【課件】第二章第一節(jié)2-1共價鍵高二下學期化學人教版（2019）選擇性必修二

化學鍵共價鍵離子鍵極性共價鍵非極性共價鍵電負性的差值0非極性鍵極性鍵離子鍵Na和Cl的電負性的差值H和Cl的電負性的差值0.92.1【溫故知新】基礎(chǔ)知識梳理化學鍵：分子中相鄰原子之間強烈的相互作用。帶相反電荷離子之間的相互作用原子間通過共用電子對所形成的相互作用1.7一、共價鍵⒈共價鍵的定義原子間通過共用電子對所形成的相互作用。第一節(jié)共價鍵⒉共價鍵的特征你能用電子式表示H2、HCl、Cl2分子的形成過程嗎？為什么不可能有H3、H2Cl、Cl3分子呢？H×

+ClHClClClClCl

+

按照共價鍵的共用電子對理論，一個原子有幾個未成對電子，便可和幾個自旋狀態(tài)相反的未成對電子配對成鍵，這就是共價鍵的“飽和性”。H原子、Cl原子都只有一個未成對電子，因而只能形成H2、HCl、Cl2分子，不能形成H3、H2Cl、Cl3分子。1.電子配對原理2.最大重疊原理

兩原子各自提供1個自旋狀態(tài)相反的未成對電子彼此配對。

兩個原子軌道重疊部分越大，兩核間電子的概率密度越大，形成的共價鍵越牢固，分子越穩(wěn)定。價鍵理論的要點⑴飽和性共價鍵的飽和性決定了共價化合物的分子組成。原子軌道重疊的越多電子出現(xiàn)的概率越大共價鍵越牢固沿著電子出現(xiàn)概率最大的方向形成方向性共價鍵的方向性決定了共價化合物的立體構(gòu)型。⑵方向性氫原子形成氫分子的過程示意H↑1sH↓1s⒊共價鍵的分類用原子軌道描述氫原子形成氫分子的過程

原子軌道在兩個原子核間重疊，意味著電子出現(xiàn)在核間的概率增大，電子帶負電，因而可以形象的說，核間電子好比在核間架起一座帶負電的橋梁，把帶正電的兩個原子核“黏結(jié)”在一起了。HHHH以形成化學鍵的兩原子核的連線為軸做旋轉(zhuǎn)操作，共價鍵的電子云的圖形不變，這種特征稱為軸對稱。σ鍵特征⑴σ鍵①s-s

σ鍵：s-sσ鍵H2中的共價鍵稱為σ鍵。

H2中的σ共價鍵是由兩個氫原子各提供1個未成對電子的1s原子軌道重疊形成的。HClH－ClHCl分子中H－Cl的σ鍵的形成s-pσ鍵②s-p

σ鍵：↑1s↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↓1s2s2p3s3p

HCl中的σ共價鍵是由氫原子提供的未成對電子的1s原子軌道和氯原子提供的未成對電子的3p原子軌道重疊形成的。Cl2分子中Cl－Cl的σ鍵的形成ClClClClp-pσ鍵③p-p

σ鍵：↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑1s2s2p3s3p↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↓1s2s2p3s3p

Cl2中的σ共價鍵是由兩個氯原子各提供1個未成對電子的3p原子軌道重疊形成的。

當成鍵原子相互接近時，原子軌道發(fā)生重疊，兩原子核間的電子云密度增加，體系的能量降低，自旋狀態(tài)相反的未成對電子形成共用電子對。共價鍵的本質(zhì)共價鍵的形成條件⑴兩原子電負性相同或相近⑵一般成鍵原子有未成對電子⑶成鍵原子的原子軌道在空間上發(fā)生重疊σ鍵成鍵方式“頭碰頭”

形成σ鍵的電子稱為σ電子。未成對電子的原子軌道相互靠攏原子軌道相互重疊形成的π鍵利用你手中的原子軌道模型尋找原子軌道除了以“頭碰頭”的方式重疊以外，還有沒有可能以其他的方式重疊成鍵？π鍵重疊程度要比σ鍵?、痞墟Iπ鍵：兩個原子p軌道以“肩并肩”方式相互重疊而形成的共價鍵。p-p

π鍵的形成

形成π鍵的電子稱為π電子。①重疊方式：δ鍵是由兩個原子的p軌道“頭碰頭”形成的。而π鍵是由兩個原子的p軌道“肩并肩”重疊形成的。π鍵與δ鍵相比有何不同點呢？②電子云形狀：每個π鍵的電子云由兩塊組成，它們互為鏡像，這種特征稱為鏡面對稱。③強度：例如，乙烯、乙炔分子中的π鍵不如σ鍵牢固，比較容易斷裂。因而含有π鍵的乙烯、乙炔與只有σ鍵的乙烷的化學性質(zhì)不同。O2中p-pσ鍵和p-pπ鍵的形成過程p-pσ鍵p-pπ鍵兩對孤對電子對電子云↑↓↑↑2P4軌道10O2中的成鍵過程p-pσ鍵p-pπ鍵兩對孤對電子對電子云↑↓↑↑2P4軌道共價鍵2023/2/2O2分子中含1個

σ鍵和1個π鍵↑↓↓↓N2

中p-pσ鍵和p-pπ鍵的形成過程N2的成鍵過程p-pσ鍵p-pπ鍵p-pπ鍵

N2分子中含1個

σ鍵和2個π鍵↑↑↑2P3軌道N2中p-pσ鍵和p-pπ鍵的形成過程π鍵與δ鍵的存在單鍵雙鍵三鍵σ鍵1個σ鍵、1個π鍵1個σ鍵、2個π鍵課堂小結(jié)①乙烷中含有1個C-C鍵和6個C-H鍵，所以乙烷中含有7個σ鍵；

②乙烯中含有1個C=C鍵和4個C-H鍵，即含有5個σ鍵和1個π鍵；

③乙炔中含有1個三鍵和2個C-H鍵，即含有3個σ鍵和2個π鍵；0.93.0

2.1

2.13.0

0.92.53.5

1.0離子共價73防曬霜與π鍵防曬霜之所以能有效地減輕紫外光對人體的傷害，其原因之一是它的有效成分的分子中含有π鍵。這些分子中的π電子在吸收紫外光后被激發(fā)，從而能阻擋部分紫外光?；瘜W與生活二、鍵參數(shù)—鍵能、鍵長與鍵角⒈鍵能⑴含義：

氣態(tài)分子中1mol化學鍵解離成氣態(tài)原子所吸收的能量。

鍵能通常取正值，單位是kJ/mol，通常是298.15K、101kPa條件下的標準值。注意事項:

鍵能可通過實驗測定，更多卻是推算獲得的。例如，斷開CH4中的4個C—H，所需能量并不相等，因此，CH4中的C—H只能是平均值，而表2-1中的C—H鍵能是更多分子中的C—H鍵能的平均值。結(jié)合課本37頁鍵能數(shù)據(jù)，回答下列問題？⒈鍵能越大，物質(zhì)的活潑性就一定越弱嗎？

反應物鍵能越大，反應物在化學反應中完全斷裂就越困難，可用同族元素氫化物的鍵能大小，判斷氫化物的熱穩(wěn)定性。⒉同一種元素形成的單鍵、雙鍵、三鍵的鍵能大小關(guān)系？

但物質(zhì)的活潑性，鍵能是影響其一因素，不是唯一因素，如Cl2比Br2活潑，但鍵能前者大，因此上述說法不正確。單鍵的鍵能＜雙鍵的鍵能＜三鍵的鍵能交與考思流⒊結(jié)合鍵能數(shù)據(jù)分析：σ鍵的強度一定比π鍵強嗎？鍵鍵能/kJ·mol-1鍵鍵能/kJ·mol-1C-C347.7N-N193C＝C615N＝N418C≡C812N≡N946⒋結(jié)合鍵能和共價鍵類型解釋：乙烷不易被酸性高錳酸鉀溶液氧化，而乙烯、乙炔易被氧化

乙烷中只有σ鍵，而乙烯和乙炔中既有σ鍵又有π鍵，且π健鍵能小，

乙烯、乙炔中π鍵比乙烷中σ鍵易斷，因此乙烯、乙炔易被酸性高錳酸鉀溶液氧化鍵能的應用⒈判斷共價鍵的穩(wěn)定性：

鍵能越大,斷開化學鍵需要吸收的能量越多，鍵越牢固，共價鍵越穩(wěn)定。⒉判斷分子的穩(wěn)定性：

一般來說，結(jié)構(gòu)相似的分子中，共價鍵的鍵能越大，含有該鍵的分子越穩(wěn)定。例如分子的穩(wěn)定性：HF＞HCl＞HBr＞HI。⒊估算化學反應的反應熱：反應熱?H＝反應物鍵能總和－

生成物鍵能總和構(gòu)成化學鍵的兩個原子的核間距。Cl2中Cl-Cl鍵長⑵常見單位：pm（1pm＝10-12m）⒉鍵長⑴含義：

不過，分子中的原子始終處于不斷振動之中，鍵長只是振動著的原子處于平衡位置時的核間距。特別提醒鍵長不是成鍵兩原子半徑之和，而是小于其半徑之和⑶原子半徑與共價鍵鍵長的關(guān)系：

原子半徑?jīng)Q定化學鍵的鍵長，原子半徑越小，共價鍵的鍵長越短。某些共價鍵的鍵能和鍵長鍵鍵能/kJ·mol-1鍵長/pm鍵鍵能/kJ·mol-1鍵長/pmH-H436.074H-F56892F-F157141H-Cl431.8127Cl-Cl242.7198H-Br366142Br-Br193.7228H-I298.7161I-I152.7267C-C347.7154C=C615133C≡C812120鍵鍵能/kJ·mol-1鍵長/pm鍵鍵能/kJ·mol-1鍵長/pmH-H436.074H-F56892F-F157141H-Cl431.8127Cl-Cl242.7198H-Br366142Br-Br193.7228H-I298.7161I-I152.7267C-C347.7154C=C615133C≡C812120某些共價鍵的鍵能和鍵長交與考思流共價鍵的鍵能和鍵長存在怎樣的關(guān)系？

一般來說，共價鍵的鍵長越短，共價鍵的鍵能越大，共價鍵越穩(wěn)定，含有該鍵的分子越穩(wěn)定。鍵鍵能/kJ·mol-1鍵長/pm鍵鍵能/kJ·mol-1鍵長/pmH-H436.074H-F56892F-F157141H-Cl431.8127Cl-Cl242.7198H-Br366142Br-Br193.7228H-I298.7161I-I152.7267C-C347.7154C=C615133C≡C812120某些共價鍵的鍵能和鍵長交與考思流“鍵長越短，鍵能越大”適合一切分子嗎？不適合。F2不適合。F-F的鍵長比Cl-Cl的鍵長短，但鍵能卻比Cl-Cl的鍵能小。原因：由于F原子半徑很小，因此F-F鍵的鍵長短，但由于鍵長短，兩個F原子形成共價鍵時，原子核之間的距離小，排斥力大，因此鍵能小。原子半徑拓展一般說的原子半徑是指形成共價鍵或金屬健時，原子間接觸所顯示的半徑。通常原子半徑通過晶體衍射實驗測得。由于核外電子并沒有嚴格固定的運動軌道，電子云也沒有明確的邊界，實際上無法精確測量原子半徑，原子半徑只有相對的近似意義。原子半徑可分為共價半徑、金屬半徑和范德華半徑。稀有氣體的原子半徑是范德華半徑共價半徑：相同原子的共價鍵鍵長的一半。⒈根據(jù)原子半徑判斷

其他條件相同時，成鍵原子的半徑越小，鍵長越短。如：H-I

H-Cl

H-F；Br-Br

Cl-Cl

F-F。⒉根據(jù)共用電子對數(shù)目來判斷

對于相同的兩原子形成的共價鍵而言，當兩個原子間形成雙鍵、三鍵時，由于原子軌道的重疊程度增大，原子之間的核間距減小，鍵長變短，故單鍵鍵長>雙鍵鍵長>三鍵鍵長。如鍵長：C－C>C=C>C≡C。拓展延伸！鍵長的判斷方法Si-Si

Si-C

C

C。

H2O（類似H2S、SO2)CO2（類似BeCl2)NH3（類似NF3)

CH4（類似CF4)

⒊鍵角⑴含義：

在多原子分子中，兩個相鄰共價鍵之間的夾角。

鍵長和鍵角的數(shù)值可通過晶體的X射線衍射實驗獲得。共價鍵是有方向性的，應該和軌道的伸展方向有關(guān)，鍵角不是應該180°或90°？

多原子分子的鍵角一定，表明共價鍵具有方向性。鍵角是描述分子空間結(jié)構(gòu)的重要參數(shù)，分子的許多性質(zhì)都與鍵角有關(guān)。分子的形狀由共價鍵之間的夾角決定，共價鍵的方向性決定了分子的空間結(jié)構(gòu)學會比較，學會總結(jié)HCl釋放能量比HBr釋放能量多,因而生成的HCl更穩(wěn)定,即HBr更容易發(fā)生熱分解生成相應的單質(zhì)⑴分別形成2mo1HCl和2mo1HBr釋放能量：⑵鍵能：N≡N>O=O>F-F⑶鍵長越長，鍵能越小，鍵越易斷裂，含有該鍵的分子化學性質(zhì)越活潑。我們掌握了鍵能、鍵長、鍵角共價鍵強弱的判斷方法⒈由原子半徑和共用電子對數(shù)判斷：

成鍵原子的原子半徑越小，兩原子間共用電子對數(shù)越多，則一般共價鍵越牢固，含有該共價鍵的分