第一节共价键课件

1、教学目标教学目标1、复习化学键的概念，能用电子式表示常见物质的离子键或共价键的形成过程；知道共价键的主要类型键和键；说出键和键的明显差别和一般规律。、认识键能、键长、键角等键参数的概念；能用键参数键能、键长、键角说明简单分子的某些性质；知道等电子原理，结合实例说明“等电子原理的应用” 教学重点、难点：教学重点、难点： 价层电子对互斥模型，键参数的概念，等电子原理， 分子中相邻原子之间是靠什分子中相邻原子之间是靠什么作用而结合在一起？么作用而结合在一起？ 分子中相邻原子之间强烈的相分子中相邻原子之间强烈的相互作用。互作用。什么是化学键？什么是化学键？什么是离子键？什么是离子键？什么是共价键？什么

2、是共价键？化学键：化学键：离子键：离子键： 阴、阳离子之间通过静电作用阴、阳离子之间通过静电作用形成的化学键。形成的化学键。共价键：共价键： 原子间通过共用电子对形成的原子间通过共用电子对形成的化学键。化学键。 你能用电子式表示你能用电子式表示H2、HCl、Cl2分子的形成过程吗？分子的形成过程吗？ 为什么不可能有为什么不可能有H3、H2Cl、Cl3分分子的形成？子的形成？一、共价键一、共价键1、共价键具有饱和性、共价键具有饱和性 按照共价键的共用电子对理论，一个按照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，这就是共

3、价键的相反的电子配对成键，这就是共价键的“饱和性饱和性”。H 原子、原子、Cl原子都只有一个原子都只有一个未成对电子，因而只能形成未成对电子，因而只能形成H2、HCl、Cl2分子，不能形成分子，不能形成H3、H2Cl、Cl3分子分子2、共价键的形成、共价键的形成以氢分子的形成为例：以氢分子的形成为例： 电子云在两个原子核间重叠，意味着电子云在两个原子核间重叠，意味着电子出现在核间的概率增大，电子带负电，电子出现在核间的概率增大，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，把带正电的两个架起一座带负电的桥梁，把带正电的两个原子核原子核

4、“黏结黏结”在一起了。在一起了。价键理论的要点价键理论的要点1.电子配对原理电子配对原理两原子各自提供两原子各自提供1个自旋方向相反的电个自旋方向相反的电子彼此配对。子彼此配对。两个原子轨道重叠部分越大，两核间两个原子轨道重叠部分越大，两核间电子的概率密度越大，形成的共价键电子的概率密度越大，形成的共价键越牢固，分子越稳定。越牢固，分子越稳定。相互靠拢相互靠拢(a)s-s 键的形成键的形成(1)键的形成键的形成键的键的特征特征：以形成化学键的两原子核的：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，这种特征称为形不变，这种特征称为轴对称

5、。轴对称。(b)s-p 键的形成键的形成 未成对电子的未成对电子的电子云相互靠拢电子云相互靠拢电子云相互重叠电子云相互重叠(c)p-p 键的形成键的形成 未成对电子的未成对电子的电子云相互靠拢电子云相互靠拢电子云相互重叠电子云相互重叠(2)键的形成键的形成电子云重叠电子云重叠键的电子云键的电子云键的键的电子云由两块组成，分别位于由两原子电子云由两块组成，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，这种特子核的平面为镜面，它们互为镜像，这种特征为征为镜面对称。镜面对称。 未成对电子的未成对电子的电子云相互靠拢电子云相

6、互靠拢小结小结 项项 目目 键型键型 键键 键键成键方向成键方向电子云形状电子云形状牢固程度牢固程度成键判断成键判断规律规律沿轴方向沿轴方向“头碰头头碰头”平行方向平行方向“肩并肩肩并肩”轴对称轴对称镜像对称镜像对称强度大，强度大，不易断裂不易断裂强度较小，强度较小，易断裂易断裂共价单键是共价单键是键，共价双键中一个键，共价双键中一个是是 键，另一个是键，另一个是键，共价三键键，共价三键中一个是中一个是键，另两个为键，另两个为键。键。因而含有因而含有键的化合物与只有键的化合物与只有键的化合物的化学性质键的化合物的化学性质不同，如我们熟悉的乙烷和乙烯的性质不同。不同，如我们熟悉的乙烷和乙烯的性质

7、不同。 以上由原子轨道相互重叠形成的以上由原子轨道相互重叠形成的键和键和键总称键总称价键轨道，价键轨道，是分子结构的是分子结构的价键理论中最基本的组成部分。价键理论中最基本的组成部分。3 3、由原子轨道相互重叠形成的、由原子轨道相互重叠形成的键和键和丌丌键总称价键轨道。键总称价键轨道。1.已知氮分子的共价键是三键，你能模仿已知氮分子的共价键是三键，你能模仿图图2-1、图、图2-2、图、图2-3，通过画图来描述吗？，通过画图来描述吗？(提示：氮原子各自用三个提示：氮原子各自用三个p轨道分别跟另轨道分别跟另一个氮原子形成一个一个氮原子形成一个键和两个键和两个键。键。2.钠和氯通过得失电子同样也是形

8、成电子对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成共价键而形成离子键呢?你能从原子的电你能从原子的电负性差别来理解吗负性差别来理解吗?讨论后请填写表讨论后请填写表2-2：原子原子 Na Cl H Cl C O电负性电负性电负性之电负性之差差(绝对值绝对值)结论结论:当原子的电负性相差很大，化学反应形成当原子的电负性相差很大，化学反应形成的电子对不会被共用，形成的将是的电子对不会被共用，形成的将是_键键;而而_键是电负性相差不大的原子之间形成的化学键是电负性相差不大的原子之间形成的化学键。键。0.9

9、3.02.1 3.02.5 3.52.10.91.0离子离子共价共价3.乙烷、乙烯和乙炔分子中的共价键分别有乙烷、乙烯和乙炔分子中的共价键分别有几个几个键和几个键和几个键组成？键组成？乙烷分子中由乙烷分子中由7个个键组成；乙烯分子中由键组成；乙烯分子中由5个个键和键和1个个键组成；乙烯分子中由键组成；乙烯分子中由3个个键键和和2个个键组成。键组成。1.关于乙醇分子的说法正确的是（关于乙醇分子的说法正确的是（ ）A.分子中共含有分子中共含有8个极性键个极性键B.分子中不含非极性键分子中不含非极性键C.分子中只含分子中只含键键D.分子中含有分子中含有1个个键键C73二、键参数二、键参数-键能、键能

10、、键长键长与与键角键角1 1、键能、键能键能是气态基态原子形成键能是气态基态原子形成1mol化学键化学键释放的最低能量。释放的最低能量。 ( (阅读阅读P P3030) )例如例如: :形成形成1molH-H1molH-H键释放的最低能量为键释放的最低能量为436.0kJ,436.0kJ,形成形成1molN N1molN N键释放的最低能键释放的最低能量为量为946kJ,946kJ,这些能量就是相应化学键的这些能量就是相应化学键的键能键能, ,通常取正值通常取正值. . 某些共价键的键能某些共价键的键能键能越大键能越大, ,即形成化学键时放出的能量越多即形成化学键时放出的能量越多, ,意味着这

11、个化学键越稳定意味着这个化学键越稳定, ,越不容易被打断越不容易被打断. .某些共价键键长某些共价键键长（1pm=1012m）2 2、键长、键长键长键长是衡量共价键稳定性的另一个参数，是衡量共价键稳定性的另一个参数，是形成共价键的两个原子之间的核间距。是形成共价键的两个原子之间的核间距。键长越短，键能越大，共价键越稳定。键长越短，键能越大，共价键越稳定。键长与键能的关系？键长与键能的关系？3 3、键角、键角在原子数超过在原子数超过2 2的分子中，两个共价键的分子中，两个共价键之间的夹角称为之间的夹角称为键角键角。注注: :(1)(1)多原子分子的键角一定多原子分子的键角一定 ，表明，表明共价键

12、具有方向性。共价键具有方向性。(2)(2)键角是描述分子立体结构的重要参键角是描述分子立体结构的重要参数数, ,分子的许多性质都与键角有关。分子的许多性质都与键角有关。4 4、共价半径：共价半径：相同原子的共价键键长的一半称为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思考与交流P P32321 1、形成、形成2mo1HCl释放能量：释放能量：2431.8 kJ -(436.0kJ+242.7kJ)= 184.9 kJ形成形成2mo1HBr释放能量：释放能量：2366kJ -(436.0kJ+193.7kJ)= 102.97kJHCl释放能量比释放能量比HBr释放能量多释放能量多,

13、 ,因而生成因而生成的的HCl更稳定更稳定, ,即即HBr更容易发生热分解生更容易发生热分解生成相应的单质成相应的单质. .键长越长，键能越小，键越易断裂，键长越长，键能越小，键越易断裂，化学性质越活泼。化学性质越活泼。3 3、通过上述例子，你认为键长、键能对分、通过上述例子，你认为键长、键能对分子的化学性质有什么影响？子的化学性质有什么影响？2、N2、O2、F2跟跟H2的反应能力依次增强，的反应能力依次增强，从键能的角度应如何理解这一化学事实从键能的角度应如何理解这一化学事实? ?键能大小是：键能大小是：F-HO-HN-HCO分子和分子和N2分子的某些性质分子的某些性质三、三、等电子原理：等

14、电子原理：原子总数相同、价电子总数相同的分子具有原子总数相同、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相似的化学键特征，它们的许多性质是相近的的 科学视野科学视野：用质谱仪测定分子结构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，通过子具有不同的相对质量，它们在高压电场加速后，

15、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，图的结构。例如，图2727的纵坐标是相对丰度的纵坐标是相对丰度( (与粒子的与粒子的浓度成正比浓度成正比) )，横坐标是粒子的质量与电荷之比，横坐标是粒子的质量与电荷之比(m(me)e)，简称质荷比。化学家通过分析得知，简称质荷比。化学家通过分析得知，m me e9292的峰是的峰是甲苯分子的正离子甲苯分子的正离子(C(C6 6H H5 5CHCH3 3) )，m me e9191的峰是

16、丢失一的峰是丢失一个氢原子的的个氢原子的的C C6 6H H5 5CHCH2 2 ，m me e6565的峰是分子碎片的峰是分子碎片因此，化学家便可推测被测物是甲苯。因此，化学家便可推测被测物是甲苯。课堂练习 1、下列说法中正确的是、下列说法中正确的是 A、分子中键能越大，键越长，则分、分子中键能越大，键越长，则分子越稳定子越稳定 B、失电子难的原子获得电子的能力、失电子难的原子获得电子的能力一定强一定强 C、在化学反应中，某元素由化合态、在化学反应中，某元素由化合态变为游离态，该元素被还原变为游离态，该元素被还原 D、电子层结构相同的不同离子，其、电子层结构相同的不同离子，其中半径随核电荷数

17、增多而减小中半径随核电荷数增多而减小课堂练习 2、能用键能大小来解释的是、能用键能大小来解释的是 A、N2的化学性质比的化学性质比O2更稳定更稳定 B、金刚石的熔点高于晶体硅、金刚石的熔点高于晶体硅 C、稀有气体一般难发生化学反应、稀有气体一般难发生化学反应 D、通常情况下，、通常情况下，Br2呈液态，碘呈固态呈液态，碘呈固态课堂练习 3、从实验测得不同物质中氧氧之间的键长键能、从实验测得不同物质中氧氧之间的键长键能的数据：的数据： 其中其中x、y的键能数据尚未测定，但可根据规律性推的键能数据尚未测定，但可根据规律性推导键能的大小顺序为导键能的大小顺序为wzyx。该规律性是。该规律性是 A成键时电子数越多，键能越大成键时电子数越多，键能越大 B键长越长、键能越小键长越长、键能越小 C成键所用的电子数越少，键能越大成键所用的电子数越少，键能越大 D成键时电子对越偏移，键能越大成键时电子对越偏移，键能越大 O22-O2- O2O2+ 键长149128121112键能kJxyZ=494W=628课堂练习 4、1919年，年，Langmuir提出等电子原理：原子数相提出等电子原理：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。子体的结构相似、物理性质相近。 (1)根据上述