第一节共价键
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。
选修3,第二章第一节,共价键
2. 共价键的实质
.
.
..
电子云在两个原子核间重叠，意味着电子在两个原子核间出现的概 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，把带正电的两个原子核“黏结〞在一起。
3.共价键的类型 (1)σ键的形成
Ⅰ. s-s σ键的形成
相互靠拢
Ⅱ. s-p σ键的形成
未成对电子的 电子云相互靠拢
价键理论的要点
1.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。
2.最大重叠原理
两个原子轨道重叠局部越大，两 核间电子的概率密度越大，形成 的共价键越结实，分子越稳定。
常见的等电子体：
N2 SO2 SO3 C6H6 NO2 CO2 NH3 CH4
CO O3 NO3-
C22NO2SiO32-
Ｃ.稀有气体一般很难发生化学反响
Ｄ.硝酸易挥发，硫酸难挥发
3.由下表的数据判断,以下分子的稳定性：
1〕. Cl2、 Br2、 I2 H2O
键 Cl-Cl Br-Br
I-I O－H
键能 242.7 193.7 152.7 462.8
2〕. NH3 、
键 N＝O O－O O＝O N－H
键能 607 142 497.3 390.8
分子中相邻原子之间是靠什么作用而结合在一起？ 什么是离子键、共价键？ 通常哪些元素之间可以形成共价键？ 你能用电子式表示H2、HCl、Cl2分子的形成过程吗？
为什么不可能有H3、H2Cl、Cl3分子的形成？
一、共价键
1. 共价键具有饱和性 根据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〞。
第二章分子结构与性质第一节共价键
第二章分子结构与性质第一节共价键共价键是指两个原子通过共用电子对来结合在一起的化学键。
在分子化合物中，共价键是最常见的键类型，它对于分子的结构和性质起着决定性的作用。
一、共价键的形成共价键的形成是由于原子之间存在着相互吸引力，这种相互吸引力是由于原子之间互相排斥的静电力降低而产生的。
具体来说，当两个原子靠近到一定距离时，它们的外层电子会发生重叠，从而形成一个电子对。
这个电子对同时属于两个原子，使得两个原子之间形成了一个共享电子对的区域，即共价键。
共价键的形成是一种动态的过程。
在共价键形成的过程中，原子的电子云发生了重新排布，电子从原子的一个轨道转移到另一个轨道，从而形成了共价键。
在共价键形成后，原子成为了一个整体，形成了一个稳定的分子结构。
二、共价键的性质共价键具有一些特殊的性质，这些性质决定了共价键的稳定性和键能。
1.共价键的稳定性共价键的稳定性取决于原子之间的相互作用力的强弱。
一般来说，原子的价电子数越多，形成共价键的能力越强。
也就是说，原子的电负性越大，形成的共价键越稳定。
此外，共价键的稳定性还受到原子之间的距离的影响。
在共价键中，原子之间的距离越近，共价键越稳定。
2.共价键的键能共价键的强度可以用键能来表示。
键能是指在断裂共价键时需要输入的能量的大小。
键能的大小取决于共享电子对的稳定性。
一般来说，共价键的键能越大，其共享电子对越稳定，键越难被断裂。
共价键的键能可以通过一定的实验方法（如光合成实验）来测定。
三、共价键的类型根据共享电子对的数目和电子云的排布形式，共价键可以分为单键、双键和三键。
1.单键单键是由两个原子共享一个电子对形成的。
单键的键能较低，容易被断裂。
常见的单键有C—C键、C—H键等。
单键也是化学反应中最常见的键类型。
2.双键双键是由两个原子共享两个电子对形成的。
双键的键能比单键高，比较稳定。
常见的双键有C=C键、O=O键等。
3.三键三键是由两个原子共享三个电子对形成的。
三键的键能最高，非常稳定。
第一节 共价键
第一节共价键1．了解共价键的主要类型σ键和π键，知道σ键和π键的明显差别和一般规律。
2.理解键能、键长、键角等键参数的概念，并能应用键参数说明简单分子的某些性质。
3.了解等电子原理，结合实例说明等电子原理的应用。
共价键1．本质和特征(1)本质：在原子之间形成共用电子对。
(2)特征：饱和性——决定分子的组成；方向性——决定分子的立体构型。
2．类型(按成键原子的原子轨道的重叠方式分类)(1)σ键形成由两个原子的s轨道或p轨道“头碰头”重叠形成类型ss型H—H的s-s σ键的形成s-p型H—Cl的s-p σ键的形成p-p型Cl—Cl的p-p σ键的形成特征以形成化学键的两原子核的连线为轴做旋转操作，共价键电子云的图形不变，这种特征称为轴对称；σ键的强度较大形成由两个原子的p轨道“肩并肩”重叠形成pp π键pp π键的形成特征π键的电子云具有镜面对称性，即每个π键的电子云由两块组成，分别位于由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；π键不能旋转；不如σ键牢固，较易断裂(3)判断σ键、π键的一般规律共价单键为σ键；共价双键中有一个σ键、一个π键；共价三键由一个σ键和两个π键组成。
1．正误判断(正确的打“√”，错误的打“×”，并阐释错因或列举反例)。
语句描述正误阐释错因或列举反例(1)原子轨道在空间都具有方向性(2)一般来说，σ键比π键强度大，更稳定(3)N2分子中σ键与π键的个数之比是2∶1(4)σ键和π键都只存在于共价分子中(5)两个原子间可以只形成σ键，但不能只形成π键(2)√(3)×应为1∶2(4)×离子化合物中也存在，如CaC2(5)√2．(2020·铜川高二检测)下列说法中正确的是()A．乙烷分子中，既有σ键，又有π键B．Cl2和N2的共价键类型相同C．由分子构成的物质中一定含有σ键D．HCl分子中含一个s-p σ键解析：选D。
高二化学补课第2章第1节共价键
知识点 5 键参数——键能、键长、键角 【考前看】
(1)键能：气态基态原子形成 1 mol 化学键释放的最低能量。 ①单位：kJ·mol－1，用 EA—B 表示(鲁科版)。如 H—H 键的键能为 436.0kJ·mol－1，N≡N 键的键能为 946kJ·mol－1。 ②应为气态基态原子：保证释放能量最低。 ③键能为衡量共价键稳定性的参数：键能越大，即形成化学键时释放的能量越多，形成的化学 键越牢固。 ④结构相似的分子中，化学键键能越大，分子越稳定。组成相似的分子，半径越小键能越大 例如：HCl 键能 431 J·mol－1，HBr 键能 362 J·mol－1，Cl 的半径小于 Br，所以比 HBr 稳定性差
(5)配位键的表示方法：A→B(含义：表明共用电子对由 A 原子提供而形成配位键)。 (6)常见存在配位键的物质： ①配位化合物：金属离子或原子与某些分子或离子(称为配体)以配位键结合形成的化 合物称为配位化合物，简称配合物。 ②存在配位键的物质：NH4＋、H3O＋、SO42－、P2O5、 Fe(SCN)3、[Cu(H2O)4]2＋、[Ag(NH3)2]OH、血红蛋白等。
2．配合物的组成和性质 (1)配合物的组成 配合物由中心原子(提供空轨道)和配位体(提供孤对电子)组成， 分为内界和外界。以[Co(NH3)6]Cl3 表示为：
[Cu(OH)4]2－的结构可用示意图表示为
①中心原子：配合物的中心原子一般都是带正电的阳离子，过渡金属离子最常见。
②配位体：配位体可以是阴离子，如 X－(卤素离子)、OH－、SCN－、CN－、RCOO－(羧 酸根离子)、C2O42－、PO43－等；也可以是中性分子，如 H2O、NH3、CO、醇、胺、醚等。 配位体中直接同中心原子配合的原子叫做配位原子。配位原子必须是含有孤对电子的原 子，如 NH3 中的 N 原子，H2O 分子中的 O 原子，配位原子常是ⅤA、ⅥA、ⅦA 主族的 元素的原子。
第二章 第一节 共价键
肩并肩 ”重叠形成 由两个原子的p轨道“_______
镜像 ； 面，它们互为_____ 不能 旋转；一般不如σ键牢固，较易_____ 断裂 ②π键_____
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结
束
现有①N2 ②CO2 ③CH2Cl2 ④C2H4四种分子 (1)只存在σ键的分子有哪些？ (2)同时存在σ键和π键的分子有哪些？ (3)σ键和π键的数目之比为1∶1的是哪种分子？
提示：(1)③
(2)①②④
(3)②
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结
束
分子中σ键和π键的判断方法 (1)根据成键原子的价电子数来判断能形成几个共用电 子对。如果只有一个共用电子对，则该共价键一定是σ键； 如果形成多个共用电子对，则先形成1个σ键，另外的原子轨 道形成π键。 (2)一般规律：共价单键是σ键；共价双键中有一个σ 键，另一个是π键；共价三键中有一个σ键，另两个是π键。
特征
连线 为轴作旋转操作， ①以形成化学键的两原子核的_____ 轴对称 不变 ，这种特征称为__ 共价键电子云的图形_____ __； 较大 ②σ键的强度_____
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结
束
(2)π键 形成 pp型 ①π键的电子云具有_____ 镜像 对称性，即每个π键的 电子云由两块组成，分别位于由原子核 ______构成平面 特征 的两侧，如果以它们之间包含原子核的平面为镜
解析：等电子体要具备两个条件：一是粒子的原子总数 相同，二是粒子的价电子总数相同。分析可知①②两组 属于等电子体，③中F－和Mg的价电子总数不同，④中 H2O和CH4的原子总数不相同。
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答案：A
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第一节 共价键
①s-s σ键的形成
H H
氢原子形成氢分子的电子云描述
②s-p σ键的形成
H H－Cl Cl
H－Cl的s-pσ键的形成
③p-p σ键的形成
Cl Cl
Cl
Cl
Cl－Cl的p-pσ键的形成
(2)π键的形成
π键的电子云由两块组成，分别位于由两原子 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，这种特 征为镜像对称。
4、共价半径：
相同原子的共价键键长的一半称为共价半径
思考与交流P32
1、形成2mo1HCl释放能量： 2×431.8 kJ -(436.0kJ+242.7kJ)= 184.9 kJ 形成2mo1HBr释放能量： 2×366kJ -(436.0kJ+193.7kJ)= 102.97kJ HCl释放能量比HBr释放能量多,因而生成 的HCl更稳定,即HBr更容易发生热分解生 成相应的单质.
p-pπ键的形成
小结 项目
键型 成键方向
σ键
沿轴方向 “头碰头” 轴对称 强度大， 不易断裂
π键
平行方向 “肩并肩” 镜像对称 强度较小， 易断裂
电子云形状 牢固程度
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。
1、氮气分子中原子轨道重叠方式如何？
z y
z y
x
2.钠和氯通过得失电子同样也是形成电子对, 为什么这对电子不被钠原子和氯原子共用形 成共价键而形成离子键呢?你能从原子的电 负性差别来理解吗?讨论后请填写表2-2： Na Cl H Cl C O 原子 电负性 3.5 0.9 3.0 2.1 3.0 2.5
高中化学选修三第二章第一节共价键
12
3、乙烷、乙烯和乙炔分子中的共价键分别有几个 σ键和 几个π键组成？
σ键
π键
乙烷
7
0
乙烯
5
1
乙炔
3
2
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13
归纳：σ键和π键的比较
键类型
σ键
π键
原子轨道重叠 沿键轴方向头碰头 沿键轴方向平行肩并
方式
肩
电子云形状 轴对称，可旋转 镜像对称，不可旋转
原子轨道重叠 程度
较大
较小
牢固程度
1.6 mL
946
10
CO分子与N2分子在许多性质上十分相似，这些相似性，可以归 结为它们具有相等的价电子数，导致它们具有相似的化学结构。
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1.等电子体：原子总数相同、价电子总数相同的分子。
2.等电子体原理： 原子总数、价电子总数相同的分子具有相似的化学 键特征，它们的许多性质是相近的。
电子云重叠
H—H共价键 这就是σ键
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4
σ键
①形成
成键原子的原子轨道沿键轴方向以“头碰头” 方式发生轨道重叠而形成
1.以形成化学键的两原子核的连线为轴作旋转 操作，共价键电子云的图形不变，这种特征叫 做轴对称。
②特征 2.形成σ键的原子轨道重叠程度大，故σ键具有 较强稳定性。
3. σ键的任何一个原子均可以旋转，并不破坏σ 键结构。
第一节 共价键
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【知识回顾】
离子键
共价键
概念 阴、阳离子间通过静电 原子间通过共用电子 作用所形成的化学键 对所形成的化学键
成键微粒
阴、阳离子
原子
成键条件
第二章 第一节 共价键 高二下学期化学人教版(2019)选择性必修2
PART 03
03
课堂总结
这堂课学到了什么？
①共价键、σ键和π键 ②键参数:键能、键长、键角
01
共价键
四、共价键的饱和性和方向性
1.共价键的饱和性
根据价键理论，一个原子有几个未成对电子，便可以和几个自 旋状态相反的电子形成共用电子对，这就是共价键的饱和性。 如H、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等分子。
01
共价键
四、共价键的饱和性和方向性
共价键
四、共价键的饱和性和方向性
2.共价键的方向性
水、甲烷、乙醇分子的空间结构都是由共价键的方向性决 定的。
PART 02
02
键参数
一、键能
1.定义
气态分子中1mol化学键解离成气态原子所吸收的能量（或气态原 子形成1mol化学键生成气态分子所释放的能量）。
2.单位 kJ·mol-1
3.测定条件
思考：p轨道和p轨道的电子云除了按以上的方式重叠形成σ键 以外，还有其他的重叠方式吗？
01
共价键
三、σ键和π键
2.π键
两个p轨道的电子云按以上方式重叠后，形成的电子云由两块 组成，它们互为镜像，这种特征称为镜面对称，具有这种特征 的共价键称为π键。
01
共价键
三、σ键和π键
3.有关σ键和π键的说明
白磷和甲烷分子的空间结构都是正四面体，但键角不同。
02
键参数
三、键角
键参数
键能 键长 键角
决定 共价键的稳定性 决定 分子的空间结构
决定分子的性质
02
键参数
三、键角
例3.下列说法正确的是（ B ） A.分子的结构是由键角决定的 B.共价键的键能越大，共价键越牢固，由该键形成的分子越稳定 C.CF4、CCl4、CBr4、CI4中C－X的键长、键角均相等 D.CH4和CH3Cl分子均为正四面体，键角均为109°28′
2.1共价键
(4)键能和键长决定共价键的稳定性，键长和键角决定 分子的立体结构。
(5)等电子体具有相似的化学键特征，它们的许多性质 是相近的。
3
面正三角形结构，B项正确；H3O＋和PCl3价电子总数不相
等，不是等电子体，C项不正确；CO2和CS2是等电子体，
D项正确。故答案为B、D项。
[答案] BD
常见等电子体的推断
(1)同主族元素的价电子数相等，可将元素符号变换。
如CO2和CS2；CCl4和SiCl4；SO2和O3；PCl3和NCl3。 (2)同周期相邻元素的原子序数相差1，元素符号变换时，
[解析] 本题主要考查σ键和π键的形成。由于π键的键 能小于σ键的键能，所以反应时易断裂，A项正确；在分子 形成时为了使其能量最低，必然首先形成σ键，根据形成 的原子的核外电子排布来判断是否形成π键，所以B项正确， D项错误；像H原子跟Cl原子只能形成σ键，所以C项正确。
[答案] D
两个原子形成共价键时，一定有σ键，可能有π键；共 价双键有一个是σ键，一个是π键；共价三键有一个是σ键， 两个是π键。
一、共价键 1．本质 在原子之间形成 共用电子对 。 2．类型 按照原子轨道 重叠 的方式共价键分为σ键和 π 键。 (1)σ键。 ①形成：成键原子的原子轨道“头碰头”重叠而形成。
a．ss σ键： 由两个 s 轨道重叠形成的σ键，如H—H。
b．sp σ键： 由一个 s 轨道和一个 p轨道重叠形成的σ键，如H—Cl。
(2)方向性： 除s轨道是球形对称外，其他的原子轨道都具有一定的 空间取向。在形成共价键时，原子轨道重叠得愈多，电子 在核间出现的概率越大，所形成的共价键就越牢固，因此 共价键将尽可能沿着电子出现概率最大的方向形成，所以 共价键具有方向性。
第一节 共价键
1、下列各组表述中，两种粒子不属于同种元素 原子的是 A、3p能级有一个空轨道的基态原子和核外电子 排布为1s22s2 2p6 3s2 3p2的原子 B、2p能级无空轨道，且有一个未成对电子的基 态原子和最外层电子排布为2s2 2p5的原子 C、M层全充满而N层为4s2 的原子和核外电子 排布为1s22s2 2p6 3s2 3p6 4s2的原子 D、最外层电子数是核外电子总数的1/5的原子 和最外层电子排布为4s2 4p5的原子
键长的长短，与化学键的键能大小有什么关系
稳定。
键长的大小与化学键的稳定性又有什么联系？
3.键角：在原子数超过2的分子中，两个共价键之间 的夹角称为键角。
多原子分子的键角一定，表明共价键具有方向性。
三、等电子原理
CO分子和N2分子的某些性质
分子
沸点/℃ 在水中的 分子解 分子的 溶解度 离能 价电子 （室温） kJ/mol 总数 CO -205.05 -191.49 2.3mL 1075 10 熔点 /℃
键 H-Cl H-Br H-I
键能 /kJ · -1 mol 431.8 366 298.7
思考与交流
2.已知键能: N≡N 键能是946KJ/mol,H-H 键能是 436KJ/mol, H-N键能是391KJ/mol N2（g) +3H2(g)
催化剂 高温高压
2NH3(g),
从理论上计算这个反应是放热反应还是吸热反应。 并计算生成1molNH3放出（或吸收）的热量是多少？
5、某元素原子的核电荷数是电子层数的5倍，其 质子数是最外层电子数的3倍，该元素的原子结 构示意图为________________ ，轨道表示式为 __________________。
3、下列原子构成的单质中既能与硫酸反应，又 能与烧碱反应，且都产生氢气的是 A、核内无中子的原子 B、价电子构型为3s2 3p1 C、最外层电子数等于倒数第三层上的电子数的 原子 D、N层中无电子，最外层上的电子数等于电子 层数的原子
分子结构与性质
第二章分子结构与性质第一节共价键一、共价键1.共价键的成因：原子通过而形成的化学键称为共价键，其实质是______________________ 2。
共价键的特点:（1）共价键有饱和性因为每个原子所提供的的数目是一定的，所以在共价键的形成过程中，一个原子的未成对电子与另一个原子中未成对电子配对成键后，，一般不能与其它原子的未成对电子配对成键了，即每个原子所能，这称为共价键的饱和性.显然，共价键的饱和性决定了各种原子形成分子时相结合的关系。
(2）共价键有方向性在形成共价键时，愈多，电子愈大，所形成的共价键愈，因此共价键尽可能沿着，这就是共价键的方向性。
共价键的方向性决定了分子的构型。
3.共价键的键型（1)σ键人们把原子轨道以导致而形成的共价键称为σ键。
（2）π键人们把原子轨道以导致而形成的共价键称为π键.在由两个原子形成的多个共价键中，只能有一个键，而键可以是一个或多个。
二、键参数1.键能:2.键长：3.键角:在三个键参数中，键能，分子越；键长越，化学键越。
三、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的化学键特征,他们的许多性质是相近的，这条规律称为等电子原理,这样的分子叫做等电子体。
同步训练：1. 下列各组物质中，所有化学键都是共价键的是A．H2S和Na2O2B．H2O2和CaF2 C．NH3和N2D．HNO3和NaCl2。
下列分子中存在π键的是A．H2B．Cl2C．N2D．HCl3.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B．元素周期表中的ⅠA族（除H外）和ⅦA族元素的原子间不能形成共价键C．水分子可表示为HO-H，分子中键角为180°D．H—O键键能为463KJ/mol,即18克H2O分解成H2和O2时，消耗能量为2×463KJ 4．下列各组指定原子序数的元素，不能形成AB2型共价化合物是（）A．6和8 B．16和8 C．14和8 D．19和175．下列过程中，共价键被破坏的是：( )A．碘晶体升华B．溴蒸气被木炭吸附 C．酒精溶于水D．HCl气体溶于水6．下列事实中，能够证明HCl是共价化合物的是（）A．HCl易溶于水B．液态的HCl不导电C．HCl不易分解D．HCl溶于水能电离，呈酸性7．下列化合物中没有共价键的是（）A．PBr3B．IBr C．HBr D．NaBr 8．下列说法中,正确的是（）A．在N2分子中，两个原子的总键能是单个键能的三倍.B．N2分子中有一个σ键、两个π键C．N2分子中有两个个σ键、一个π键D．N2分子中存在一个σ键、一个π键1．下列分子中，含有非极性键的化合物的是( )A．H2B．CO2C．H2O D．C2H42．下列化合物中价键极性最小是（）A．MgCl2B．AlCl3C．SiCl4D．PCl53．根据化学反应的实质是原化学键的断裂和新化学键的形成这一观点,下列变化不属于化学反应的是（）A．白磷在260℃时可转化成红磷B．石墨在高温高压下转化成金刚石C．单质碘发生升华现象D．硫晶体(S8）加热到一定温度可转变成硫蒸气（S2）4．下列分子中键能最大的是（）A．HF B．HCl C．HBr D．HI5．下列说法中正确的是( ）A．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C．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，σ键要比π键的分子轨道重叠程度一样多，只是重叠的方向不同6．CH4、NH3、H2O、HF分子中，共价键的极性由强到弱的顺序是（) A．CH4、NH3、H2O、HF B．HF、H2O、NH3、CH4C．H2O、HF、CH4、NH3 D．HF、H2O、CH4、NH37．下列物质中，含有极性键和非极性键的是( ）A．CO2B．H2O C．Br2D．H2O28．下列单质分子中,键长最长，键能最小的是（)A．H2B．Cl2 C．Br2 D．I29．下列分子中键角最大的是( )A．CH4B．NH3C．H2O D．CO211.80年代,科学研制得一种新分子，它具有空心的类似足球状的结构,分子式为C60。
第一节 共价键
第一节共价键一、共价键1、请同学们回忆一下什么是共价键？你能写出HCl分子的形成过程吗？2、共价键的形成条件：(1)两原子电负性相同或相近(2)一般成键原子有未成对电子(3)成键原子的原子轨道在空间上发生重叠3、共价键的本质：成键原子相互接近时，原子轨道发生重叠，自旋方向相反的未成对电子形成共用电子对，两原子核间的电子云密度增加，体系能量降低。
如H2的形成过程：4、共价键的类型（1）σ键（原子轨道以“头碰头”的形式重叠）特征：以形成化学键的两原子核的连线为轴作旋转操作，共价键电子云的图形不变，这种特征称为轴对称。
如H-H键。
种类：S-Sδ键如 H2S-Pδ键如Cl2P-Pδ键如HCl【例题】1、对δ键的认识不正确的是A．σ键不属于共价键，是另一种化学键B．s-s σ键与s-p σ键的对称性相同C．分子中含有共价键，则至少含有一个σ键D．含有π键的化合物与只含σ键的化合物的化学性质不同2、σ键可由两个原子的s轨道、一个原子的s轨道和另一个原子的p轨道以及一个原子的p轨道和另一个原子的p轨道以“头碰头”方式重叠而成。
则下列分子中的σ键是由一个原子的s轨道和另一个原子的p轨道以“头碰头”方式重叠构建而成的是A．H2 B．HCl C．Cl2 D．F2（2）π键：由两个原子的p电子“肩并肩”重叠形成。
特征：每个π键的电子云有两块组成，分别位于由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镜面，它们互为镜像，这种特征称为镜像对称。
（3）、判断共价键类型规律：共价单键是σ键；而共价双键中有一个σ键，另一个是π键；共价三键由一个σ键和两个π键组成【分析探究】1、已知氮分子的共价键是三键(N三N)，你能模仿图2—1、图2—2、图2—3，通过画图来描述吗?(提示：氮原子各自用三个p轨道分别跟另一个氮原子形成一个σ键和两个π键)2、钠和氯通过得失电子同样是形成电子对，为什么这对电子不被钠原子和氯原子共用形成共价键而形成离子键呢?你能从原子的电负性差别来理解吗?讨论后请填表。
第一节 共价键
3、类型 根据成键电子的原子轨道为可分为 1） s-sσ键：两个成键原子均提供s轨道上的 电子：两个成键原子提供s轨道和p轨道 上的电子成键
s-p
3） p-pσ键：两个成键原子均提供p轨道上的 电子成键
p-p
课堂练习
2、已知π键可吸收紫外线，含π键物质 可做护肤品。请问下列物质中哪些是含有 π键的分子 （ CD ） A. CO B. CH4 C. CO2 D. C2H2
键参数
化学键的性质可以通过某些物理量来描述， 这些表征化学键性质的物理量，如键能、 键长、键角等叫键参数
1、键能
1）定义：气态基态原子形成1mol化学键释 放的最低能量。 2）单位：kJ/mol 3）注意 气态基态原子为保证最低能量。 4）特点 （1）衡量共价键稳定性的参数之一 （2）键能越大，形成化学键放出的能量越 多，化学键越稳定，越不易被打断 （3）键能越大，分子越稳定
成键方向 电子云形状
“头碰头”
（四）价键轨道
由原子轨道相互重叠形成的σ键和π键 总称为价键轨道，是分子结构的价键 理论中最基本的组成部分。
科学探究1
z y z y
π
z
x
N π
y
σ
N
科学探究1
乙烷： 7 乙烯： 5 乙炔： 3
个σ键 个σ键 个σ键
1 个π键 2 个π键
课堂练习
σ键的常见类型有(1)s-s,(2)s-p,(2)p-p, 请指出下列分子σ键所属类型: s-p A、HBr s-p B、NH3 p-p C、F2 D、H2 s-s
CO分子和N2分子的某些性质
等电子原理：
原子总数相同、价电子总数相同的分子具有 相似的化学键特征，它们的许多性质是相近 的
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一、共价键 学与问
用电子式表示H2、Cl2、HCl的形成过程
H + H
+ H
Cl
+ Cl
Cl
H
H
H
Cl
Cl Cl
1、共价键的饱和性 思考与交流
根据共价键的共用电子对理论，能否有 H3、Cl3、H2Cl存在？
一个原子有几个未成对电子，便于几个自旋 方向相反的电子配对成键 共价键的饱和性
1、下列各组表述中，两种粒子不属于同种元素 原子的是
A、3p能级有一个空轨道的基态原子和核外电子 排布为1s22s2 2p6 3s2 3p2的原子
见一般规律
已知氮分子形成N N，你能通过画图 来描述吗？
4、共价键的方向性
共价键形成时，两个参与成键的原子轨道总 是尽可能的沿着电子出现概率最大的方向重 叠，而且原子轨道重叠越多，电子在两核间 出现概率越多，形成的共价间越牢固。
电子所在的原子轨道都具有一定的形状，所 以要取得最大重叠，两成键原子的电子云必 须沿着某一特定的方向重叠，故共价键必然 有方向性。
N2 和 CO ； CO2 和 N2O 。
（2）此后，等电子原理又有所发展。例如，由短周 期元素组成的微粒，只要其原子数相同，各原子最 外层电子数之和相同，也可互称为等电子体，它们 也具有相似的结构特征。在短周期元素组成的物质 中，与NO2-互为等电子体的分子S有O2：___O__3 、_____.
HCl、Cl2中σ键的形成过程
未成对电子的 电子云相互靠拢
电子云 相互重叠
形成共价单键 的电子云图像
思考 与交流
HCl和Cl2中的 σ键如何称呼？
s-p σ键和p－ p σ 键
2、 σ键的形成
H2中σ键的形成过程
说明
（1）电子云在两个原子核间重叠， 说明电子出现在核间的几率增大。 即核间电子好像一座带负电的桥梁， 把带正电的两个原子核“黏结”起来。
(2) H2分子中σ键由两个s电子云重叠， 称为s-s σ键
σ键的特征：
（1）以形成化学键的两原子核的连 线为轴作操作旋转，共价键电子云的 图形不变。即轴对称
（2） σ键的重叠方式采用“头碰头” 式，以取得原子轨道的最大重叠，从而 使体系能量降低，达到稳定状态。
3、π键的形成 P电子和P电子形成π键的过程图
436.0
C-H
413.4
157
O-H
462.8
242.7
O-O
142
193.7
N-H
390.8
想一想：
C-C键能是347.7 kJ ·mol-1，C=C键能是615kJ ·mol-1， C=C键能是812kJ ·mol-1为什么碳碳双键的键能不是碳 碳的单键的两倍，却是比两倍还要少一些？
碳碳单键是有一个σ键组成，碳碳双键是由1个σ键 和1个π键组成； π键不如σ键牢固，所以形成碳碳 双键所释放的能量不是碳碳单键的两倍，而是两 倍还要少一些。
多原子分子的键角一定，表明共价键具有方向性。
三、等电子原理
CO分子和N2分子的某些性质
分子 熔点 沸点/℃ /℃
CO -205.05 -191.49
在水中的 溶解度
（室温）
2.3mL
分子解 离能 kJ/mol
1075
分子的 价电子
总数
10
N2 -210.00 -195.81 1.6mL 946
10
某些共价键的键能：
键
键能
键
键能
/kJ ·mol-1
/kJ ·mol-1
H-H 436.0 H-Cl 431.8
Cl-Cl 242.7 H-Br
366
Br-Br 193.7
H-I
298.7
思考与交流
2.已知键能: N≡N 键能是946KJ/mol,H-H 键能是 436KJ/mol, H-N键能是391KJ/mol
二、键参数 键能、键长与键角
1.键能
键能越大，即形成化学键放出源自气态基态原子形成1m的键ol能越化量稳学越定键多，释越,放意不的味容最着易低这被能个打量化断。学。
键能的大小，与化学键的稳定性有什么关系？
键 H-H F-F Cl-Cl Br-Br
某些共价键的键能
键能/kJ ·mol-1 键 键能/kJ ·mol-1
π键 的特征
（1）由两个原子的p电子以“肩并肩”式重 叠，以取得原子轨道的最大重叠。
（2）每个π键电子云由两块组成，分别 位于两原子核构成平面的两侧。 即镜像对称
σ键和π键比较
项目
键型
成键方向
电子云形状 牢固程度
成键判断规律
σ键
沿轴方向 头碰头
π键
肩并肩
轴对称
镜像对称
强度大
强度较小
不易断裂
容易断裂
N2（g) +3H2(g)
催化剂
高温高压 2NH3(g),
从理论上计算这个反应是放热反应还是吸热反应。 并计算生成1molNH3放出（或吸收）的热量是多少？
2.键长：形成共价键的两个原子之间的核间距。
某些共价键的键长
键
键长/pm
键
键长/pm
H-H
74
C-H
109
F-F
141
O-H
96
Cl-Cl
198
同理：碳碳三键的键能不是碳碳的单键的三倍，却 是比三倍还要少一些。
思考与交流
1. 1molH2分别跟1molCl2、1molBr2（蒸气）反应， 分别形成2molHCl分子和2molHBr分子，哪一个反 应释放的能量更多？如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？
判断σ键和π键一般规律
共价单键是σ键； 共价双键中有一个是σ键，另一个是π键； 共价三键中有一个是σ键，另两个是π键。
乙烷分子中的共价键是由7个σ键
科学探究： 组成，乙烯分子中的共价键是由
5个σ键和1个π键组成；乙炔分子 乙烷、乙烯和乙炔中分共子价中键的是共由价3键个分σ键别和是2由个几π键个σ 键和几个π键组成？组成。
Si-O
162
Br-Br
228
N-H
101
C-C
154
Si-Si
235
C=C
133键长越短I-，I 往往键2能67
C=C
120越大，表N=明N 共价键1越10
稳定。
键长的长短，与化学键的键能大小有什么关系
键长的大小与化学键的稳定性又有什么联系？
3.键角：在原子数超过2的分子中，两个共价键之间 的夹角称为键角。
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，他们的许多性质是接近的。
想一想：
1.1919年，Langmuir提出等电子原理：原子数相同、 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、物理性质相近。 （1）根据上述原理，仅由第2周期元素组成的共价分 子中，互为等电子体的是：