人教版化學選修三21共價鍵課件

1、 分子中相鄰原子之間是靠什么作用而結(jié)合在一起？第1頁，共42頁。什么是化學鍵？什么是離子鍵？什么是共價鍵？化學鍵：分子中相鄰原子之間強烈的相互作用。離子鍵：陰、陽離子之間通過靜電作用形成的 化學鍵。共價鍵：原子間通過共用電子對形成的化學鍵。第2頁，共42頁。 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分子的形成？第3頁，共42頁。21第一節(jié) 共 價鍵第4頁，共42頁。一、共價鍵 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，便可和幾個自旋相反的電子配對成鍵，這就共價鍵的“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

2、、HCl、Cl2分子，不能形成H3、H2Cl、Cl3分子。1.共價鍵具有飽和性第5頁，共42頁。10718（三角錐形）鍵能數(shù)據(jù)表明，NN鍵能大于NN鍵能的3倍，NN鍵能大于NN鍵能的兩倍；(基態(tài)N原子電子排布1S22S22Px12Py12Pz1)共價雙鍵中一個是鍵,另一個是鍵；分子中相鄰原子之間是靠什么原子晶體中共價鍵越強，熔點越高分子中相鄰原子之間是靠什么原子晶體中共價鍵越強，熔點越高氯原子的3p軌道和氫原子的3p軌道1、N2中共價鍵的形成過程氧原子最外層有6個電子，還差兩個電子達到8e穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，氫原子只有一個電子，差一個電子達到2e穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，所以一個氧原子只能與兩個氫原子成鍵，氫氣和氧氣化

3、合生成的分子為H2O。共價雙鍵中一個是鍵,另一個是鍵；2.價鍵理論的要點（1）電子配對原理（2）最大重疊原理兩原子各自提供1個自旋方向相反的電子彼此配對。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。第6頁，共42頁。 電子云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。3.共價鍵的形成第7頁，共42頁。相互靠攏(1)鍵的形成(a)s-s 鍵的形成第8頁，共42頁。 未成對電子的電子云相互靠攏電子云相互重疊(b)s-p 鍵的形成第9頁，共42頁

4、。 未成對電子的電子云相互靠攏電子云相互重疊(c)p-p 鍵的形成第10頁，共42頁。XssXpxsXpxpx軸對稱形成鍵的電子稱為電子。鍵：“頭頂頭”第11頁，共42頁。 兩個原子相互接近電子云重疊鍵的電子云(2)鍵的形成第12頁，共42頁。XZZpZpZ形成鍵的電子稱為電子。鏡像對稱 鍵：“肩并肩”第13頁，共42頁。1、N2中共價鍵的形成過程科學探究NN第14頁，共42頁。 探究分析：N2分子中共價鍵的形成。(基態(tài)N原子電子排布1S22S22Px12Py12Pz1)zzyyxN2分子中含1個鍵和2個鍵第15頁，共42頁。2、鍵的類型與成鍵原子電負性的關(guān)系：原子Na ClH Cl C O電

5、負性電負性之差（絕對值）結(jié)論：當原子的電負性相差很大，化學反應(yīng)形成的電子對不會被共用，形成的將是 鍵；而 鍵是電負性相差不大的原子之間形成的化學鍵。0.9 3.02.12.1 3.00.92.5 3.51.0離子共價第16頁，共42頁。 3、乙烷、乙烯、乙炔分子中的共價鍵分別是由幾個鍵和幾個鍵組成。乙烷： 個鍵乙烯： 個鍵 個鍵乙炔： 個鍵 個鍵75132第17頁，共42頁。 小結(jié)：鍵和鍵的成鍵規(guī)律s電子和s電子、s電子和p電子只能形成鍵；p電子和p電子既可形成鍵，又可能形成鍵；且 p電子和p電子先形成鍵，后形成鍵。共價單鍵是鍵；共價雙鍵中一個是鍵,另一個是鍵；共價三鍵中一個是鍵,另兩個為鍵。

6、第18頁，共42頁。鍵類型 鍵 鍵原子軌道重疊方式電子云形狀原子軌道重疊程度牢固程度成鍵判斷規(guī)律沿鍵軸方向 頭頂頭沿鍵軸方向平行肩并肩軸對稱，可旋轉(zhuǎn)鏡像對稱，不可旋轉(zhuǎn)鍵強度大,不易斷裂，不活潑。鍵強度較小,容易斷裂，活潑。共價單鍵是鍵；共價雙鍵中一個是鍵,另一個是鍵；共價三鍵中一個是鍵,另兩個為鍵較大較小歸納：鍵和鍵的比較第19頁，共42頁。N2分子中含1個鍵和2個鍵在微粒的構(gòu)成上，微粒所含電子數(shù)目相同。（07年 廣東） 有關(guān)晶體的下列說法中正確的是（ ）共價雙鍵中一個是鍵,另一個是鍵；C2H2 D.p電子和p電子既可形成鍵，又可能形成鍵；2個 2個鍵能/（kJmol）1、N2中共價鍵的形成過

7、程而C C鍵能卻小于CC鍵能的3倍，CC鍵能小于CC鍵能的兩倍，說明乙烯和乙炔中的鍵不牢固，容易被試劑進攻，故易發(fā)生加成反應(yīng)。在微粒的構(gòu)成上，微粒所含電子數(shù)目相同。分子中只有共價鍵的化合物一定是共價化合物2.1.2 鍵參數(shù)鍵能、鍵長與鍵角鍵能 鍵能是氣態(tài)基態(tài)原子級形成1mol化學鍵釋放的能量； 鍵能越大，即形成化學鍵時放出的能量越多，意味著這個化學鍵越穩(wěn)定，越不容易被打斷。 通常鍵能的數(shù)據(jù)使用熱化學方法由實驗測定的。第20頁，共42頁。某些共價鍵鍵能第21頁，共42頁。鍵長 鍵長是衡量共價鍵穩(wěn)定性的另一個參數(shù)，是形成共價鍵的兩個原子之間的核間距。 鍵長越短，往往鍵能越大，表明共價鍵越穩(wěn)定。 通

8、常用光譜或衍射等實驗方法來測定鍵長。第22頁，共42頁。某些共價鍵鍵長第23頁，共42頁。鍵角 在原子數(shù)超過2的分子中，兩個共價鍵之間的夾角稱為鍵角。 鍵角是表示分子立體結(jié)構(gòu)的一個重要參數(shù) 。 鍵角理論上可用量子力學算出但實際上是通過光譜、衍射等實驗測定而算出。第24頁，共42頁。OHHO = C = O10430（折線型）180（直線型）HHHHC10928（正四面體）HHHN10718（三角錐形）第25頁，共42頁。三者的聯(lián)系鍵能和鍵長兩個參數(shù)可定量的描述化學鍵的性質(zhì)；鍵長和鍵角可用于確定分子的幾何構(gòu)型。已知CO2的C=O鍵長是0.116nm，O-C-O鍵角等于180，就可知CO2是直線形

9、的非極性分子。第26頁，共42頁。2.1.3 等電子原理 像一氧化碳和氮分子這樣具有相同電子數(shù)(指分子或離子中全部電子總數(shù)或價電子總數(shù))和相同原子數(shù)的兩個或兩個以上的分子或離子，它們的分子結(jié)構(gòu)相似，性質(zhì)相似。這條規(guī)律就叫做等電子原理。具有等電子的物質(zhì)，如一氧化碳和氮分子就彼此叫做等電子體。 第27頁，共42頁?；榈入娮芋w應(yīng)該滿足的條件： 在微粒的組成上，微粒所含原子數(shù)目相同。 在微粒的構(gòu)成上，微粒所含電子數(shù)目相同。 在微粒的結(jié)構(gòu)上，微粒中原子的空間排列方式相同。應(yīng)用： 應(yīng)用等電子原理，可利用已知的分子的構(gòu)型（幾何構(gòu)型、電子構(gòu)型）和物理性質(zhì)對相應(yīng)等電子分子的構(gòu)型和物理性質(zhì)進行預(yù)測。 第28頁，

10、共42頁。典型事例： (BN)x與(C2)x，N2O與CO2等也是等電子體 。 硅和鍺是良好的半導(dǎo)體材料，他們的等電子體磷化鋁（AlP）砷化鎵（GaAs）也是很好的半導(dǎo)體材料 。 白錫(Sn2)與銻化錮是等電子體，它們在低溫下都可轉(zhuǎn)變?yōu)槌瑢?dǎo)體 。 SiCl4、SiO44-、SO42-的原子數(shù)目和價電子總數(shù)都相等，它們互為等電子體，中心原子都是sp3雜化，都形成正四面體立體構(gòu)型。 第29頁，共42頁。 鍵型項目 鍵 鍵成鍵方向電子云形狀牢固程度成鍵判斷規(guī)律沿軸方向“頭碰頭”平行方向“肩并肩”軸對稱鏡像對稱強度大，不易斷裂強度較小，易斷裂共價單鍵是鍵，共價雙鍵中一個是 鍵，另一個是鍵，共價三鍵中一

11、個是鍵，另兩個為鍵。課堂小結(jié)第30頁，共42頁。共價鍵類型電子云重疊方式：鍵、鍵共用電子對數(shù)目：單鍵、雙鍵、三鍵按提供電子對方式：一般共價鍵、配位鍵按電子對是否偏移：極性共價鍵、非極性共價鍵共價鍵鍵參數(shù)鍵能鍵長鍵角衡量化學鍵穩(wěn)定性描述分子的立體結(jié)構(gòu)的重要因素第31頁，共42頁。1. （07年 廣東） 有關(guān)晶體的下列說法中正確的是（ ）A. 晶體中分子間作用力越大，分子越穩(wěn)定B. 原子晶體中共價鍵越強，熔點越高C. 冰熔化時水分子中共價鍵發(fā)生斷裂D. 氯化鈉熔化時離子鍵未被破壞B 高考鏈接第32頁，共42頁。 C2. （06 上海卷）下列含有非極性鍵的共價化合物是( )A.HCl B. Na2O

12、2 C. C2H2 D. CH4第33頁，共42頁。B3. （08 全國I）下列敘述中正確的是（）ANH3、CO、CO2都是極性分子BCH4、CCl4都是含有極性鍵的非極性分子CHF、HCl、HBr、HI的穩(wěn)定性依次增強DCS2、H2O、C2H2都是直線型分子第34頁，共42頁。 1.下列說法正確的是 （ ）A.含有共價鍵的化合物一定是共價化合物B.分子中只有共價鍵的化合物一定是共價化合物C.由共價鍵形成的分子一定是共價化合物D.只有非金屬原子間才能形成共價鍵 2.氮分子中的化學鍵是（ ） A. 3個鍵 B. 1個鍵，2個鍵 C. 3 個鍵 D. 1個鍵，1個鍵 B B課堂練習第35頁，共42

13、頁。3.下列說法中正確的是（ ）p軌道之間以“肩并肩”重疊可形成鍵B. p軌道之間以“頭對頭”重疊可形成鍵C.s和p軌道以“頭對頭”重疊可形成鍵D. 共價鍵是兩個原子軌道以“頭對頭”重疊形成的C第36頁，共42頁。4.在氯化氫分子中，形成共價鍵的原子軌道是（ ）A. 氯原子的2p軌道和氫原子的1s軌道 B. 氯原子的2p軌道和氫原子的2p軌道C. 氯原子的3p軌道和氫原子的1s軌道 D. 氯原子的3p軌道和氫原子的3p軌道C 第37頁，共42頁。p軌道之間以“肩并肩”重疊可形成鍵按電子對是否偏移：極性共價鍵、非極性共價鍵鍵能/（kJmol）p軌道之間以“肩并肩”重疊可形成鍵冰熔化時水分子中共價

14、鍵發(fā)生斷裂鍵長和鍵角可用于確定分子的幾何構(gòu)型。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。氯原子的3p軌道和氫原子的1s軌道乙炔： 個鍵 個鍵共用電子對數(shù)目：單鍵、雙鍵、三鍵只有非金屬原子間才能形成共價鍵（06 上海卷）下列含有非極性鍵的共價化合物是( )5.下列不互不等電子體的是（ ）AN2O和CO2 BO3和NO2- CCH4和NH4+ DOH-和NH2D第38頁，共42頁。1.（略）2.氧原子最外層有6個電子，還差兩個電子達到8e穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，氫原子只有一個電子，差一個電子達到2e穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，所以一個氧原子只能與兩個氫原子成鍵，氫氣和氧氣化合生成的分子為H2O。習題答案第39頁，共42頁。3. 2個 2個4.鍵能和鍵長都是對共價鍵穩(wěn)定性程度的描述，Cl2、Br2、I2的鍵能依次下降鍵長哦依次增大，表明Cl2、Br2、I2分子中的共價鍵的牢固程度依次減弱。5.鍵能數(shù)據(jù)表明，NN鍵能大于NN鍵能的3倍，NN鍵能大于NN鍵能的