共价键模型(共45张PPT)

【规律方法】
σ、π键存在的规律
(1)共价单键全部是σ键。 (2)共价双键中，一个是σ键，一个是π键。 (3)共价叁键中，一个是σ键，两个是π键。
变式训练1 指明下列化学键类型的名称，并 各举一例含有这种化学键类型的物质。
化学键类型 举例 (1)______________，_________________。 (2)______________，__________________。 (3)______________，__________________。 (4)______________，___________________。 (5)______________，___________________。
解析：共价键具有方向性，以“头碰头”形成 σ 键，“肩并肩”形成 π 键，由此可知 (1)(2)(3) 形成的是σ键，(4)(5)形成的为π键。 答案：(1)s—s σ键 H2 (2)s—p σ键 HCl (3)p—p σ键 Cl2 (4)pz—pz π键 N2 (5)py—py π键 N2
共价键的键参数
(2)方向性 除s轨道是球形对称的外，其他的原子轨道 在空间都具有一定的分布特点。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。
2．类型 类型 单键、双键、叁 共用电子对数 键 共用电子对的偏移程 极性键、非极性 度 键 σ键、π键 原子轨道重叠方式 分类标准
本质 形成 元素
表示 方法
2.共价键的分类 (1)σ键与π键 按电子云的重叠方式可将共价键分为σ键和π键。
σ 键 原子轨道以“________ 头碰头 ”方式相互重叠 导致电子在核间出现的概率______ 增大 而形 成的共价键 肩并肩 ”方式相互重叠导 原子轨道以“_______ 增大 而形成 致电子在核间出现的概率_______ 的共价键
(2)极性键和非极性键 按成键电子与两原子核的相对位置可将共价键 分为极性键和非极性键。 形成元 素 非极 性键 电子对偏移 原子电性
因两原子电负性 同种 _____ 两原子均不显 相同，共用电子 元素 电性 对________ 不偏移
______ 电子对偏向电负 电负性较大的 极性 不同种 较大 的原子 原子显负电性 键 元素 性______
规律推导键能的大小顺序为 W>Z>Y>X 。该规律
是
氧 —氧键 数据 － 键长 /10 12 m 键能 /kJ· mol
－1
O2 2
－
O2
－
O2 121 Z＝ 497.3
O2
＋
149 X
128 Y
112 W＝ 628
A．成键时电子数越多，键能越大 B．键长越长，键能越小 C．成键所用的电子数越少，键能越大 D．成键时电子对越偏移，键能越大 【思路点拨】 解答本题要注意以下两点： (1)注意微粒间主要区别在于电子数不同。 (2)明确各键参数的作用和影响因素。
)
A． H2S 分子中两个共价键的键角接近 90°的原因
是共价键有方向性
B．N2分子中有一个σ键，两个π键
C．两个原子形成共价键时至少有1个σ键
D．在双键中，σ键的键能小于π键的键能
【解析】 A项 S原子的价电子构型是3s23p4， 有2个未成对电子，并且分布在相互垂直的3px 和3py轨道中，当与两个H原子配对成键时，形 成的两个共价键间夹角接近90°，这体现了共 价键的方向性，是由轨道的伸展方向决定的。 B项N2分子中有三个化学键，其中有一个σ键两 个π键。C项，两个原子形成的共价键，首先有 一个 σ 键，其余为 π 键。 D 项， σ 键的重叠程度 比π键大，故键能σ键大于π键。 【答案】 D
4．与分子性质的关系
特别提醒：键能的大小可以衡量化学键的强弱， 也可以用于计算化学反应的反应热(ΔH)，化学反 应的ΔH等于反应中断裂旧化学键的键能之和与 反应中形成新化学键的键能之和的差。
例2
(2011 年北京朝阳区高二质检 ) 从实验测得
不同物质中氧—氧键之间的键长和键能数据如下
表，其中 X 、 Y 的键能数据尚未测定，但可根据
特别提醒： (1)s 电子与 s 电子重叠形成 σ 键时， 电子不是只在两核间运动，而是电子在两核间 出现的概率增大。 (2)因s电子是球形的，故s电子和s电子形成σ键 时，无方向性。两个s电子只能形成 σ键，不能 形成π键。 (3)两个原子间可以只形成σ键，但不能只形成π 键。
例1
下列关于共价键的说法不正确的是(
含有由一个原子的 s轨道与另一个原子的 p轨道 重叠形成的 σ 键的是 ________ ；含有由一个原 子的 p 轨道与另一个原子的 p 轨道重叠形成的 σ 键的是________。 解析：根据极性键与非极性键的区别、σ键和π 键的产生条件和形成过程回答。 答案：①③⑨ ②④⑦ ⑤⑥⑧ ①②③⑥⑦ ⑧ ④⑤⑨ ⑦ ①③⑤⑥⑧⑨ ②④⑤⑥⑧⑨
1．键能 气态基态原子形成1 mol化学键释放的最低能量。 (1)键能单位为kJ· mol－1； (2) 形成化学键时通常放出能量，键能通常取正 值； (3)键能越大，即形成化学键时放出的能量越多， 意味着这个化学键越稳定，越不容易断开。
2．键长 形成共价键的两个原子之间的核间距。 (1)键长单位常用nm表示：1 nm＝10－9 m； (2)键长越短，往往键能越大，共价键越稳定。 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，常用于描述多原子分子的空间 构型。如三原子分子CO2的结构式为 O===C===O，键角为180°，为直线形分子； 又如，三原子分子H2O中的键角为104.5°，是 一种角形(V形)分子。四原子分子NH3中的键角 是107.3°，分子呈三角锥形。
思考感悟 3．H—F的键能：565 kJ/mol，H—Cl的键能： 431 kJ/mol，H—I的键能：297 kJ/mol；从上述 数据分析三种分子哪一种最稳定？ 【提示】 多。 HF最稳定，因使其分解需要能量最
2．键长 核间距离 。 (1)概念：两成键原子之间的____________ (2) 含义：两原子间的键长越短，化学键愈 ____ 强 ， 牢固 。键长是影响分子空间构型的因素之 键愈________ 一。 3．键角 (1)概念：多原子分子中，两个化学键之间的夹角 。
变式训练 2
能说明 BF3 分子的 4 个原子在同一
平面的理由是(
)
A．两个键之间的夹角为120°
课堂互动讲练
共价键的特征和类型 1．共价键的特征 (1)饱和性 因为每个原子所能提供的未成对电子的数目是 一定的，因此在共价键的形成过程中，一个原 子中的一个未成对电子与另一个原子中的一个 未成对电子配对成键后，一般来说就不能再与 其他原子的未成对电子配对成键了，即每个原 子所能形成共价键的总数或以单键连接的原子 数目是一定的，所以共价键具有饱和性。
【解析】 电子数由多到少的顺序为： － － ＋ O2 >O >O >O 键能大小顺序为 W>Z>Y>X， 2 2 2 2， A 项错误；这些微粒都是 O 成键，共用电子对 无偏移， D 项错误；对于这些微粒在成键时所 用电子情况，题中无信息，已有的知识中也没 有，说明这不是本题考查的知识点，C 项错误。 【答案】 B 【误区警示】 (1) 键能与键长反映键的强弱 程度，键长与键角用来描述分子的立体结构。 (2)对键能的概念把握不准，容易忽略键能概 念中的前提条件——气态基态原子。
3.σ键与π键 σ键 π键 键类型 原子轨道重 沿键轴方向“头碰 沿键轴方向“肩 叠方式 头”重叠 并肩”重叠 原子轨道重 两原子核之间，在 键轴上方和下方， 叠部位 键轴处 键轴处为零 原子轨道重 大 小 叠程度 键的强度 较大 较小 s—s，s—p，p—p p—p 分类 化学活泼性 不活泼 活泼
π 键
思考感悟 1.氢原子和氟原子、氯原子均可以σ键相结合，其 成键轨道完全相同吗？ 【提示】 不相同。氢原子的未成对电子位于1s 轨道，氟原子、氯原子的未成对电子分别位于2p 、3p轨道，即氢原子和氟原子成键是1s和2p轨道 “头碰头”重叠，而氢原子和氯原子成键是1s和 3p轨道“头碰头”重叠。
二、共价键三个键参数 1．键能 (1) 定 义 ： 在 101.3 kPa,298 K 条 件 下 ， 断 开 1molAB(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。 EA－B 。 (2)表示方式：_________ (3)含义：键能大小可定量地表示化学键的 强弱程度 ，键愈大，共价键愈牢固，含有 ____________ 该键的分子愈稳定。
2．H2S分子中两个共价键的夹角接近90°，其原 因是(双选)( ) A．共价键的饱和性 B．S原子电子排布 C．共价键的方向性 D．S原子中p轨道的形状和空间伸展方向 解析：选CD。S原子的价层电子排布为3s23p4， 其最外层有两个未成对的3p电子，当它和两个氢 原子结合时，以3p轨道和氢原子的1s轨道“头碰 头”重叠形成2个σ键，由于p轨道互相垂直，所 以，H2S分子中的两个H—S键的夹角接近90°。
(2)常见物质的键角及分子构型 ①CO2 键角：180°，分子构型：_________ 直线形 。 ②H2O 键角：104.5°，分子构型：______ V形 。 ③NH3 键角：107.3°，分子构型：_________ 三角锥形 。 ④CH4 键角：109.5°，分子构型： _______________ 空间正四面体 。 (3)含义：键角是影响分子空间构型的重要因素。
3．有以下物质：①HF ②Cl2 ③H2O ④N2 ⑤C2H4 ⑥C2H6 ⑦H2 ⑧H2O2 ⑨HCN(H— C≡N)，只含有极性键的是______；只含有非极 性键的是________；既有极性键，又有非极性键 的是________；只有σ键的是________；既有σ 键，又有π键的是________；含有由两个原子的s 轨道重叠形成的σ键的是________；