【课件】第二章第一节2-1共价键高二下学期化学人教版（2019）选择性必修二

化学键共价键离子键极性共价键非极性共价键电负性的差值0非极性键极性键离子键Na和Cl的电负性的差值H和Cl的电负性的差值0.92.1【温故知新】基础知识梳理化学键：分子中相邻原子之间强烈的相互作用。带相反电荷离子之间的相互作用原子间通过共用电子对所形成的相互作用1.7一、共价键⒈共价键的定义原子间通过共用电子对所形成的相互作用。第一节共价键⒉共价键的特征你能用电子式表示H2、HCl、Cl2分子的形成过程吗？为什么不可能有H3、H2Cl、Cl3分子呢？H×

+ClHClClClClCl

+

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，便可和几个自旋状态相反的未成对电子配对成键，这就是共价键的“饱和性”。H原子、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分子。1.电子配对原理2.最大重叠原理

两原子各自提供1个自旋状态相反的未成对电子彼此配对。

两个原子轨道重叠部分越大，两核间电子的概率密度越大，形成的共价键越牢固，分子越稳定。价键理论的要点⑴饱和性共价键的饱和性决定了共价化合物的分子组成。原子轨道重叠的越多电子出现的概率越大共价键越牢固沿着电子出现概率最大的方向形成方向性共价键的方向性决定了共价化合物的立体构型。⑵方向性氢原子形成氢分子的过程示意H↑1sH↓1s⒊共价键的分类用原子轨道描述氢原子形成氢分子的过程

原子轨道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，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”在一起了。HHHH以形成化学键的两原子核的连线为轴做旋转操作，共价键的电子云的图形不变，这种特征称为轴对称。σ键特征⑴σ键①s-s

σ键：s-sσ键H2中的共价键称为σ键。

H2中的σ共价键是由两个氢原子各提供1个未成对电子的1s原子轨道重叠形成的。HClH－ClHCl分子中H－Cl的σ键的形成s-pσ键②s-p

σ键：↑1s↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↓1s2s2p3s3p

HCl中的σ共价键是由氢原子提供的未成对电子的1s原子轨道和氯原子提供的未成对电子的3p原子轨道重叠形成的。Cl2分子中Cl－Cl的σ键的形成ClClClClp-pσ键③p-p

σ键：↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑1s2s2p3s3p↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↓1s2s2p3s3p

Cl2中的σ共价键是由两个氯原子各提供1个未成对电子的3p原子轨道重叠形成的。

当成键原子相互接近时，原子轨道发生重叠，两原子核间的电子云密度增加，体系的能量降低，自旋状态相反的未成对电子形成共用电子对。共价键的本质共价键的形成条件⑴两原子电负性相同或相近⑵一般成键原子有未成对电子⑶成键原子的原子轨道在空间上发生重叠σ键成键方式“头碰头”

形成σ键的电子称为σ电子。未成对电子的原子轨道相互靠拢原子轨道相互重叠形成的π键利用你手中的原子轨道模型寻找原子轨道除了以“头碰头”的方式重叠以外，还有没有可能以其他的方式重叠成键？π键重叠程度要比σ键小⑵π键π键：两个原子p轨道以“肩并肩”方式相互重叠而形成的共价键。p-p

π键的形成

形成π键的电子称为π电子。①重叠方式：δ键是由两个原子的p轨道“头碰头”形成的。而π键是由两个原子的p轨道“肩并肩”重叠形成的。π键与δ键相比有何不同点呢？②电子云形状：每个π键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。③强度：例如，乙烯、乙炔分子中的π键不如σ键牢固，比较容易断裂。因而含有π键的乙烯、乙炔与只有σ键的乙烷的化学性质不同。O2中p-pσ键和p-pπ键的形成过程p-pσ键p-pπ键两对孤对电子对电子云↑↓↑↑2P4轨道10O2中的成键过程p-pσ键p-pπ键两对孤对电子对电子云↑↓↑↑2P4轨道共价键2023/2/2O2分子中含1个

σ键和1个π键↑↓↓↓N2

中p-pσ键和p-pπ键的形成过程N2的成键过程p-pσ键p-pπ键p-pπ键

N2分子中含1个

σ键和2个π键↑↑↑2P3轨道N2中p-pσ键和p-pπ键的形成过程π键与δ键的存在单键双键三键σ键1个σ键、1个π键1个σ键、2个π键课堂小结①乙烷中含有1个C-C键和6个C-H键，所以乙烷中含有7个σ键；

②乙烯中含有1个C=C键和4个C-H键，即含有5个σ键和1个π键；

③乙炔中含有1个三键和2个C-H键，即含有3个σ键和2个π键；0.93.0

2.1

2.13.0

0.92.53.5

1.0离子共价73防晒霜与π键防晒霜之所以能有效地减轻紫外光对人体的伤害，其原因之一是它的有效成分的分子中含有π键。这些分子中的π电子在吸收紫外光后被激发，从而能阻挡部分紫外光。化学与生活二、键参数—键能、键长与键角⒈键能⑴含义：

气态分子中1mol化学键解离成气态原子所吸收的能量。

键能通常取正值，单位是kJ/mol，通常是298.15K、101kPa条件下的标准值。注意事项:

键能可通过实验测定，更多却是推算获得的。例如，断开CH4中的4个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键能是更多分子中的C—H键能的平均值。结合课本37页键能数据，回答下列问题？⒈键能越大，物质的活泼性就一定越弱吗？

反应物键能越大，反应物在化学反应中完全断裂就越困难，可用同族元素氢化物的键能大小，判断氢化物的热稳定性。⒉同一种元素形成的单键、双键、三键的键能大小关系？

但物质的活泼性，键能是影响其一因素，不是唯一因素，如Cl2比Br2活泼，但键能前者大，因此上述说法不正确。单键的键能＜双键的键能＜三键的键能交与考思流⒊结合键能数据分析：σ键的强度一定比π键强吗？键键能/kJ·mol-1键键能/kJ·mol-1C-C347.7N-N193C＝C615N＝N418C≡C812N≡N946⒋结合键能和共价键类型解释：乙烷不易被酸性高锰酸钾溶液氧化，而乙烯、乙炔易被氧化

乙烷中只有σ键，而乙烯和乙炔中既有σ键又有π键，且π健键能小，

乙烯、乙炔中π键比乙烷中σ键易断，因此乙烯、乙炔易被酸性高锰酸钾溶液氧化键能的应用⒈判断共价键的稳定性：

键能越大,断开化学键需要吸收的能量越多，键越牢固，共价键越稳定。⒉判断分子的稳定性：

一般来说，结构相似的分子中，共价键的键能越大，含有该键的分子越稳定。例如分子的稳定性：HF＞HCl＞HBr＞HI。⒊估算化学反应的反应热：反应热∆H＝反应物键能总和－

生成物键能总和构成化学键的两个原子的核间距。Cl2中Cl-Cl键长⑵常见单位：pm（1pm＝10-12m）⒉键长⑴含义：

不过，分子中的原子始终处于不断振动之中，键长只是振动着的原子处于平衡位置时的核间距。特别提醒键长不是成键两原子半径之和，而是小于其半径之和⑶原子半径与共价键键长的关系：

原子半径决定化学键的键长，原子半径越小，共价键的键长越短。某些共价键的键能和键长键键能/kJ·mol-1键长/pm键键能/kJ·mol-1键长/pmH-H436.074H-F56892F-F157141H-Cl431.8127Cl-Cl242.7198H-Br366142Br-Br193.7228H-I298.7161I-I152.7267C-C347.7154C=C615133C≡C812120键键能/kJ·mol-1键长/pm键键能/kJ·mol-1键长/pmH-H436.074H-F56892F-F157141H-Cl431.8127Cl-Cl242.7198H-Br366142Br-Br193.7228H-I298.7161I-I152.7267C-C347.7154C=C615133C≡C812120某些共价键的键能和键长交与考思流共价键的键能和键长存在怎样的关系？

一般来说，共价键的键长越短，共价键的键能越大，共价键越稳定，含有该键的分子越稳定。键键能/kJ·mol-1键长/pm键键能/kJ·mol-1键长/pmH-H436.074H-F56892F-F157141H-Cl431.8127Cl-Cl242.7198H-Br366142Br-Br193.7228H-I298.7161I-I152.7267C-C347.7154C=C615133C≡C812120某些共价键的键能和键长交与考思流“键长越短，键能越大”适合一切分子吗？不适合。F2不适合。F-F的键长比Cl-Cl的键长短，但键能却比Cl-Cl的键能小。原因：由于F原子半径很小，因此F-F键的键长短，但由于键长短，两个F原子形成共价键时，原子核之间的距离小，排斥力大，因此键能小。原子半径拓展一般说的原子半径是指形成共价键或金属健时，原子间接触所显示的半径。通常原子半径通过晶体衍射实验测得。由于核外电子并没有严格固定的运动轨道，电子云也没有明确的边界，实际上无法精确测量原子半径，原子半径只有相对的近似意义。原子半径可分为共价半径、金属半径和范德华半径。稀有气体的原子半径是范德华半径共价半径：相同原子的共价键键长的一半。⒈根据原子半径判断

其他条件相同时，成键原子的半径越小，键长越短。如：H-I

H-Cl

H-F；Br-Br

Cl-Cl

F-F。⒉根据共用电子对数目来判断

对于相同的两原子形成的共价键而言，当两个原子间形成双键、三键时，由于原子轨道的重叠程度增大，原子之间的核间距减小，键长变短，故单键键长>双键键长>三键键长。如键长：C－C>C=C>C≡C。拓展延伸！键长的判断方法Si-Si

Si-C

C

C。

H2O（类似H2S、SO2)CO2（类似BeCl2)NH3（类似NF3)

CH4（类似CF4)

⒊键角⑴含义：

在多原子分子中，两个相邻共价键之间的夹角。

键长和键角的数值可通过晶体的X射线衍射实验获得。共价键是有方向性的，应该和轨道的伸展方向有关，键角不是应该180°或90°？

多原子分子的键角一定，表明共价键具有方向性。键角是描述分子空间结构的重要参数，分子的许多性质都与键角有关。分子的形状由共价键之间的夹角决定，共价键的方向性决定了分子的空间结构学会比较，学会总结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⑴分别形成2mo1HCl和2mo1HBr释放能量：⑵键能：N≡N>O=O>F-F⑶键长越长，键能越小，键越易断裂，含有该键的分子化学性质越活泼。我们掌握了键能、键长、键角共价键强弱的判断方法⒈由原子半径和共用电子对数判断：

成键原子的原子半径越小，两原子间共用电子对数越多，则一般共价键越牢固，含有该共价键的分