21共價(jià)鍵（共2課時(shí)新）課件高二下學(xué)期化學(xué)人教版選擇性必修2

第二章分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

第一節(jié)

共價(jià)鍵

第1-2課時(shí)

請用電子式描述H2、HCl、Cl2、O2、N2的形成過程H+HHHH......Cl.+.....Cl..H.....Cl........Cl.+......Cl.......Cl.→：O

··

··O

··

··：

··

··＋·O

·

···O

·

··必修定義：原子間通過共用電子對所形成的強(qiáng)烈相互作用，叫共價(jià)鍵。選必描述：兩個(gè)原子元素的電負(fù)性差值小于1.7時(shí)，一般形成共價(jià)鍵。如何基于微觀視角（原子軌道）進(jìn)一步理解共價(jià)鍵的形成？海特勒和倫敦鮑林現(xiàn)代價(jià)鍵理論（valencebondtheory,VBT）H+HHH氫原子形成氫分子的過程示意H↑1sH↓1s成鍵過程中兩個(gè)單電子以自旋方向相反的方式配對，體系能量最低。VBT要點(diǎn)1：電子配對原理原子軌道重疊程度越大，核間電子的概率密度最大，共價(jià)鍵越穩(wěn)定。VBT要點(diǎn)2：最大重疊原理H......Cl.+.....Cl..H↑↓1s2s2p3s3p

↑↓↑↓↑↓↑↓↑↑↓↑↓↑↓Cl↓1sH氫原子與氯原子形成氯化氫分子的過程示意.....Cl........Cl.+......Cl.......Cl.↑↓1s2s2p3s3p

↑↓↑↓↑↓↑↓↓↑↓↑↓↑↓Cl↑↓1s2s2p3s3p

↑↓↑↓↑↓↑↓↑↑↓↑↓↑↓Cl氯原子與氯原子形成氯氣分子的過程示意共價(jià)鍵σ鍵：原子軌道以“頭碰頭”重疊，形成化學(xué)鍵的兩原子核的連線為軸做旋轉(zhuǎn)操作，共價(jià)鍵電子云的圖形不變，這種特征稱為軸對稱。π鍵：原子軌道按“肩并肩”方式重疊（高中階段一般指p電子云與p電子云），電子云呈現(xiàn)鏡面對稱。共價(jià)鍵1s↑↑↓↑↓↑↑2s2pN1s↓↑↓↑↓↓↓2s2pN“頭碰頭”xyzxyzxyzzy“肩并肩”yzzyxp-pσ鍵p-pπ鍵單鍵雙鍵三鍵σ鍵1個(gè)σ鍵、1個(gè)π鍵1個(gè)σ鍵、2個(gè)π鍵【探究】下面是乙烷、乙烯、乙炔的球棍模型和空間填充模型：1.乙烷、乙烯和乙炔分子中的共價(jià)鍵分別由幾個(gè)σ鍵和幾個(gè)π鍵組成？乙烷乙烯乙炔σ鍵數(shù)目π鍵數(shù)目2.解釋乙烯分子中π鍵的形成過程3.繪制乙炔分子中π鍵（1）為什么不可能有H3、H2Cl和Cl3？共價(jià)鍵的特征

按照價(jià)鍵理論，未成對的電子通過相互配對形成共價(jià)鍵。因?yàn)榭蓞⑴c配對的電子數(shù)是一定的，所以每個(gè)原子所能形成共價(jià)鍵的總數(shù)或以共價(jià)鍵連接的原子數(shù)目是一定的，這稱為共價(jià)鍵的飽和性。顯然，共價(jià)鍵的飽和性決定了各種原子形成分子時(shí)相互結(jié)合的數(shù)量關(guān)系。飽和性N：1S22S22P3O：1S22S22P4F：1S22S22P53個(gè)2個(gè)1個(gè)【思考】一般而言，N、O、F能形成幾個(gè)共價(jià)單鍵？↑↓1s2s2p3s3p

↑↓↑↓↑↓↑↓↑↑↓↑↓↑↓Cl↓1sH（2）所有的共價(jià)鍵都有方向性嗎？共價(jià)鍵的特征

除s軌道是球形對稱外，其他原子軌道都具有一定的空間取向。在形成共價(jià)鍵時(shí)，原子軌道重疊得多，電子在核間出現(xiàn)的概率大，所形成的共價(jià)鍵就牢固。因此，共價(jià)鍵將盡可能沿著電子出現(xiàn)概率最大的方向形成，即共價(jià)鍵具有方向性。分子的空間結(jié)構(gòu)與共價(jià)鍵的方向性密切相關(guān)。方向性種類σ鍵ssσ鍵，如：H-H-spσ鍵，如：H-Cl-ppσ鍵，如：Cl-Cl“頭碰頭”原子軌道的重疊方式：種類軸對稱電子云的對稱方式：π鍵p-pπ鍵“肩并肩”原子軌道的重疊方式：鏡面對稱電子云的對稱方式：種類特征飽和性方向性共價(jià)鍵-【小結(jié)】共價(jià)鍵按照電子云重疊方式σ鍵π鍵按照共價(jià)鍵的極性極性共價(jià)鍵非極性共價(jià)鍵按照共用電子對數(shù)目單鍵雙鍵三鍵單鍵：σ鍵雙鍵：1個(gè)σ鍵、1個(gè)π鍵三鍵：1個(gè)σ鍵、2個(gè)π鍵【拓展】如何解釋HCl、HBr和HI的穩(wěn)定性的差異？鹵化氫HFHClHBrHI在1000℃分解的百分?jǐn)?shù)/%0.00140.533鍵參數(shù)——鍵能

氣態(tài)分子中1mol化學(xué)鍵解離成氣態(tài)原子所吸收的能量;單位：kJ·mol-1。

通常是298.15K、101KPa條件下的標(biāo)準(zhǔn)值，鍵能可通過實(shí)驗(yàn)測定，大多通過推算，鍵能通常為平均值。共價(jià)鍵鍵能越大共價(jià)鍵越牢固（分子越穩(wěn)定）共價(jià)鍵H—FH—ClH—BrH—I鍵能/(kJ·mol－1)568431.8366298.7鍵鍵能（kJ·mol-1）鍵鍵能（kJ·mol-1）F-F157C-C347.7Cl-Cl242.7C=C615Br-Br193.7C≡C812I-I152.7N-N193H-F568N=N418H-Cl431.8N≡N946H-Br366O-O142H-I298.7O=O497.3請找出鍵能數(shù)據(jù)中的規(guī)律成鍵原子相同時(shí)，鍵能強(qiáng)弱比較：單鍵鍵能＜雙鍵鍵能＜三鍵鍵能【規(guī)律】鍵參數(shù)——鍵長

構(gòu)成化學(xué)鍵的兩個(gè)原子之間的核間距；單位：pm（1pm＝10-12m）。資料卡片：分子中的原子始終處于不斷振動之中，因此，鍵長只能是振動著的原子處于平衡位置時(shí)的核間距。鍵鍵能（kJ·mol-1）H-F568H-Cl431.8H-Br366H-I298.7同：都是s-p

鍵，均為極性共價(jià)鍵異：鹵素原子半徑不同，電子云重疊程度不一致，因此共價(jià)鍵的鍵長不一Cl2中Cl-Cl鍵長HBrHFHClHI化學(xué)鍵鹵素原子半徑（pm）鍵長（pm）鍵能（kJ·mol-1）H-F7192568.0H-Cl99128431.8H-Br

114142366.0H-I133162298.7共價(jià)鍵成鍵原子半徑小共價(jià)鍵鍵長越?。ㄦI能越大）共價(jià)鍵越牢固（分子越穩(wěn)定）鍵鍵能（kJ·mol-1）鍵鍵能（kJ·mol-1）F-F157C-C347.7Cl-Cl242.7C=C615Br-Br193.7C≡C812I-I152.7N-N193H-F568N=N418H-Cl431.8N≡N946H-Br366O-O142H-I298.7O=O497.3請找出鍵能數(shù)據(jù)中的規(guī)律成鍵原子相同時(shí)，鍵能強(qiáng)弱比較：單鍵鍵能＜雙鍵鍵能＜三鍵鍵能同種類型的共價(jià)鍵，鍵能強(qiáng)弱比較：成鍵原子的原子半徑越小，鍵長越小。一般地，鍵長越短,鍵能越大，共價(jià)鍵越牢固,由此形成的分子越穩(wěn)定。【規(guī)律】鍵鍵長pm鍵能（kJ·mol-1）F-F141157Cl-Cl198242.7Br-Br228193.7I-I267152.7F-F不符合“鍵長越短，鍵能越大”的規(guī)律，為什么？

F原子半徑很小，因此F-F的鍵長短，而由于鍵長短，兩個(gè)F原子形成共價(jià)鍵時(shí)，原子核之間的距離小，排斥力大，因此鍵能小。鍵能鍵長衡量共價(jià)鍵的穩(wěn)定性【小結(jié)】利用下表數(shù)據(jù)說明乙烷、乙烯和乙炔的反應(yīng)活性。

鍵鍵能（kJ·mol-1）C-C347.7C=C615C≡C812乙烯、乙炔中π鍵不如σ鍵牢固，比較容易斷裂N-N193N=N418N≡N946O-O142O=O497.3H2OV形（角形）

CO2直