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

化學(xué)鍵共價(jià)鍵離子鍵極性共價(jià)鍵非極性共價(jià)鍵電負(fù)性的差值0非極性鍵極性鍵離子鍵Na和Cl的電負(fù)性的差值H和Cl的電負(fù)性的差值0.92.1【溫故知新】基礎(chǔ)知識(shí)梳理化學(xué)鍵：分子中相鄰原子之間強(qiáng)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(duì)所形成的相互作用1.7一、共價(jià)鍵⒈共價(jià)鍵的定義原子間通過共用電子對(duì)所形成的相互作用。第一節(jié)共價(jià)鍵⒉共價(jià)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(jià)鍵的共用電子對(duì)理論，一個(gè)原子有幾個(gè)未成對(duì)電子，便可和幾個(gè)自旋狀態(tài)相反的未成對(duì)電子配對(duì)成鍵，這就是共價(jià)鍵的“飽和性”。H原子、Cl原子都只有一個(gè)未成對(duì)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(duì)原理2.最大重疊原理

兩原子各自提供1個(gè)自旋狀態(tài)相反的未成對(duì)電子彼此配對(duì)。

兩個(gè)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(jià)鍵越牢固，分子越穩(wěn)定。價(jià)鍵理論的要點(diǎn)⑴飽和性共價(jià)鍵的飽和性決定了共價(jià)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(jià)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(jià)鍵的方向性決定了共價(jià)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(jià)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(gè)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(fù)電，因而可以形象的說，核間電子好比在核間架起一座帶負(fù)電的橋梁，把帶正電的兩個(gè)原子核“黏結(jié)”在一起了。HHHH以形成化學(xué)鍵的兩原子核的連線為軸做旋轉(zhuǎn)操作，共價(jià)鍵的電子云的圖形不變，這種特征稱為軸對(duì)稱。σ鍵特征⑴σ鍵①s-s

σ鍵：s-sσ鍵H2中的共價(jià)鍵稱為σ鍵。

H2中的σ共價(jià)鍵是由兩個(gè)氫原子各提供1個(gè)未成對(duì)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(jià)鍵是由氫原子提供的未成對(duì)電子的1s原子軌道和氯原子提供的未成對(duì)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(jià)鍵是由兩個(gè)氯原子各提供1個(gè)未成對(duì)電子的3p原子軌道重疊形成的。

當(dāng)成鍵原子相互接近時(shí)，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(duì)電子形成共用電子對(duì)。共價(jià)鍵的本質(zhì)共價(jià)鍵的形成條件⑴兩原子電負(fù)性相同或相近⑵一般成鍵原子有未成對(duì)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(duì)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鍵小⑵π鍵π鍵：兩個(gè)原子p軌道以“肩并肩”方式相互重疊而形成的共價(jià)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(gè)原子的p軌道“頭碰頭”形成的。而π鍵是由兩個(gè)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(diǎn)呢？②電子云形狀：每個(gè)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(duì)稱。③強(qiáng)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(xué)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(duì)孤對(duì)電子對(duì)電子云↑↓↑↑2P4軌道10O2中的成鍵過程p-pσ鍵p-pπ鍵兩對(duì)孤對(duì)電子對(duì)電子云↑↓↑↑2P4軌道共價(jià)鍵2023/2/2O2分子中含1個(gè)

σ鍵和1個(gè)π鍵↑↓↓↓N2

中p-pσ鍵和p-pπ鍵的形成過程N(yùn)2的成鍵過程p-pσ鍵p-pπ鍵p-pπ鍵

N2分子中含1個(gè)

σ鍵和2個(gè)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(gè)σ鍵、1個(gè)π鍵1個(gè)σ鍵、2個(gè)π鍵課堂小結(jié)①乙烷中含有1個(gè)C-C鍵和6個(gè)C-H鍵，所以乙烷中含有7個(gè)σ鍵；

②乙烯中含有1個(gè)C=C鍵和4個(gè)C-H鍵，即含有5個(gè)σ鍵和1個(gè)π鍵；

③乙炔中含有1個(gè)三鍵和2個(gè)C-H鍵，即含有3個(gè)σ鍵和2個(gè)π鍵；0.93.0

2.1

2.13.0

0.92.53.5

1.0離子共價(jià)73防曬霜與π鍵防曬霜之所以能有效地減輕紫外光對(duì)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(xué)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(xué)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(biāo)準(zhǔn)值。注意事項(xiàng):

鍵能可通過實(shí)驗(yàn)測定，更多卻是推算獲得的。例如，斷開CH4中的4個(gè)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(yīng)物鍵能越大，反應(yīng)物在化學(xué)反應(yīng)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(qiáng)度一定比π鍵強(qiáng)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(jià)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(yīng)用⒈判斷共價(jià)鍵的穩(wěn)定性：

鍵能越大,斷開化學(xué)鍵需要吸收的能量越多，鍵越牢固，共價(jià)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(jià)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(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱：反應(yīng)熱?H＝反應(yīng)物鍵能總和－

生成物鍵能總和構(gòu)成化學(xué)鍵的兩個(gè)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(dòng)之中，鍵長只是振動(dòng)著的原子處于平衡位置時(shí)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(jià)鍵鍵長的關(guān)系：

原子半徑?jīng)Q定化學(xué)鍵的鍵長，原子半徑越小，共價(jià)鍵的鍵長越短。某些共價(jià)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(jià)鍵的鍵能和鍵長交與考思流共價(jià)鍵的鍵能和鍵長存在怎樣的關(guān)系？

一般來說，共價(jià)鍵的鍵長越短，共價(jià)鍵的鍵能越大，共價(jià)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(jià)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(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。原子半徑拓展一般說的原子半徑是指形成共價(jià)鍵或金屬健時(shí)，原子間接觸所顯示的半徑。通常原子半徑通過晶體衍射實(shí)驗(yàn)測得。由于核外電子并沒有嚴(yán)格固定的運(yùn)動(dòng)軌道，電子云也沒有明確的邊界，實(shí)際上無法精確測量原子半徑，原子半徑只有相對(duì)的近似意義。原子半徑可分為共價(jià)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(jià)半徑：相同原子的共價(jià)鍵鍵長的一半。⒈根據(jù)原子半徑判斷

其他條件相同時(shí)，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(duì)數(shù)目來判斷

對(duì)于相同的兩原子形成的共價(jià)鍵而言，當(dāng)兩個(gè)原子間形成雙鍵、三鍵時(shí)，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(gè)相鄰共價(jià)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(shí)驗(yàn)獲得。共價(jià)鍵是有方向性的，應(yīng)該和軌道的伸展方向有關(guān)，鍵角不是應(yīng)該180°或90°？

多原子分子的鍵角一定，表明共價(jià)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(jià)鍵之間的夾角決定，共價(jià)鍵的方向性決定了分子的空間結(jié)構(gòu)學(xué)會(huì)比較，學(xué)會(huì)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(yīng)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(xué)性質(zhì)越活潑。我們掌握了鍵能、鍵長、鍵角共價(jià)鍵強(qiáng)弱的判斷方法⒈由原子半徑和共用電子對(duì)數(shù)判斷：

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