4
C．H2与Cl2
D．Cl2与N2
【解析】 B项的C2H4中还有π键；C项中虽然都是σ
键，但氢分子是s­s σ键，氯分子是p­p σ键；D项中N2中除
键参数
在 101.3 kPa,298 K 的条件下，断开
概念
_1__m__o_l _AB(g)分子中的化学键，使其 分别生成气__态__A__原__子_和_气__态__B_原__子____
所吸收的能量，叫 A—B 键的键能 键能
表示方式 表示方式：___E_A__－__B_____， 和单位 单位：__k_J_·_m_o__l－__1_
【答案】 (1)1∶2 (2)G CE ABD
1．下列物质的分子中既有 σ 键又有 π 键的是( )
①HCl ②H2O ③N2 ④H2O2 ⑤C2H4 ⑥C2H2
A．①②③
B．③④⑤⑥
C．①③⑤
D．③⑤⑥
【解析】 当两个原子间能形成多个共用电子对时先 形成一个σ键，另外的原子轨道只能形成π键。N2中有三个 共价键，一个σ键、两个π键，C2H4中碳碳原子之间有两个 共价键，一个σ键、一个π键，C2H2中碳碳原子之间有三个 共价键，一个σ键、两个π键。
键数目增多，每键的平均能量应该减少。然而这种推论很有限，对N2、O2
无效。
1 3
E(N≡N)＞
1 2
E(N==N)＞E(N—N)，
1 2
E(O≡O)＞E(O—O)，而C==C
键的键能又比N==N和O==O的键能大。乙烯、乙炔中的侧面重叠键比单键
键能小，而O、N的侧面重叠键比单键牢固，强度大的化学键破坏了，强度
氯分子，1个氢原子只能和1个氯原子结合成氯化氢分子，
而不是以3个、4个或其他个数比相结合？
【提示】 氢原子和氯原子的电子式分别为
，两
原子都只有一个未成对电子，从分子的形成过程来看，只
有未成对电子才能形成共用电子对，因此氢分子、氯分子
和氯化氢分子中只能由两个原子各提供1个未成对电子形成
共用电子对，也就决定了其分子中的原子个数。
2．键角是如何来描述共价键方向的？ 【提示】 键角是表征共价键性质的物理量之一，即 键角是指多原子分子中任意两个共价键之间的夹角，分子 中键和键之间的夹角，即键角是共价键方向性的反映，与 分子的形状(空间构型)有密切联系。通过对CH4、NH3、 C2H4的学习，我们了解到共价分子都有自身的空间几何构 型，这就取决于分子的键角，如CH4为正四面体、NH3为三 角锥形、C2H4为平面结构，因此键角是表示分子空间立体 结构的一个重要参数。
σ键与π键
【问题导思】 ①σ键和π键是怎样形成的？ 【提示】 σ键是原子轨道沿轴方向以“头碰头”方式 重叠，π键是原子轨道以“肩并肩”方式重叠。 ②σ键和π键有什么区别？ 【提示】 见2。
1．σ键与π键的类型 (1)σ键的常见类型。
类型
形成过程
s-s型 H－H的s­s σ键的形成
s-p型 H－Cl的s­p σ键的形成
不同种元素原子形成 同种元素原子形
的共价键
成的共价键
不同
相同
共用电子偏向吸引电 共用电子不发生
子能力大的原子
偏移
显电性
电中性
一般是不同种非金属 同种非金属元素
元素
举例
Cl—Cl、H—H
2.键的极性判断 ①从组成元素同 不种 同元 种素 元A素－A－A型B型为为非极极性性键键 ②从电子对偏移有无偏偏移移为为极非性极性 ③从电负性电 电负 负性 性相 不同 同， ，即 即同 不种 同元 种素 元为 素非 为极 极性 性
键参数
1.键参数
概念
作用
在101.3 kPa、298 K条件 键能 下，断开1 mol共价键所
吸收的能量
键能越大，键越稳 定，越不易被打断
形成共价键的两个原子之 键长越短，键能越
键长
间的核间距
大，键越稳定
多原子分子中两个共价键 键角
之间的夹角
表明共价键有方向 性，决定分子的空
间构型
2.作用
参考下表中化学键的键能数据，分析下列分子中
2.共价键的分类
分类标准
共价键类型
原子轨道以“头碰头”方式相互重
σ 键 叠导致电子在核间出现的概率增大
电子云的
而形成的共价键
重叠方式
原子轨道以“__肩__并__肩____”方式相
π 键 互重叠导致电子在核间出现的概率
增大而形成的共价键
形成元素 电子对偏移
原子电性
两原子核
因两原子电负性
非极
两原子均不显电
p-p型 Cl－Cl的p­p σ键的形成
(2)π键的常见类型——p­p π键。
p­p π键的形成
2．σ键和π键的比较
键型σ键π键成键方向 沿轴方向“头碰头” 平行或“肩并肩”
键的强度 键强度大，不易断裂 键强度较小，容易断裂
3.σ键和π键的判断 根据共用电子对的数目可将共价键分为单键、双键和 三键：
E．C2H6 F．CaCl2
G．NH4Cl
【解析】 (1)CO和N2分子结构相似，则CO分子中也 存在叁键，一个σ键，2个π键。(2)既含离子键又含共价键的 化合物必须是含“根”的离子化合物，只有NH4Cl符合；共 价单键为σ键，双键或叁键中有一个σ键，其余为π键，因此 只存在σ键的分子有CH2Cl2、C2H6；同时存在σ键和π键的 分子有N2、CO2、C2H4。
意义
表示共价键的___强__弱_____，键能越 大，键越___牢__固______
键长 键角
概念 意义 概念 意义
两个成键原子的__原__子__核___间的距离 叫做该化学键的键长 键长越短，化学键越_强__，键越牢__固__ 在多原子分子中，两个化学键的 __夹__角____叫键角 可以判断多原子分子的空间构型
(高考组合题)(1)(2012·山东高考节选)CO与N2结构
相似，CO分子内σ键与π键个数之比为________。
(2)(2012·浙江高考节选)既含离子键又含共价键的化合
物是________；只存在σ键的分子是__________，同时存在
σ键与π键的分子是________。
A．N2
B．CO2
C．CH2Cl2 D．C2H4
(2011·上海高考改编)下列含有非极性键的共价化合
物是( )
A．HCl
B．Na2O2
C．C2H4 D．CH4
【解析】 B项，Na2O2中虽有非极性键，但却是离子 化合物。
【答案】 C
2．下列分子含有极性键且极性最大的是( ) A．N2 B．NH3 C．HF D．CH4 【解析】 先排除N2，电负性差值越大键的极性越 强。 【答案】 C
有p­p σ键外，还有p­p π键。
【答案】 D
共价键的极性及判断
【问题导思】 ①极性键和非极性键有何区别？ 【提示】 不同种元素原子形成的共价键是极性键， 同种元素原子形成的共价键是非极性键。 ②判断共价键极性的方法有几种？ 【提示】 见2。
1．极性键与非极性键的比较
概念 原子吸引电子能力
共用电子对 成键原子电性
成键元素
极性键
非极性键
【教师备课资源】 乙炔、乙烯容易发生加成反应，为什么N2、O2不考虑 加成反应。
原子间的成键轨道，重叠程度越大，键能越大。在成 键轨道种类相同时，成键原子的半径越小，键能越大。从 实测的键能值来看，大部分符合上述推断，但也有例外。 下面是一些重要的同核双原子间的键能。
键型 C—C
N—N
O—O
O== C==C N==N
共价键
1.共价键的形成及本质 概念 原子间通过___共__用__电__子_____形成的化学键
高概率地出现在两个原子核之间的___电__子___与两 本质
个原子核间的___电__性__作__用______ 形成
通常是电负性相同或差值小的__非__金__属__元素原子 元素
(1)用一条短线表示由_一__对__共__用__电__子___所形成的共 价键，如 H—H、H—Cl 表示 (2)“”表示原子间共用__两__对____电子所形成的共 方法 价键。 (3)“≡”表示原子间共用__三__对____电子所形成的 共价键